Test Tangente Delta | Test d'Angle de Perte | Test du Facteur de Dissipation

Principe du test Tan Delta

Un isolant pur, lorsqu'il est connecté entre la ligne et la terre, se comporte comme un condensateur. Dans un isolant idéal, le matériau isolant qui agit également en tant que diélectrique est 100 % pur, le courant électrique passant à travers l'isolant n'a qu'une composante capacitive. Il n'y a pas de composante résistive du courant, circulant de la ligne à la terre à travers l'isolant, car dans le matériau isolant idéal, il n'y a aucune impureté.

Dans un condensateur pur, le courant électrique capacitive précède la tension appliquée de 90o.
Dans la pratique, l'isolant ne peut pas être fabriqué à 100% pur. De plus, en raison du vieillissement des isolants, les impuretés telles que la saleté et l'humidité pénètrent à l'intérieur. Ces impuretés fournissent un chemin conducteur au courant. Par conséquent, un courant de fuite électrique circulant de la ligne à la terre à travers l'isolant a une composante résistive.

Il va sans dire que, pour un bon isolant, cette composante résistive du courant de fuite électrique est assez faible. Autrement dit, la santé d'un isolant électrique peut être déterminée par le rapport de la composante résistive à la composante capacitive. Pour un bon isolant, ce rapport serait assez faible. Ce rapport est communément connu sous le nom de tanδ ou tan delta. Parfois, on l'appelle aussi facteur de dissipation.

Dans le diagramme vectoriel ci-dessus, la tension système est tracée le long de l'axe x. Le courant électrique conductif, c'est-à-dire la composante résistive du courant de fuite IR, sera également le long de l'axe x.
Comme la composante capacitive du courant de fuite électrique IC précède la tension système de 90o, elle sera tracée le long de l'axe y.
Maintenant, le courant de fuite électrique total IL(Ic + IR) fait un angle δ (disons) avec l'axe y.
Maintenant, d'après le diagramme ci-dessus, il est clair que le rapport, IR à IC n'est rien d'autre que tanδ ou tan delta.

NB : Cet angle δ est connu sous le nom d'angle de pertes.

Méthode de test Tan Delta

Le câble, l'enroulement, le transformateur de courant, le transformateur de potentiel, la bague de transformateur, sur lesquels le test tan delta ou le test de facteur de dissipation doit être effectué, est d'abord isolé du système. Une tension de test de très basse fréquence est appliquée aux équipements dont l'isolation doit être testée.

Tout d'abord, la tension normale est appliquée. Si la valeur de tan delta semble suffisamment bonne, la tension appliquée est augmentée de 1,5 à 2 fois la tension normale de l'équipement. L'unité de contrôle de tan delta prend la mesure des valeurs de tan delta. Un analyseur d'angle de pertes est connecté à l'unité de mesure de tan delta pour comparer les valeurs de tan delta à la tension normale et aux tensions plus élevées et analyser les résultats.

Pendant le test, il est essentiel d'appliquer la tension de test à une très basse fréquence.

Raison d'appliquer une très basse fréquence

Si la fréquence de la tension appliquée est élevée, alors la réactance capacitive de l'isolant devient faible, donc la composante capacitive du courant électrique est élevée. La composante résistive est presque fixe ; elle dépend de la tension appliquée et de la conductivité de l'isolant. À haute fréquence, le courant capacitive étant important, l'amplitude de la somme vectorielle des composantes capacitive et résistive du courant électrique devient également importante.

Par conséquent, la puissance apparente requise pour le test tan delta deviendrait suffisamment élevée, ce qui n'est pas pratique. Ainsi, pour maintenir les besoins en puissance pour ce test de facteur de dissipation, une tension de test de très basse fréquence est nécessaire. La plage de fréquences pour le test tan delta est généralement comprise entre 0,1 et 0,01 Hz, selon la taille et la nature de l'isolation.

Il y a une autre raison pour laquelle il est essentiel de maintenir la fréquence d'entrée du test aussi basse que possible.

Comme nous le savons,

Cela signifie que le facteur de dissipation tanδ ∝ 1/f.
Ainsi, à basse fréquence, le nombre tan delta est plus élevé, et la mesure devient plus facile.

Comment prédire le résultat du test Tan Delta

Il existe deux façons de prédire l'état d'un système d'isolation pendant un test tan delta ou de facteur de dissipation.

La première consiste à comparer les résultats des tests précédents pour déterminer la détérioration de l'état de l'isolation due à l'effet de vieillissement.

La deuxième consiste à déterminer l'état de l'isolation directement à partir de la valeur de tanδ. Il n'est pas nécessaire de comparer les résultats précédents du test tan delta.

Si l'isolation est parfaite, le facteur de pertes sera approximativement le même pour toute la gamme de tensions de test. Mais si l'isolation n'est pas suffisante, la valeur de tan delta augmente dans la gamme supérieure de tensions de test.

D'après le graphique, il est clair que le nombre tan delta augmente non linéairement avec l'augmentation de la tension de test de très basse fréquence. L'augmentation de tan&delta signifie une composante de courant électrique résistive élevée dans l'isolation. Ces résultats peuvent être comparés aux résultats des isolants testés précédemment pour prendre la décision appropriée de remplacer ou non l'équipement.

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