Ujian Indeks Polarisasi atau Ujian PI

Ujian Indeks Polarisasi (Ujian Nilai PI) bersama-sama Ujian Rintangan Isolasi (Ujian Nilai IR) dijalankan pada mesin elektrik HV untuk menentukan keadaan perkhidmatan isolasi. Ujian IP dijalankan khususnya untuk menentukan tahap kering dan kebersihan isolasi.
Dalam ujian rintangan isolasi, voltan DC tinggi dikenakan merentasi pengasing. Voltan yang dikenakan ini kemudian dibahagikan dengan arus melalui pengasing elektrik untuk mendapatkan nilai rintangan pengasing. Berdasarkan hukum Ohm,

Tanpa menggunakan sumber berasingan untuk voltan terus, voltmeter dan ammeter untuk mengukur voltan dan arus yang sepadan, kita boleh menggunakan potentiometer yang menunjukkan secara langsung, yang juga dipanggil megger secara setempat.

Megger memberikan voltan terus (DC) yang diperlukan merentasi pengasing, dan ia juga menunjukkan nilai rintangan isolasi secara langsung dalam julat M – Ω dan G – Ω. Kita biasanya menggunakan megger 500 V, 2.5 KV dan 5 KV bergantung kepada kekuatan dielektrik isolasi. Sebagai contoh, kita menggunakan megger 500V untuk mengukur hingga isolasi berperingkat 1.1 KV. Untuk transformer tegangan tinggi, peralatan HV lain dan mesin, kita menggunakan megger 2.5 atau 5 KV bergantung pada tahap isolasi.
Kerana semua pengasing elektrik bersifat dielektrik, mereka sentiasa mempunyai sifat kapasitif. Disebabkan itu, semasa penerapan voltan merentasi pengasing elektrik, pada mulanya, akan ada arus pengecasan. Tetapi selepas beberapa saat apabila pengasing menjadi sepenuhnya bercas, arus pengecasan kapasitif menjadi sifar. Oleh itu, disarankan untuk mengukur rintangan isolasi sekurang-kurangnya selepas 1 minit (kadangkala 15 saat) dari masa penerapan voltan merentasi pengasing.

Hanya mengukur rintangan isolasi dengan megger mungkin tidak selalu memberikan hasil yang boleh dipercayai. Kerana nilai rintangan pengasing elektrik juga boleh berubah dengan suhu.
Kesukaran ini sebahagiannya diselesaikan dengan memperkenalkan ujian indeks polarisasi atau singkatnya ujian nilai PI. Kami akan membincangkan falsafah di sebalik ujian PI, di bawah.
Apabila kita menerapkan voltan merentasi pengasing, akan ada arus yang sepadan melaluinya. Walaupun arus ini sangat kecil dan berada dalam julat milliampere atau kadangkala dalam julat mikroampere, ia mempunyai empat komponen utama.

1. Komponen kapasitif.

2. Komponen konduktif.

3. Komponen kebocoran permukaan.

4. Komponen polarisasi.

Mari kita bincangkan satu demi satu.

Komponen Kapasitif

Apabila kita menerapkan voltan DC merentasi pengasing, kerana sifat dielektriknya, akan ada arus pengecasan awal yang tinggi melaluinya. Arus ini merosot secara eksponensial dan menjadi sifar selepas beberapa masa. Arus ini wujud untuk 10 saat pertama ujian. Tetapi ia mengambil masa hampir 60 saat untuk merosot sepenuhnya.

Komponen Konduktif

Arus ini bersifat konduktif sepenuhnya yang mengalir melalui pengasing seolah-olah pengasing itu adalah resistif. Arus ini adalah aliran elektron yang langsung. Setiap pengasing mempunyai komponen arus elektrik. Kerana, dalam amalan, setiap bahan di alam semesta ini mempunyai sifat konduktif. Arus konduktif ini kekal malar sepanjang ujian.

Komponen Kebocoran Permukaan

Disebabkan debu, kelembapan, dan kontaminan lain pada permukaan pengasing pepejal, terdapat satu komponen arus kecil yang mengalir melalui permukaan luar pengasing.

Komponen Polarisasi

Setiap pengasing bersifat hidroskopik. Beberapa molekul kontaminan, terutamanya seperti kelembapan dalam pengasing, sangat polar. Apabila medan elektrik dikenakan merentasi pengasing, molekul polar tersebut menyelaraskan diri mereka mengikut arah medan elektrik. Tenaga yang diperlukan untuk penyelarasan molekul polar ini, datang dari sumber voltan dalam bentuk arus elektrik. Arus ini dipanggil arus polarisasi. Ia berterusan sehingga semua molekul polar telah diselaraskan mengikut arah medan elektrik.
Ia mengambil masa sekitar 10 minit untuk menyelaraskan molekul polar mengikut medan elektrik, dan itulah sebabnya jika kita ambil hasil megger untuk 10 minit, tiada kesan polarisasi dalam hasil megger.
Jadi, apabila kita ambil nilai megger pengasing untuk 1 minit, hasilnya mencerminkan, nilai IR yang bebas daripada kesan komponen arus kapasitif. Lagi apabila kita ambil nilai megger pengasing untuk 10 minit, hasil megger menunjukkan nilai IR, bebas daripada kesan komponen arus kapasitif dan polarisasi.

Indeks polarisasi adalah nisbah nilai megger yang diambil untuk 10 minit kepada nilai megger yang diambil untuk 1 minit.
Kepentingan ujian indeks polarisasi.
Biarkan I menjadi arus total awal semasa ujian indeks polarisasi atau ujian PI.
IC adalah arus kapasitif.
IR adalah arus resistif atau konduktif.
IS adalah arus kebocoran permukaan.
IP adalah arus polarisasi pengasing.

Nilai ujian rintangan isolasi atau ujian nilai IR, iaitu nilai bacaan megger hanya selepas 1 minit ujian, adalah-

Nilai megger ujian 10 minit, adalah

Oleh itu, hasil ujian indeks polarisasi, adalah

Dari persamaan di atas, jelas bahawa, jika nilai (IR + IS) >> IP, indeks PI pengasing mendekati 1. Dan IR atau IS yang besar menunjukkan ketidaksihatan isolasi.
Nilai PI menjadi tinggi jika (IR + IS) sangat kecil berbanding IP. Persamaan ini menunjukkan bahawa indeks polarisasi tinggi pengasing menunjukkan kesihatan pengasing. Untuk pengasing yang baik, arus kebocoran resistif IR sangat kecil.
Selalu diingini untuk memiliki indeks polarisasi pengasing elektrik lebih dari 2. Ia berbahaya untuk memiliki indeks polarisasi kurang dari 1.5.

Kenyataan: Hormatilah asal, artikel yang bagus layak dikongsi, jika terdapat pelanggaran sila hubungi untuk dipadam.