Uji Indeks Polaritas atau Uji PI

Uji Indeks Polaritas (Uji Nilai PI) bersama dengan Uji Ketahanan Isolasi (Uji Nilai IR) dilakukan pada mesin listrik tegangan tinggi untuk menentukan kondisi layanan isolasi. Uji IP dilakukan khususnya untuk menentukan kekeringan dan kebersihan isolasi.
Pada uji ketahanan isolasi, tegangan DC yang tinggi diterapkan pada isolator. Tegangan yang diterapkan ini kemudian dibagi dengan arus melalui isolator listrik untuk mendapatkan nilai resistif isolator. Sesuai dengan hukum Ohm,

Tanpa menggunakan sumber daya terpisah untuk tegangan langsung, voltmeter dan ammeter untuk mengukur tegangan dan arus yang sesuai, kita dapat menggunakan potensiometer penunjuk langsung yang juga dikenal sebagai megger.

Megger memberikan tegangan langsung (DC) yang diperlukan di seberang isolator, dan juga menunjukkan nilai resistif isolasi secara langsung dalam rentang M – Ω dan G – Ω. Umumnya kita menggunakan megger 500 V, 2,5 KV, dan 5 KV tergantung pada kekuatan dielektrik isolasi. Misalnya, kita menggunakan megger 500V untuk mengukur hingga isolasi berperingkat 1,1 KV. Untuk transformer tegangan tinggi, peralatan HV lainnya, dan mesin, kita menggunakan megger 2,5 atau 5 KV tergantung pada tingkat isolasi.
Karena semua isolator listrik bersifat dielektrik, mereka selalu memiliki sifat kapasitif. Karena itu, saat menerapkan tegangan di seberang isolator listrik, awalnya akan ada arus pengisian. Tetapi setelah beberapa saat ketika isolator sepenuhnya terisi, arus pengisian kapasitif menjadi nol. Karena itu disarankan untuk mengukur ketahanan isolasi setidaknya 1 menit (kadang-kadang 15 detik) dari saat penerapan tegangan di seberang isolator.

Hanya mengukur ketahanan isolasi dengan megger mungkin tidak selalu memberikan hasil yang andal. Karena nilai resistif isolator listrik juga dapat bervariasi dengan suhu.
Kesulitan ini sebagian diselesaikan dengan memperkenalkan uji indeks polaritas atau singkatnya uji nilai PI. Kami akan membahas filosofi di balik uji PI, di bawah ini.
Saat kita menerapkan tegangan di seberang isolator, akan ada arus yang sesuai melaluinya. Meskipun arus ini kecil dan berada dalam rentang milliampere atau kadang-kadang mikroampere, arus ini memiliki empat komponen utama.

1. Komponen kapasitif.

2. Komponen konduktif.

3. Komponen kebocoran permukaan.

4. Komponen polarisasi.

Mari kita bahas satu per satu.

Komponen Kapasitif

Saat kita menerapkan tegangan DC di seberang isolator, karena sifat dielektriknya, akan ada arus pengisian awal yang tinggi melaluinya. Arus ini meredam secara eksponensial dan menjadi nol setelah beberapa waktu. Arus ini ada selama 10 detik pertama uji. Tetapi butuh sekitar 60 detik untuk meredam sepenuhnya.

Komponen Konduktif

Arus ini bersifat konduktif murni dan mengalir melalui isolator seolah-olah isolator tersebut bersifat resistif murni. Arus ini adalah aliran elektron langsung. Setiap isolator memiliki komponen arus listrik ini. Karena, dalam praktiknya, setiap bahan di alam semesta ini memiliki sifat konduktif. Arus konduktif ini tetap konstan sepanjang uji.

Komponen Kebocoran Permukaan

Karena debu, kelembaban, dan kontaminan lainnya di permukaan isolator padat, ada satu komponen kecil arus yang mengalir melalui permukaan luar isolator.

Komponen Polarisasi

Setiap isolator bersifat hidrofobik. Beberapa molekul kontaminan, terutama seperti kelembaban dalam isolator, sangat polar. Saat medan listrik diterapkan di seberang isolator, molekul polar menyelaraskan diri mereka sendiri searah dengan medan listrik. Energi yang diperlukan untuk penyelarasan molekul polar ini, berasal dari sumber tegangan dalam bentuk arus listrik. Arus ini disebut arus polarisasi. Arus ini berlanjut hingga semua molekul polar menyelaraskan diri searah dengan medan listrik.
Dibutuhkan sekitar 10 menit untuk menyelaraskan molekul polar searah dengan medan listrik, dan itulah mengapa jika kita mengambil hasil megger selama 10 menit, tidak akan ada efek polarisasi dalam hasil megger.
Jadi, saat kita mengambil nilai megger isolator selama 1 menit, hasilnya mencerminkan nilai IR yang bebas dari efek komponen arus kapasitif. Lagi pula, saat kita mengambil nilai megger isolator selama 10 menit, hasil megger menunjukkan nilai IR, bebas dari efek komponen arus kapasitif dan polarisasi.

Indeks polarisasi adalah rasio nilai megger yang diambil selama 10 menit terhadap nilai megger yang diambil selama 1 menit.
Signifikansi uji indeks polarisasi.
Misalkan I adalah total arus awal selama uji indeks polarisasi atau uji PI.
IC adalah arus kapasitif.
IR adalah arus resistif atau konduktif.
IS adalah arus kebocoran permukaan.
IP adalah arus polarisasi isolator.

Nilai uji ketahanan isolasi atau uji nilai IR, yaitu nilai pembacaan megger tepat setelah 1 menit uji, adalah-

Nilai megger uji 10 menit, adalah

Oleh karena itu, hasil uji indeks polarisasi, adalah

Dari persamaan di atas jelas bahwa, jika nilai (IR + IS) >> IP, indeks polarisasi isolator mendekati 1. Dan IR atau IS besar atau keduanya menunjukkan kondisi tidak sehat isolasi.
Nilai PI menjadi tinggi jika (IR + IS) sangat kecil dibandingkan dengan IP. Persamaan ini menunjukkan bahwa indeks polarisasi tinggi dari isolator menunjukkan kesehatan isolator. Untuk isolator yang baik, arus kebocoran resistif IR sangat kecil.
Selalu diinginkan untuk memiliki indeks polarisasi isolator listrik lebih dari 2. Sangat berbahaya jika indeks polarisasi kurang dari 1,5.

Pernyataan: Hormati aslinya, artikel bagus patut dibagikan, jika ada pelanggaran hak cipta silakan hubungi untuk dihapus.