اختبار مؤشر القطبية أو اختبار PI
اختبار مؤشر القطبية (اختبار قيمة PI) مع اختبار مقاومة العزل (اختبار قيمة IR) يتم إجراؤه على الآلات الكهربائية ذات الجهد العالي لتحديد حالة الخدمة للعزل. يتم إجراء اختبار IP خصيصًا لتحديد جفاف ونظافة العزل.
في اختبار مقاومة العزل، يتم تطبيق جهد مستمر عالي (DC) عبر العازل. ثم يتم قسمة هذا الجهد المطبق على التيار عبر العازل الكهربائي للحصول على قيمة المقاومة للعازل. وفقًا لـ قانون أوم،
بدون استخدام مصدر منفصل للجهد المباشر، الميتر الفولتي و الأميتر لقياس الجهد والتيار المقابلين، يمكننا استخدام بوتانشوميتر المؤشر المباشر والذي يُعرف محليًا باسم ميجر.
ميجر يوفر الجهد المستقيم (DC) اللازم عبر العازل، ويظهر أيضًا قيمة المقاومة للعزل مباشرةً في نطاق M – Ω و G – Ω. نستخدم بشكل عام ميجر بقوة 500 فولت، 2.5 كيلوفولت و5 كيلوفولت اعتمادًا على قوة العزل الكهربائي. على سبيل المثال، نستخدم ميجر 500 فولت لقياس العزل حتى 1.1 كيلوفولت. بالنسبة إلى محولات الجهد العالي والمعدات والآلات الأخرى ذات الجهد العالي، نستخدم ميجر 2.5 أو 5 كيلوفولت اعتمادًا على مستوى العزل.
نظرًا لأن جميع العوازل الكهربائية هي مواد ديالكتريكية بطبيعتها، فإنها دائمًا تحتوي على خاصية سعة. بسبب ذلك، أثناء تطبيق الجهد عبر العازل الكهربائي، سيكون هناك في البداية تيار شحن. ولكن بعد بضعة لحظات عندما يصبح العازل مشحونًا تمامًا، يصبح التيار الشاحن السعوي صفرًا. لذلك، يُنصح ب قياس مقاومة العزل بعد دقيقة واحدة على الأقل (أحيانًا 15 ثانية) من لحظة تطبيق الجهد عبر العازل.
قد لا يعطي قياس مقاومة العزل بواسطة ميجر دائمًا النتيجة الموثوقة. حيث قد تختلف قيمة المقاومة لعازل كهربائي أيضًا مع درجة الحرارة.
تم حل هذه الصعوبة جزئيًا عن طريق تقديم اختبار مؤشر القطبية أو اختصارًا اختبار قيمة PI. سنناقش الفلسفة وراء اختبار PI أدناه.
عندما نطبق جهدًا عبر عازل، سيكون هناك تيار متناسب عبره. رغم أن هذا التيار صغير جدًا ويكون في نطاق المللي أمبير وأحيانًا في نطاق الميكرو أمبير، إلا أنه يحتوي على أربع مكونات رئيسية.
المكون السعوي.
المكون الموصل.
المكون تسرب السطحي.
المكون القطبي.
دعونا نناقش كل واحد منهم بالترتيب.
المكون السعوي
عندما نطبق جهدًا مستقيمًا عبر عازل، بسبب طبيعته الديالكتريكية، سيكون هناك تيار شحن أولي عالي عبره. يتلاشى هذا التيار بشكل أسّي ويصبح صفراً بعد فترة من الزمن. يوجد هذا التيار لمدة 10 ثوانٍ الأولى من الاختبار. لكن يستغرق حوالي 60 ثانية ليتلاشى تمامًا.
المكون الموصل
هذا التيار هو موصل بطبعه يتدفق عبر العازل كما لو كان العازل مقاومًا فقط. هذا التيار هو تدفق مباشر للإلكترونات. كل عازل لديه هذا المكون من التيار الكهربائي. بما أن كل مادة في هذا الكون تحافظ على بعض الطابع الموصل، يبقى هذا التيار الموصل ثابتًا طوال الاختبار.
المكون تسرب السطحي
بسبب الغبار والرطوبة والملوثات الأخرى على سطح العازل الصلب، هناك مكون صغير من التيار يتدفق عبر السطح الخارجي للعازل.
المكون القطبي
كل عازل هو هيدروسكوبي بطبيعته. بعض جزيئات الملوثات، خاصة الرطوبة في العازل، هي قطبية للغاية. عند تطبيق حقل كهربائي عبر العازل، تقوم الجزيئات القطبية بإعادة توجيه نفسها على امتداد اتجاه الحقل الكهربائي. الطاقة اللازمة لهذا التوجيه للجزيئات القطبية تأتي من مصدر الجهد على شكل تيار كهربائي. يُطلق على هذا التيار تيار القطبية. يستمر حتى يتم توجيه جميع الجزيئات القطبية على امتداد اتجاه الحقل الكهربائي.
يستغرق حوالي 10 دقائق لتوجيه الجزيئات القطبية على امتداد الحقل الكهربائي، ولذلك إذا أخذنا نتيجة ميجر لمدة 10 دقائق، لن يكون هناك تأثير للقطبية في نتيجة ميجر.
لذا، عندما نأخذ قيمة ميجر لعازل لمدة دقيقة واحدة، تعكس النتيجة قيمة IR التي تكون خالية من تأثير المكون السعوي للت
