Polarisaatioindeksin testi tai PI-testi

Polarisaatioindeksitestaus (PI-arvotestaus) yhdessä eristysvastustestauksen (IR-arvotestaus) kanssa suoritetaan HV-sähkölaitteissa eristysten käyttötilan määrittämiseksi. IP-testi suoritetaan erityisesti eristyksen kuivuuden ja puhdasuuden määrittämiseksi.
Eristyksen vastustustestauksessa sovitetaan korkea DC-jännite eristyn eristystä vastaan. Tämän sovitun jännitteen jakaan sitten eristyn läpi kulkevalla virta saadaksemme eristysten vastusarvon. Ohmin laissa mukaan,

Ilman erillistä suoran jännitteen lähdettä, jännittimellä ja ammetilla vastaavien jännitteen ja virran mittaamiseksi voimme käyttää suoraan osoittavaa potenttiometriä, jota paikallisesti kutsutaan meggeriksi.

Megger antaa tarvittavan suoran (DC) jännitteen eristyn eristystä vastaan, ja se myös näyttää eristyksen vastusarvon suoraan M – Ω ja G – Ω -alueella. Yleensä käytämme 500 V, 2,5 KV ja 5 KV meggeria riippuen eristystason dielektrisestä vahvuudesta. Esimerkiksi käytämme 500V meggeria enintään 1,1 KV:n arvioidulle eristykselle. Korkeajännitekäsittelijät, muut HV-laitteet ja koneet, joille käytämme 2,5 tai 5 KV meggeria riippuen eristystasosta.
Kaikki sähköiset eristyt ovat dielektriikan luonteeltaan, ja niillä on aina kapasitiivinen ominaisuus. Siksi, kun sovitetaan jännite eristyn eristystä vastaan, alussa on latausvirta. Mutta muutaman hetken kuluttua, kun eristyksessä on täysin ladattu, kapasitiivinen latausvirta nollautuu. Siksi on suositeltavaa mitata eristysvastusta vähintään minuutin (joskus 15 sekunnin) jälkeen jännitteen soveltamisesta eristyn eristystä vastaan.

Vain eristysvastuksen mittaaminen meggerilla ei aina anna luotettavaa tulosta. Koska sähköisen eristyn vastusarvo voi vaihdella myös lämpötilan mukaan.
Tämä ongelma ratkaistaan osittain ottamalla käyttöön polarisaatioindeksitestaus tai lyhyemmin PI-arvotestaus. Keskustelemme PI-testin filosofiasta alla.
Kun sovitetaan jännite eristyn eristystä vastaan, tulee siihen vastaava virta. Vaikka tämä virta on pieni ja se on milliamperin tai joskus mikroamperin mittainen, sillä on pääasiassa neljä komponenttia.

1. Kapasitiivinen komponentti.

2. Johtava komponentti.

3. Pinnallinen vuotojen komponentti.

4. Polarisoituminenkomponentti.

Keskustelemme niistä yksi kerrallaan.

Kapasitiivinen komponentti

Kun sovitetaan DC-jännite eristyn eristystä vastaan, sen dielektriikan luonteesta johtuen siitä kulkee alussa korkea latausvirta. Tämä virta väheni eksponentiaalisesti ja nollautuu jonkin ajan kuluttua. Tämä virta on olemassa testin ensimmäisten 10 sekunnin ajan. Mutta se kestää noin 60 sekuntia ennen kuin se väheni kokonaan.

Johtava komponentti

Tämä virta on puhtaasti johtavaa luonnetta, joka kulkee eristyn eristystä vastaan kuin eristyksessä olisi vain vastus. Tämä virta on suora elektronien virta. Jokaisella eristyllä on tämä sähkövirtan komponentti. Koska käytännössä kaikilla aineilla maailmassa on johtavaa luonnetta. Tämä johtava virta pysyy vakiona koko testin ajan.

Pinnallinen vuotojen komponentti

Jäätävän, kosteuden ja muiden kontaminaanttien vuoksi eristyn pinnalla on yksi pieni virtakomponentti, joka kulkee eristyn ulkopuolella.

Polarisoituminenkomponentti

Jokainen eristyksessä on hygrosooppinen luonteeltaan. Joitakin kontaminaantimolekyylejä, pääasiassa kosteutta eristyn sisällä, ovat hyvin polarisoituneita. Kun sovitetaan sähkökenttä eristyn eristystä vastaan, polarisoituneet molekyylit suuntautuvat sähkökentän suuntaan. Energia, jota tämä polarisoitumisprosessi vaatii, tulee jännitelähteestä muodossa sähkövirtana. Tätä virtaa kutsutaan polarisaatiovirtaksi. Se jatkuu, kunnes kaikki polarisoituneet molekyylit ovat suuntautuneet sähkökentän suuntaan.
Se vie noin 10 minuuttia polarisoituneiden molekyylten suuntautumiseen, ja siksi, jos otamme meggerin tuloksen 10 minuutin kuluttua, polarisaation vaikutus meggerin tulokseen on poistunut.
Joten, kun otamme eristyn meggeriarvon yhden minuutin kuluttua, tuloksena on IR-arvo, joka on vapaa kapasitiivisen virtakomponentin vaikutuksesta. Kun taas otamme eristyn meggeriarvon 10 minuutin kuluttua, meggerin tulos näyttää IR-arvon, joka on vapaa sekä kapasitiivisen että polarisaatiokomponentin vaikutuksesta.

Polarisaatioindeksi on meggerin arvon suhde 10 minuutin ja yhden minuutin testien välillä.
Polarisaatioindeksitestauksen merkitys.
Olkoon I kokonaisvirta polarisaatioindeksitestauksen tai PI-testin alussa.
IC on kapasitiivinen virta.
IR on vastusvirta tai johtava virta.
IS on pinnallinen vuotojen virta.
IP on eristyn polarisaatiovirta.

Eristysvastustestauksen arvo eli IR-arvotestauksen arvo, toisin sanoen meggerin lukema yhden minuutin testin jälkeen, on-

Meggerin arvo 10 minuutin testissä on

Siksi, polarisaatioindeksitestauksen tulos on

Yllä olevasta yhtälöstä on selvää, että jos (IR + IS) >> IP, eristyn PI lähestyy yhtä. Ja suuri IR tai IS tai molemmat viittaavat eristyn epäterveeseen tilaan.
PI:n arvo on korkea, jos (IR + IS) on hyvin pieni verrattuna IP:een. Tämä yhtälö viittaa siihen, että eristyn korkea polarisaatioindeksi viittaa eristyn terveeseen tilaan. Hyvälle eristylle vastusvirta IR on hyvin pieni.
Aina halutaan, että sähköisen eristyn polarisaatioindeksi on yli 2. On vaarallista, jos polarisaatioindeksi on alle 1,5.

Lause: Kunnioita alkuperäistä, hyviä artikkeleja on jaettava, jos on loukkausta, ota yhteyttä poistaaksesi.