آزمون تانژانت دلتا | آزمون زاویه ضایعات | آزمون عامل پخش
اصول آزمون تان دلتا
وقتی یک عایق خالص به خط و زمین متصل می‌شود، رفتاری شبیه کندانسور نشان می‌دهد. در یک عایق ایده‌آل، چون ماده عایق‌بندی کننده که به عنوان دی الکتریک هم عمل می‌کند، ۱۰۰٪ خالص است، جریان الکتریکی که از طریق عایق می‌گذرد تنها مؤلفه ظرفیتی دارد. هیچ مؤلفه مقاومتی از جریان از خط به زمین از طریق عایق وجود ندارد، زیرا در ماده عایق‌بندی کننده ایده‌آل، هیچ آلودگی وجود ندارد.
در یک کندانسور خالص، جریان ظرفیتی الکتریکی از ولتاژ اعمال شده ۹۰ درجه پیشی می‌گیرد. در عمل، عایق نمی‌تواند ۱۰۰٪ خالص ساخته شود. همچنین به دلیل قدیمی شدن عایقات، آلودگی‌هایی مانند گرد و رطوبت به آن وارد می‌شوند. این آلودگی‌ها مسیر رسانا برای جریان فراهم می‌کنند. بنابراین، جریان تسربی الکتریکی که از خط به زمین از طریق عایق می‌گذرد یک مؤلفه مقاومتی دارد.
بنابراین، بی‌نیاز از این است که برای یک عایق خوب، این مؤلفه مقاومتی از جریان تسربی الکتریکی بسیار کم است. به عبارت دیگر، سلامت یک عایق الکتریکی می‌تواند با نسبت مؤلفه مقاومتی به مؤلفه ظرفیتی تعیین شود. برای یک عایق خوب، این نسبت بسیار کم خواهد بود. این نسبت به طور معمول به عنوان tanδ یا تان دلتا شناخته می‌شود. گاهی اوقات آن را عامل تلفات نیز می‌نامند.
در نمودار برداری بالا، ولتاژ سیستم در محور x رسم شده است. جریان الکتریکی رسانا یعنی مؤلفه مقاومتی جریان تسربی، IR نیز در محور x قرار می‌گیرد. چون مؤلفه ظرفیتی جریان تسربی الکتریکی IC ۹۰ درجه پیشی از ولتاژ سیستم دارد، در محور y رسم می‌شود. حالا، جریان تسربی کل الکتریکی IL(Ic + IR) یک زاویه δ (مثلاً) با محور y می‌سازد. از نمودار بالا مشخص است که نسبت IR به IC همان tanδ یا تان دلتا است.
نکته: این زاویه δ به عنوان زاویه تلفات شناخته می‌شود.
روش آزمون تان دلتا
کابل، لفاف، ترانسفورماتور جریان، ترانسفورماتور ولتاژ، بوشینگ ترانسفورماتور که بر روی آن‌ها آزمون تان دلتا یا عامل تلفات انجام می‌شود، ابتدا از سیستم جدا می‌شود. یک ولتاژ آزمایشی با فرکانس بسیار پایین به دستگاهی که عایق آن مورد آزمون قرار می‌گیرد، اعمال می‌شود.
ابتدا ولتاژ عادی اعمال می‌شود. اگر مقدار تان دلتا کافی خوب باشد، ولتاژ اعمال شده به ۱.۵ تا ۲ برابر ولتاژ عادی دستگاه افزایش می‌یابد. واحد کنترل تان دلتا اندازه‌گیری مقادیر تان دلتا را انجام می‌دهد. یک تحلیل‌گر زاویه تلفات با واحد اندازه‌گیری تان دلتا متصل می‌شود تا مقادیر تان دلتا در ولتاژ عادی و ولتاژ بالاتر را مقایسه کند و نتایج را تحلیل کند.
در طول آزمون، ضروری است که ولتاژ آزمایشی با فرکانس بسیار پایین اعمال شود.
دلیل استفاده از فرکانس بسیار پایین
اگر فرکانس ولتاژ اعمال شده بالا باشد، واکنش ظرفیتی عایق کم می‌شود و بنابراین مؤلفه ظرفیتی جریان الکتریکی بالا می‌رود. مؤلفه مقاومتی تقریباً ثابت است؛ آن به ولتاژ اعمال شده و رسانایی عایق بستگی دارد. در فرکانس بالا، چون جریان ظرفیتی زیاد است، دامنه مجموع برداری مؤلفه‌های ظرفیتی و مقاومتی جریان الکتریکی نیز زیاد می‌شود.
بنابراین، توان ظاهری مورد نیاز برای آزمون تان دلتا بسیار زیاد می‌شود که عملی نیست. بنابراین برای حفظ نیازمندی توان برای این آزمون عامل تلفات، ولتاژ آزمایشی با فرکانس بسیار پایین مورد نیاز است. محدوده فرکانس برای آزمون تان دلتا معمولاً از ۰.۱ تا ۰.۰۱ هرتز بسته به اندازه و نوع عایق متفاوت است.
دلیل دیگری نیز وجود دارد که فرکانس ورودی آزمون را به حداقل ممکن برساند.
همانطور که می‌دانیم،
این بدان معناست که، عامل تلفات tanδ ∝ 1/f. بنابراین، در فرکانس پایین، عدد تان دلتا بیشتر است و اندازه‌گیری آسان‌تر می‌شود.
چگونه نتیجه آزمون تان دلتا پیش‌بینی شود
دو روش برای پیش‌بینی وضعیت یک سیستم عایق‌بندی در طول آزمون تان دلتا یا عامل تلفات وجود دارد.
اولین روش، مقایسه نتایج آزمون‌های قبلی برای تعیین تخریب وضعیت عایق به دلیل تأثیرات پیری است.
دومین روش، تعیین وضعیت عایق از مقدار tanδ به طور مستقیم است. نیازی به مقایسه نتایج قبلی آزمون تان دلتا نیست.
اگر عایق کامل باشد، عامل تلفات تقریباً در تمام محدوده ولتاژ آزمون یکسان خواهد بود. اما اگر عایق کافی نباشد، مقدار تان دلتا در محدوده ولتاژ آزمون بالاتر افزایش می‌یابد.
از نمودار مشخص است که عدد تان دلتا به صورت غیرخطی با افزایش ولتاژ آزمون با فرکانس بسیار پایین افزایش می‌یابد. افزایش tanδ به این معناست که مؤلفه جریان الکتریکی مقاومتی در عایق بالا است. این نتایج می‌توانند با نتایج عایقات آزمون شده قبلی مقایسه شوند تا تصمیم مناسب درباره جایگزینی یا نگهداری تجهیزات گرفته شود.
Statement: Respect the original, good articles worth sharing, if there is infringement please contact delete.
