Chỉ số phân cực hoặc Thử nghiệm PI

Kiểm tra Chỉ số Cực hóa (Kiểm tra Giá trị PI) cùng với Kiểm tra Điện trở Cách điện (Kiểm tra Giá trị IR) được thực hiện trên máy điện áp cao để xác định tình trạng cách điện. Kiểm tra IP được thực hiện đặc biệt để xác định độ khô và sạch của cách điện.
Trong kiểm tra điện trở cách điện, một điện áp DC cao được áp dụng qua cách điện. Điện áp này sau đó được chia cho dòng điện qua cách điện điện để tính giá trị điện trở của cách điện. Theo định luật Ohm,

Không sử dụng nguồn điện riêng biệt cho điện áp trực tiếp, voltmet và ammeter để đo điện áp và dòng điện tương ứng, chúng ta có thể sử dụng potentiometer chỉ thị trực tiếp, còn được gọi là megger.

Megger cung cấp điện áp DC cần thiết qua cách điện, và nó cũng hiển thị giá trị điện trở của cách điện trực tiếp trong dải M – Ω và G – Ω. Chúng ta thường sử dụng megger 500 V, 2.5 KV và 5 KV tùy thuộc vào sức chịu điện của cách điện. Ví dụ, chúng ta sử dụng megger 500V để đo cách điện có mức định mức lên đến 1.1 KV. Đối với biến áp điện áp cao, các thiết bị và máy móc điện áp cao khác, chúng ta sử dụng megger 2.5 hoặc 5 KV tùy thuộc vào mức cách điện.
Vì tất cả cách điện điện đều có tính chất dielectric, chúng luôn có tính chất dung lượng. Do đó, khi áp dụng điện áp qua cách điện điện, ban đầu sẽ có dòng điện sạc. Nhưng sau vài giây khi cách điện đã hoàn toàn sạc, dòng điện sạc dung lượng sẽ trở thành không. Vì vậy, khuyến nghị nên đo điện trở cách điện ít nhất sau 1 phút (đôi khi 15 giây) từ thời điểm áp dụng điện áp qua cách điện.

Chỉ đo điện trở cách điện bằng megger có thể không luôn mang lại kết quả đáng tin cậy. Vì giá trị điện trở của cách điện điện có thể thay đổi theo nhiệt độ.
Khó khăn này được giải quyết một phần bằng cách giới thiệu kiểm tra chỉ số cực hóa hoặc ngắn gọn kiểm tra giá trị PI. Chúng ta sẽ thảo luận về triết lý đằng sau kiểm tra PI, dưới đây.
Khi chúng ta áp dụng điện áp qua cách điện, sẽ có dòng điện tương ứng đi qua. Mặc dù dòng điện này rất nhỏ, nằm trong phạm vi miliampe hoặc đôi khi là microampe, nó chủ yếu bao gồm bốn thành phần.

1. Thành phần dung lượng.

2. Thành phần dẫn điện.

3. Thành phần rò rỉ bề mặt.

4. Thành phần cực hóa.

Hãy thảo luận từng thành phần.

Thành phần Dung lượng

Khi chúng ta áp dụng điện áp DC qua cách điện, do tính chất dielectric, sẽ có dòng điện sạc ban đầu cao đi qua. Dòng điện này giảm theo hàm mũ và trở thành không sau một thời gian. Dòng điện này tồn tại trong 10 giây đầu tiên của kiểm tra. Nhưng mất khoảng 60 giây để giảm hoàn toàn.

Thành phần Dẫn điện

Dòng điện này hoàn toàn có tính chất dẫn điện, chảy qua cách điện như cách điện là hoàn toàn dẫn điện. Dòng điện này là dòng điện trực tiếp của electron. Mỗi cách điện đều có thành phần dòng điện điện. Vì, trong thực tế, mọi vật liệu trong vũ trụ đều có tính chất dẫn điện. Dòng điện dẫn điện này giữ nguyên suốt quá trình kiểm tra.

Thành phần Rò rỉ Bề mặt

Do bụi, hơi ẩm và các chất ô nhiễm khác trên bề mặt cách điện rắn, có một thành phần dòng điện nhỏ chảy qua bề mặt ngoài của cách điện.

Thành phần Cực hóa

Mỗi cách điện đều có tính chất hút ẩm. Một số phân tử chất ô nhiễm, chủ yếu là hơi ẩm trong cách điện, rất cực. Khi một trường điện được áp dụng qua cách điện, các phân tử cực sẽ căn chỉnh theo hướng của trường điện. Năng lượng cần thiết cho việc căn chỉnh các phân tử cực, lấy từ nguồn điện áp dưới dạng dòng điện. Dòng điện này được gọi là dòng điện cực hóa. Nó tiếp tục cho đến khi tất cả các phân tử cực đã căn chỉnh theo hướng của trường điện.
Mất khoảng 10 phút để căn chỉnh các phân tử cực theo hướng trường điện, và vì vậy nếu chúng ta lấy kết quả megger sau 10 phút, sẽ không có ảnh hưởng của cực hóa trong kết quả megger.
Vì vậy, khi chúng ta lấy giá trị megger của cách điện sau 1 phút, kết quả phản ánh giá trị IR, không bị ảnh hưởng bởi thành phần dung lượng của dòng điện. Lại nữa, khi chúng ta lấy giá trị megger của cách điện sau 10 phút, kết quả megger cho thấy giá trị IR, không bị ảnh hưởng bởi cả thành phần dung lượng và thành phần cực hóa của dòng điện.

Chỉ số cực hóa là tỷ lệ giữa giá trị megger sau 10 phút và giá trị megger sau 1 phút.
Tầm quan trọng của kiểm tra chỉ số cực hóa.
Gọi I là tổng dòng điện ban đầu trong quá trình kiểm tra chỉ số cực hóa hoặc kiểm tra PI.
IC là dòng điện dung lượng.
IR là dòng điện dẫn điện hoặc dẫn điện.
IS là dòng điện rò rỉ bề mặt.
IP là dòng điện cực hóa của cách điện.

Giá trị kiểm tra điện trở cách điện hoặc kiểm tra giá trị IR, tức là giá trị đọc megger ngay sau 1 phút kiểm tra, là-

Giá trị megger sau 10 phút, là

Do đó, kết quả của kiểm tra chỉ số cực hóa, là

Từ phương trình trên, rõ ràng rằng, nếu giá trị của (IR + IS) >> IP, chỉ số cực hóa của cách điện tiến gần đến 1. Và IR lớn hoặc IS lớn hoặc cả hai đều cho thấy cách điện không khỏe.
Giá trị chỉ số cực hóa tăng cao nếu (IR + IS) rất nhỏ so với IP. Phương trình này cho thấy chỉ số cực hóa cao của cách điện ngụ ý cách điện khỏe. Đối với cách điện tốt, dòng điện rò rỉ dẫn điện IR rất nhỏ.
Nó luôn mong muốn có chỉ số cực hóa của cách điện điện hơn 2. Việc có chỉ số cực hóa thấp hơn 1.5 là nguy hiểm.

Statement: Tôn trọng bản gốc, bài viết hay đáng chia sẻ, nếu có vi phạm xin liên hệ xóa.