Δείκτης Πολάρισης ή Δοκιμή PI

Δοκιμή πολάρισης (δοκιμή τιμής PI) μαζί με δοκιμή αντιστάσεως απομόνωσης (δοκιμή τιμής IR) διεξάγεται σε υψηλής τάσης ηλεκτρικά μηχανήματα για την καθορίση της κατάστασης λειτουργίας της απομόνωσης. Η δοκιμή IP διεξάγεται ειδικά για την καθορίση της ξηρότητας και της καθαρότητας της απομόνωσης.
Στην δοκιμή αντιστάσεως απομόνωσης, εφαρμόζεται υψηλή DC τάση στον απομονωτή. Αυτή η εφαρμοσμένη τάση διαιρείται με την ροή μέσω του ηλεκτρικού απομονωτή για να προκύψει η αντιστατική τιμή του απομονωτή. Σύμφωνα με το νόμο του Ohm,

Χωρίς τη χρήση ξεχωριστής πηγής για άμεση τάση, βολτμέτρου και αμπερμέτρου για τη μέτρηση της αντίστοιχης τάσης και ροής, μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε άμεσο δείκτη ποτεντιόμετρο, το οποίο επίσης ονομάζεται τοπικά megger.

Ο megger δίνει την απαραίτητη άμεση (DC) τάση στον απομονωτή και επίσης δείχνει την αντιστατική τιμή της απομόνωσης άμεσα σε M – Ω και G – Ω πεδίο. Γενικά χρησιμοποιούμε 500 V, 2.5 KV και 5 KV megger ανάλογα με τη διηλεκτρική αντοχή της απομόνωσης. Για παράδειγμα, χρησιμοποιούμε 500V megger για τη μέτρηση μέχρι 1.1 KV απομόνωση. Για υψηλής τάσης μετατροπείς, άλλες εξοπλισμούς υψηλής τάσης και μηχανήματα, χρησιμοποιούμε 2.5 ή 5 KV megger ανάλογα με το επίπεδο απομόνωσης.
Επειδή όλοι οι ηλεκτρικοί απομονωτές είναι διηλεκτρικοί, έχουν πάντα καπασιτική ιδιότητα. Λόγω αυτού, κατά την εφαρμογή τάσης στον ηλεκτρικό απομονωτή, αρχικά θα υπάρχει μια φορτιστική ροή. Ωστόσο, μετά από λίγα δευτερόλεπτα, όταν ο απομονωτής γίνει εντελώς φορτισμένος, η καπασιτική φορτιστική ροή γίνεται μηδέν. Λόγω αυτού, συνιστάται να μετρηθεί η αντίσταση απομόνωσης τουλάχιστον 1 λεπτό (μερικές φορές 15 δευτερόλεπτα) από τη στιγμή της εφαρμογής τάσης στον απομονωτή.

Μόνο η μέτρηση της αντίστασης απομόνωσης με megger μπορεί να μην δίνει πάντα αξιόπιστο αποτέλεσμα. Επειδή η αντιστατική τιμή ενός ηλεκτρικού απομονωτή μπορεί επίσης να μεταβάλλεται με τη θερμοκρασία.
Αυτή η δυσκολία επιλύεται μερικώς με την εισαγωγή της δοκιμής πολάρισης ή συντομευμένα δοκιμής τιμής PI. Θα συζητήσουμε τη φιλοσοφία πίσω από τη δοκιμή PI, παρακάτω.
Όταν εφαρμόζουμε μια τάση σε έναν απομονωτή, θα υπάρχει μια αντίστοιχη ροή μέσα του. Παρόλο που αυτή η ροή είναι μικρή και βρίσκεται σε milliampere ή μερικές φορές σε microampere, έχει κυρίως τέσσερα συστατικά.

1. Καπασιτικό συστατικό.

2. Συνεκτικό συστατικό.

3. Συστατικό επιφανειακής διάρροης.

4. Πολαριστικό συστατικό.

Ας συζητήσουμε ένα την άλλη.

Καπασιτικό συστατικό

Όταν εφαρμόζουμε μια DC τάση σε έναν απομονωτή, λόγω της διηλεκτρικής φύσης του, θα υπάρχει μια αρχική υψηλή φορτιστική ροή μέσα του. Αυτή η ροή μειώνεται εκθετικά και γίνεται μηδέν μετά από κάποιο διάστημα. Αυτή η ροή υπάρχει κατά τα πρώτα 10 δευτερόλεπτα της δοκιμής. Ωστόσο, χρειάζεται περίπου 60 δευτερόλεπτα για να μειωθεί εντελώς.

Συνεκτικό συστατικό

Αυτή η ροή είναι καθαρά συνεκτικής φύσης και ρέει μέσα στον απομονωτή όπως αν ο απομονωτής ήταν καθαρά αντιστατικός. Αυτή η ροή είναι άμεση ροή ηλεκτρονίων. Κάθε απομονωτής έχει αυτό το συστατικό ηλεκτρικής ροής. Επειδή, στην πράξη, κάθε υλικό στο σύμπαν έχει κάποια συνεκτική φύση. Αυτή η συνεκτική ροή παραμένει σταθερή κατά τη διάρκεια της δοκιμής.

Συστατικό επιφανειακής διάρροης

Λόγω της σκόνης, της υγρασίας και άλλων ρυπαντών στην επιφάνεια του αληθινού απομονωτή, υπάρχει ένα μικρό συστατικό ροής που ρέει μέσω της εξωτερικής επιφάνειας του απομονωτή.

Πολαριστικό συστατικό

Κάθε απομονωτής είναι υγροσκοπικής φύσης. Μερικά μόρια ρυπαντών, κυρίως όπως η υγρασία στον απομονωτή, είναι πολύ πολαρικά. Όταν εφαρμόζεται ένα ηλεκτρικό πεδίο στον απομονωτή, τα πολαρικά μόρια στοιχειώνονται κατά μήκος της κατεύθυνσης του ηλεκτρικού πεδίου. Η ενέργεια που απαιτείται γι' αυτή τη στοίχιση των πολαρικών μορίων, προέρχεται από την πηγή τάσης σε μορφή ηλεκτρικής ροής. Αυτή η ροή ονομάζεται πολαριστική ροή. Συνεχίζεται μέχρι να στοιχειωθούν όλα τα πολαρικά μόρια κατά μήκος της κατεύθυνσης του ηλεκτρικού πεδίου.
Χρειάζεται περίπου 10 λεπτά για να στοιχειωθούν τα πολαρικά μόρια κατά μήκος του ηλεκτρικού πεδίου, και γι' αυτό, αν πάρουμε το αποτέλεσμα του megger για 10 λεπτά, δεν θα υπάρχει επίδραση του πολαρισμού στο αποτέλεσμα του megger.
Έτσι, όταν παίρνουμε την τιμή megger ενός απομονωτή για 1 λεπτό, το αποτέλεσμα αντικατοπτρίζει την τιμή IR, η οποία είναι ελεύθερη από την επίδραση του καπασιτικού συστατικού ροής. Ξανά, όταν παίρνουμε την τιμή megger του απομονωτή για 10 λεπτά, το αποτέλεσμα megger δείχνει την τιμή IR, ελεύθερη από τις επιπτώσεις τόσο του καπασιτικού συστατικού όσο και του πολαριστικού συστατικού της ροής.

Η πολαριστική δείκτης είναι το πηλίκο της τιμής megger που παίρνεται για 10 λεπτά προς την τιμή megger που παίρνεται για 1 λεπτό.
Η σημασία της δοκιμής πολαρισμού.
Ας είναι I ο συνολικός αρχικός ροή κατά τη δοκιμή πολαρισμού ή δοκιμή PI.
IC είναι η καπασιτική ροή.
IR είναι η συνεκτική ή η αντιστατική ροή.
IS είναι η επιφανειακή διάρροη ροή.
IP είναι η πολαριστική ροή του απομονωτή.

Η τιμή της δοκιμής αντίστασης απομόνωσης