Test tan delta | Test kąta strat | Test czynnika dyspersji

Zasada działania testu tan delta

Czysty izolator podłączony między linię a ziemię zachowuje się jak kondensator. W idealnym izolatorze, jako materiał izolacyjny działający również jako dielektryk, jest 100 % czysty, prąd elektryczny przepływający przez izolator ma tylko składową pojemnościową. Nie ma składowej oporowej prądu płynącego z linii do ziemi przez izolator, ponieważ w idealnym materiale izolacyjnym nie ma żadnych domieszk.

W czystym kondensatorze pojemnościowy prąd elektryczny wyprzedza napięcie zastosowane o 90o.
W praktyce, izolator nie może być wykonany w 100% czystości. Ponadto, ze względu na starzenie izolatorów, domieszki takie jak brud i wilgoć wnikają do środka. Te domieszki zapewniają przewodzącą ścieżkę dla prądu. W konsekwencji, prąd przeciekowy płynący z linii do ziemi przez izolator ma składową oporową.

Zatem, nie trzeba mówić, że dla dobrego izolatora ta składowa oporowa prądu przeciekowego jest dość niska. Innymi słowy, stan zdrowia elektrycznego izolatora można określić poprzez stosunek składowej oporowej do składowej pojemnościowej. Dla dobrego izolatora ten stosunek byłby dość niski. Ten stosunek jest powszechnie znany jako tanδ lub tan delta. Czasami nazywany jest również współczynnikiem dyssypacji.

Na powyższym diagramie wektorowym, napięcie systemowe jest narysowane wzdłuż osi x. Prąd przewodzący, czyli składowa oporowa prądu przeciekowego, IR będzie również wzdłuż osi x.
Ponieważ składowa pojemnościowa prądu przeciekowego IC wyprzedza napięcie systemowe o 90o, zostanie narysowana wzdłuż osi y.
Teraz, całkowity prąd przeciekowy IL(Ic + IR) tworzy kąt δ (powiedzmy) z osią y.
Teraz, z powyższego diagramu, staje się jasne, że stosunek, IR do IC to nic innego jak tanδ lub tan delta.

Uwaga: Ten kąt δ jest znany jako kąt strat.

Metoda testowania tan delta

Kabel, cewka, przekształtnik prądowy, przekształtnik napięciowy, izolator transformatora, na którym ma być przeprowadzony test tan delta lub test współczynnika dyssypacji, jest najpierw odizolowany od systemu. Następnie na urządzenie, którego izolacja ma być sprawdzona, zastosowane jest bardzo niskie napięcie testowe.

Najpierw zastosowane jest normalne napięcie. Jeśli wartość tan delta wydaje się wystarczająco dobra, napięcie zwiększa się do 1,5 do 2 razy normalnego napięcia urządzenia. Jednostka sterująca tan delta dokonuje pomiaru wartości tan delta. Analizator kąta strat jest podłączony do jednostki pomiarowej tan delta, aby porównać wartości tan delta przy normalnym napięciu i wyższych napięciach oraz przeanalizować wyniki.

Podczas testu jest kluczowe, aby zastosować napięcie testowe o bardzo niskiej częstotliwości.

Powód zastosowania bardzo niskiej częstotliwości

Jeśli częstotliwość zastosowanego napięcia jest wysoka, reaktancja pojemnościowa izolatora staje się niska, co powoduje, że składowa pojemnościowa prądu jest wysoka. Składowa oporowa jest niemal stała; zależy od zastosowanego napięcia i przewodności izolatora. W przypadku wysokiej częstotliwości, gdy prąd pojemnościowy jest duży, amplituda sumy wektorowej składowych pojemnościowej i oporowej prądu staje się również duża.

Dlatego wymagana moc pozorna dla testu tan delta staje się wystarczająco duża, co nie jest praktyczne. Aby utrzymać wymagania energetyczne dla tego testu współczynnika dyssypacji, potrzebne jest bardzo niskie napięcie testowe. Zakres częstotliwości dla testu tan delta zwykle wynosi od 0,1 do 0,01 Hz, w zależności od rozmiaru i natury izolacji.

Istnieje jeszcze jeden powód, dla którego jest kluczowe, aby utrzymać częstotliwość wejściową testu jak najniższą.

Jak wiemy,

To oznacza, że współczynnik dyssypacji tanδ ∝ 1/f.
Dlatego, przy niskiej częstotliwości, liczba tan delta jest wyższa, a pomiary stają się łatwiejsze.

Jak przewidzieć wynik testu tan delta

Istnieją dwa sposoby przewidzenia stanu systemu izolacyjnego podczas testu tan delta lub testu współczynnika dyssypacji.

Pierwszy polega na porównaniu wyników wcześniejszych testów, aby określić, jak proces starzenia wpływa na stan izolacji.

Drugi sposób polega na bezpośrednim określeniu stanu izolacji na podstawie wartości tanδ. Nie wymaga to porównywania wcześniejszych wyników testu tan delta.

Jeśli izolacja jest doskonała, współczynnik strat będzie prawie taki sam dla całego zakresu napięć testowych. Ale jeśli izolacja jest niewystarczająca, wartość tan delta wzrasta w wyższym zakresie napięć testowych.

Z wykresu wynika, że liczba tan delta nieliniowo rośnie wraz ze wzrostem napięcia testowego o bardzo niskiej częstotliwości. Zwiększanie tanδ oznacza, że składowa oporowa prądu elektrycznego w izolacji jest wysoka. Te wyniki można porównać z wynikami wcześniej przetestowanych izolatorów, aby podjąć właściwą decyzję, czy urządzenie należy zastąpić, czy nie.

Oświadczenie: Szacujemy oryginalność, dobre artykuły warto dzielić, jesli istnieje infringement proszę o skontaktowanie się z celu usunięcia.