Polariseerumise indeksi test või PI test

Polariseerumisindeksi test (PI väärtuse test) koos isolatsiooni vastupanuvõimu testiga (IR väärtuse test) läbi viiakse kõrgete pingete elektrilistel seadmetel, et määrata isolatsiooni töötingimused. IP test läbi viiakse eriti selleks, et määrata isolatsiooni kuivust ja puhtust.
Isolatsiooni vastupanuvõimu testis rakendatakse isolatsioonile kõrge DC pinge. See rakendatud pinge jagatakse seejärel vooluga, mis läbib elektrilist isolatsiooni, et saada isolatsiooni vastupanuväärtus. Kuna Ohmi seaduse järgi,

Ilma eraldi allikata otspingele, voltmeterile ja ammeterile vastavate pinge ja voolu mõõtmiseks, saame kasutada otsetunnitava potentsiomeetrit, mida ka lokaalselt nimetatakse meggeriks.

Megger annab isolatsioonile vajaliku otspinge (DC) ning näitab isolatsiooni vastupanuväärtust otse M – Ω ja G – Ω ulatuses. Tavaliselt kasutame 500 V, 2,5 KV ja 5 KV meggerit sõltuvalt isolatsiooni dielektrilisest tugevusest. Näiteks kasutame 500V meggerit kuni 1,1 KV reitinguliste isolatsioonide mõõtmiseks. Kõrgete pingete transformatortel, muudes HV seadmetel ja masinadel kasutame 2,5 või 5 KV meggerit sõltuvalt isolatsioonitase vastavalt.
Kuna kõik elektrilised isolatsioonid on dielektriilised, omavad need alati kapatsiivset omadust. Seetõttu, kui rakendatakse pinge elektrilisele isolatsioonile, tekib alguses laenguvool. Pärast mõnda hetke, kui isolatsioon on täielikult laengunud, nulleneb kapatsiivne laenguvool. Seetõttu soovitatakse mõõta isolatsiooni vastupanuvõimu vähemalt 1 minut pärast (kadega 15 sekundit) pinge rakendamisest isolatsioonile.

Ainult isolatsiooni vastupanuvõimu mõõtmine meggeriga ei pruugi alati andmeid usaldusväärseks. Sest elektrilise isolatsiooni vastupanuväärtus võib ka temperatuuri muutusega varieeruda.
Selle probleemi lahendab osaliselt polaariseerumisindeksi test või lühidalt PI väärtuse test. Arutame alla PI testi filosoofiat.
Kui rakendame pinge isolatsioonile, tekib sellega vastav vool. Kuigi see vool on väike, milliampeeri või mõnikord mikroampeeri suuruselt, omab see peamiselt nelja komponenti.

1. Kapatsiivne komponent.

2. Joondav komponent.

3. Pinnalekkekomponent.

4. Polaariseerumiskomponent.

Arutagem neid ükshaaval.

Kapatsiivne komponent

Kui rakendame otspinge isolatsioonile, tekib selle dielektriilise olemuse tõttu alguses suur laenguvool. See vool kahaneb eksponentsiaalselt ja nulleneb mõne aja pärast. See vool eksisteerib testi esimesed 10 sekundit, kuid selle täielik kahanemine võtab umbes 60 sekundit.

Joondav komponent

See vool on täiesti joondav naturaal, mis liigub isolatsioonist, nagu isolatsioon oleks täiesti vastupidav. See vool on elektronide otseste voolena. Igal isolatsioonil on sellel elektrivooli komponent. Praktikas omab iga materjal mõnda joondavat naturaali. See joondav vool jääb kogu testi jooksul konstandiks.

Pinnalekkekomponent

Tulekahju, niiskus ja muud kontaminandid pindisolatsioonil tekitavad väikese voolukomponendi, mis liigub isolatsiooni välispinnal.

Polaariseerumiskomponent

Igal isolatsioonil on higroskoopiline naturaal. Mõned kontaminiidimolekulid, eelkõige niiskus, on väga polaarsed. Kui rakendatakse elektriväljak isolatsioonile, siis polaarsed molekulid paigutuvad elektrivälja suunas. Energia, mis on vajalik nende polaarsede molekulide paigutamiseks, tuleb pingeallika kaudu elektrivooluna. Seda voolu nimetatakse polariseerumisvooluks. See jätkub, kuni kõik polaarsed molekulid on paigutunud elektrivälja suunas.
See võtab umbes 10 minutit, et polaarsed molekulid paigutuksid elektrivälja suunas, ja just seetõttu, kui võtame meggeri tulemuse 10 minutit, pole polariseerumisel meggeri tulemusel mõju.
Nii, kui võtame isolatsiooni meggeri väärtuse 1 minuti pärast, näitab tulemus IR väärtust, mis on vaba kapatsiivse voolukomponendi mõjust. Uuesti, kui võtame isolatsiooni meggeri väärtuse 10 minuti pärast, näitab meggeri tulemus IR väärtust, mis on vaba nii kapatsiivse kui ka polariseerumisvoolukomponendi mõjust.

Polariseerumisindeks on 10-minutilise meggeri väärtuse ja 1-minutilise meggeri väärtuse suhe.
Polariseerumisindeksi testi tähtsus.
Oletame, et I on koguvool polariseerumisindeksi testi või PI testi ajal.
IC on kapatsiivne vool.
IR on vastupidav või joondav vool.
IS on pinnalekkevool.
IP on isolatsiooni polariseerumisvool.

Isolatsiooni vastupanuvõimu testi või IR väärtuse testi väärtus, st meggeri näit 1 minuti pärast testi, on-

10-minutilise testi meggeri väärtus on

Seega, polariseerumisindeksi testi tulemuseks on

Eelmise võrrandist on selge, et kui (IR + IS) >> IP, läheneb insulatori PI väärtus 1-le. Suured IR või IS või mõlemad näitavad isolatsiooni ebatervislikkust.
PI väärtus on kõrge, kui (IR + IS) on väga väike IP suhtes. See võrrand näitab, et isolatsiooni kõrge polariseerumisindeks viitab isolatsiooni terveolekulisele seisundile. Hea isolatsiooni puhul on vastupidav lekkimisvool IR väga väike.
Alati soovitatakse, et elektrilise isolatsiooni polariseerumisindeks oleks suurem kui 2. On ohtlik, kui polariseerumisindeks on väiksem kui 1,5.

Statement: Respect the original, good articles worth sharing, if there is infringement please contact delete.