Polarizācijas indeksa tests vai PI tests

Polarizācijas indeksa tests (PI vērtības tests) kopā ar Izolācijas izturības testu (IR vērtības tests) tiek veikts uz augstsprieguma elektriskajiem ierīčiem, lai noteiktu izolācijas darbības stāvokli. IP tests tiek veikts īpaši, lai noteiktu izolācijas sausumu un tīrību.
Izolācijas izturības testā uz izolatoru tiek piemērots augsts DC spriegums. Šis piemērotais spriegums tiek pēc tam dalīts ar strāvas caur elektroizolāciju, lai iegūtu izolatora pretestības vērtību. Ņemot vērā Ohma likumu,

Nepieciešamība no atsevišķa avota iegūt tiešo spriegumu, voltmetru un ammeteru strāvas mērīšanai, mēs varam izmantot tieši parādīto potenciometru, ko vietēji sauc par megger.

Megger nodrošina nepieciešamo tiešo (DC) spriegumu uz izolatora, un tas arī tieši parāda izolācijas pretestības vērtību M – Ω un G – Ω apmērā. Parasti mēs izmantojam 500 V, 2,5 kV un 5 kV meggerus atkarībā no dielektiska izturības līmeņa. Piemēram, mēs izmantojam 500V meggeru, lai mērītu līdz 1,1 kV reitētai izolācijai. Augstsprieguma transformatoriem, citām augstsprieguma ierīcēm un mašīnām mēs izmantojam 2,5 vai 5 kV meggerus atkarībā no izolācijas līmeņa.
Kā visi elektroizolatori ir dielektriski raksturos, tiem vienmēr ir kapacitatīvā īpašība. Tādēļ, kad uz izolatora tiek piemērots spriegums, sākotnēji būs uzsāknēšanas strāva. Taču pēc dažām sekundēm, kad izolators pilnībā uzsākas, kapacitatīvā uzsāknēšanas strāva kļūst nulle. Tādēļ ir ieteicams mērīt izolācijas pretestību vismaz pēc 1 minūtes (dažreiz 15 sekundēm) no brīža, kad izolatoram tiek piemērots spriegums.

Tikai izolācijas pretestības mērīšana ar meggeru ne vienmēr sniedz uzticamu rezultātu. Izmērītā izolācijas pretestība var arī mainīties atkarībā no temperatūras.
Šī problēma daļēji tiek atrisināta, ieviešot polarizācijas indeksa testu vai īsāk PI vērtības testu. Apkopoti runāsim par PI testa filozofiju zemāk.
Kad izolatoram tiek piemērots spriegums, caur to nonāk attiecīga strāva. Lai arī šī strāva ir maza un tā ir miliamperu vai dažreiz mikroamperu apmērā, tai galvenokārt ir četri komponenti.

1. Kapacitatīvais komponents.

2. Konduktīvais komponents.

3. Povirsma lejkājuma komponents.

4. Polarizācijas komponents.

Runāsim par katru no tiem atsevišķi.

Kapacitatīvais komponents

Kad izolatoram tiek piemērots DC spriegums, tā dielektriskā dabai dēļ, būs sākotnēja liela uzsāknēšanas strāva caur to. Šī strāva eksponenciāli samazinās un pēc dažām sekundēm kļūst nulle. Šī strāva pastāv testa pirmajos 10 sekunžu laikā. Tomēr tai vajadzīgi aptuveni 60 sekundes, lai pilnībā samazinātos.

Konduktīvais komponents

Šī strāva ir gandrīz tikai konduktīva rakstura, kas plūst caur izolatoru, kā ja izolators būtu tikai pretestīgs. Šī strāva ir tieša elektronu plūsma. Katram izolatoram ir šis elektriskā strāvas komponents. Praktiski, katra materiāla šajā universā ir kaut kāda konduktīva rakstura. Šī konduktīvā strāva paliek nemainīga visā testa laikā.

Povirsma lejkājuma komponents

Daudzējādā daba, mati, mitruma un citu kontaminantu dēļ uz cietā izolatora povirsma, caur izolatora povirsma plūst maza strāvas daļa.

Polarizācijas komponents

Katra izolācija ir hidroskopiska rakstura. Daži kontaminantu molekuli, galvenokārt mitruma izolācijā, ir ļoti polāri. Kad izolatoram tiek piemērots elektriskais lauks, polārie molekuli savienojas pa elektriskā lauka virzienā. Enerģija, kas nepieciešama šiem polāro molekulu savienojumiem, nāk no sprieguma avota formātā elektriskā strāva. Šo strāvu sauc par polarizācijas strāvu. Tas turpinās, kamēr visi polārie molekuli savienojas pa elektriskā lauka virzienā.
Tam prasa aptuveni 10 minūtes, lai polārie molekuli savienotos pa elektriskā lauka virzienā, un tādēļ, ja mēs ņemam meggera rezultātu 10 minūšu laikā, polarizācijas efekts meggera rezultātā nebūs.
Tātad, kad mēs ņemam izolācijas pretestības vērtību 1 minūti, rezultāts atspoguļo IR vērtību, kas ir brīva no kapacitatīvās strāvas komponenta. Atkal, kad mēs ņemam izolācijas pretestības vērtību 10 minūtes, meggera rezultāts parāda IR vērtību, kas ir brīva gan no kapacitatīvās, gan polarizācijas strāvas komponentiem.

Polarizācijas indekss ir meggera vērtības attiecība, kas ņemta 10 minūtes un 1 minūtes laikā.
Polarizācijas indeksa testa nozīme.
Lai I būtu kopējā sākotnējā strāva polarizācijas indeksa testā vai PI testā.
IC ir kapacitatīvā strāva.
IR ir pretestīgā vai konduktīvā strāva.
IS ir povirsma lejkājuma strāva.
IP ir izolācijas polarizācijas strāva.

Izolācijas pretestības testa vērtība vai IR vērtības testa, t.i., meggera lasījums tieši pēc 1 minūtes testa, ir-

Meggera vērtība 10 minūšu testa laikā ir

Tātad, polarizācijas indeksa testa rezultāts ir

No šīs vienādojuma skaidrs, ka, ja (IR + IS) >> IP, izolatora PI pieaug līdz 1. Un liels IR vai IS vai abu apzīmē izolācijas nederīgumu.
PI vērtība kļūst augsta, ja (IR + IS) ir ļoti maza salīdzinājumā ar IP. Šis vienādojums norāda, ka augsts izolācijas polarizācijas indekss nozīmē izolācijas veselību. Labam izolācijai pretestīgā lejkājuma strāva IR ir ļoti maza.
Vismaz 2 ir vēlamā izolācijas polarizācijas indekss. Ir bīstami, ja polarizācijas indekss ir mazāks par 1,5.

Declarācija: Cienīt originālo, labas rakstītas raksti vērts koplietot, ja ir tiesību pārkāpums, lūdzu, sazinieties, lai dzēstu.