टैन डेल्टा परीक्षण | लॉस एंगल परीक्षण | डिसिपेशन फैक्टर परीक्षण

टैन डेल्टा परीक्षण का सिद्धांत

एक शुद्ध इंसुलेटर जब लाइन और ग्राउंड के बीच में जोड़ा जाता है, तो यह एक कैपेसिटर की तरह व्यवहार करता है। आदर्श इंसुलेटर में, जो डाइइलेक्ट्रिक के रूप में भी कार्य करता है, 100% शुद्ध होने के कारण, इंसुलेटर से गुजरने वाली विद्युत धारा केवल कैपेसिटिव कम्पोनेंट होती है। आदर्श इंसुलेटिंग सामग्री में शून्य प्रतिशत अशुद्धि होने के कारण, लाइन से ग्राउंड तक इंसुलेटर के माध्यम से गुजरने वाली धारा का कोई रेसिस्टिव कम्पोनेंट नहीं होता है।

शुद्ध कैपेसिटर में, कैपेसिटिव विद्युत धारा लगाई गई वोल्टेज से 90o आगे होती है।
वास्तविकता में, इंसुलेटर 100% शुद्ध नहीं बनाया जा सकता है। इंसुलेटर के उम्र बढ़ने से धूल और नमी जैसी अशुद्धियाँ इसमें प्रवेश कर जाती हैं। ये अशुद्धियाँ धारा के लिए चालक पथ प्रदान करती हैं। इस परिणामस्वरूप, लाइन से ग्राउंड तक इंसुलेटर के माध्यम से गुजरने वाली विद्युत लीकेज धारा में एक रेसिस्टिव कम्पोनेंट होता है।

इसलिए, यह कहना अनावश्यक है कि, एक अच्छे इंसुलेटर के लिए, इस विद्युत लीकेज धारा का रेसिस्टिव कम्पोनेंट बहुत कम होता है। दूसरे तरीके से, इलेक्ट्रिकल इंसुलेटर की स्वस्थ स्थिति को रेसिस्टिव कम्पोनेंट और कैपेसिटिव कम्पोनेंट के अनुपात से निर्धारित किया जा सकता है। अच्छे इंसुलेटर के लिए, यह अनुपात बहुत कम होता है। यह अनुपात आमतौर पर टैनδ या टैन डेल्टा के रूप में जाना जाता है। कभी-कभी इसे डिसिपेशन फैक्टर भी कहा जाता है।

उपरोक्त सदिश आरेख में, प्रणाली वोल्टेज x-अक्ष के साथ खींचा गया है। चालक विद्युत धारा यानी लीकेज धारा का रेसिस्टिव कम्पोनेंट IR भी x-अक्ष के साथ होगा।
क्योंकि लीकेज विद्युत धारा का कैपेसिटिव कम्पोनेंट IC प्रणाली वोल्टेज से 90o आगे होता है, इसे y-अक्ष के साथ खींचा जाएगा।
अब, कुल लीकेज विद्युत धारा IL(Ic + IR) y-अक्ष के साथ δ (कहते हैं) कोण बनाती है।
अब, ऊपर दिए गए आरेख से स्पष्ट है, अनुपात, IR से IC के बीच टैनδ या टैन डेल्टा ही है।

नोट: यह δ कोण लॉस कोण के रूप में जाना जाता है।

टैन डेल्टा परीक्षण की विधि

केबल, वाइंडिंग, करंट ट्रांसफॉर्मर, पोटेंशियल ट्रांसफॉर्मर, ट्रांसफॉर्मर बुशिंग, जिन पर टैन डेल्टा परीक्षण या डिसिपेशन फैक्टर परीक्षण किया जाना है, पहले प्रणाली से अलग किया जाता है। उस उपकरण के इंसुलेशन को परीक्षित करने के लिए एक बहुत कम आवृत्ति का परीक्षण वोल्टेज लगाया जाता है।

पहले, सामान्य वोल्टेज लगाई जाती है। यदि टैन डेल्टा का मान अच्छा लगता है, तो लगाई गई वोल्टेज को उपकरण की सामान्य वोल्टेज का 1.5 से 2 गुना बढ़ा दिया जाता है। टैन डेल्टा कंट्रोलर यूनिट टैन डेल्टा मानों का मापन करता है। एक लॉस एंगल एनालाइजर टैन डेल्टा मापन यूनिट से जुड़ा होता है ताकि सामान्य वोल्टेज और उच्च वोल्टेज पर टैन डेल्टा मानों की तुलना की जा सके और परिणामों का विश्लेषण किया जा सके।

परीक्षण के दौरान, बहुत कम आवृत्ति पर परीक्षण वोल्टेज लगाना आवश्यक है।

बहुत कम आवृत्ति लगाने का कारण

यदि लगाई गई वोल्टेज की आवृत्ति उच्च है, तो इंसुलेटर की कैपेसिटिव रिएक्टेंस कम हो जाती है, इसलिए विद्युत धारा का कैपेसिटिव कम्पोनेंट उच्च होता है। रेसिस्टिव कम्पोनेंट लगभग निश्चित होता है; यह लगाई गई वोल्टेज और इंसुलेटर की चालकता पर निर्भर करता है। उच्च आवृत्ति पर कैपेसिटिव धारा, बड़ी होती है, इसलिए कैपेसिटिव और रेसिस्टिव कम्पोनेंट के सदिश योग का आयाम भी बड़ा होता है।

इसलिए, टैन डेल्टा परीक्षण के लिए आवश्यक सापेक्ष शक्ति बहुत अधिक हो जाती है जो व्यावहारिक नहीं है। इसलिए, इस डिसिपेशन फैक्टर परीक्षण के लिए शक्ति की आवश्यकता को कम रखने के लिए, बहुत कम आवृत्ति का परीक्षण वोल्टेज आवश्यक है। टैन डेल्टा परीक्षण के लिए आवृत्ति की सीमा सामान्यतः 0.1 से 0.01 Hz तक होती है, जो इंसुलेशन के आकार और प्रकृति पर निर्भर करती है।

परीक्षण के लिए इनपुट आवृत्ति को जितना संभव हो उतना कम रखने के लिए एक और कारण है।

जैसा कि हम जानते हैं,

यह अर्थ है, डिसिपेशन फैक्टर टैनδ ∝ 1/f.
इसलिए, कम आवृत्ति पर, टैन डेल्टा संख्या अधिक होती है, और मापन आसान हो जाता है।

टैन डेल्टा परीक्षण के परिणाम का अनुमान कैसे लगाया जाए

टैन डेल्टा या डिसिपेशन फैक्टर परीक्षण के दौरान इंसुलेशन सिस्टम की स्थिति का अनुमान लगाने के दो तरीके हैं।

पहला, पिछले परीक्षणों के परिणामों की तुलना करके, उम्र के कारण इंसुलेशन की स्थिति की अवनति का निर्धारण करना।

दूसरा, टैनδ के मान से सीधे इंसुलेशन की स्थिति का निर्धारण करना। इसके लिए पिछले टैन डेल्टा परीक्षण के परिणामों की तुलना की आवश्यकता नहीं होती है।

यदि इंसुलेशन ताजा है, तो लॉस फैक्टर सभी परीक्षण वोल्टेज की श्रेणी में लगभग समान होगा। लेकिन यदि इंसुलेशन पर्याप्त नहीं है, तो टैन डेल्टा का मान उच्च परीक्षण वोल्टेज की श्रेणी में बढ़ जाता है।

ग्राफ से स्पष्ट है कि टैन डेल्टा संख्या बहुत कम आवृत्ति के वोल्टेज के साथ गैर-रैखिक रूप से बढ़ती है। बढ़ता टैन&δ, इंसुलेशन में उच्च रेसिस्टिव विद्युत धारा कम्पोनेंट का अर्थ है। इन परिणामों की तुलना पहले परीक्षित इंसुलेटरों के परिणामों से की जा सकती है, ताकि यह निर्णय लिया जा सके कि उपकरण को बदलना है या नहीं।