Test tangentnega delta | Test kutne izgube | Test faktorja disipacije

Načelo testa tan delta

Čisto izolator, ki je povezan med fazo in zemljo, se obnaša kot kondenzator. V idealnem izolatorju, kjer izolacijsko material, ki deluje tudi kot dielektrik, ni 100 % čist, električni tok, ki teče skozi izolator, ima samo kapacitivni komponent. Ni odporne komponente toka, ki teče od faze do zemlje skozi izolator, saj v idealnem izolacijskem materialu ni nečistot.

V čistem kondenzatorju kapacitivni električni tok vodi priključeno napetost za 90o.
V praksi izolatorja ni mogoče narediti 100% čistega. Zaradi staranja izolatorjev v njih pridejo nečistote, kot so prah in vlaga. Te nečistote zagotavljajo prevodni potok za tok. Posledično ima električni utrki tok, ki teče od faze do zemlje skozi izolator, odporni komponent.

Zato je očitno, da je za dober izolator ta odporni komponent električnega utrki toka zelo nizek. Drugače povedano, zdravje električnega izolatorja lahko določimo s razmerjem med odpornim in kapacitivnim komponentom. Za dober izolator bi bilo to razmerje zelo nizko. To razmerje je znano kot tanδ ali tan delta. Nekateri ga tudi imenujejo faktor disipacije.

Na vektorskem diagramu zgoraj je sistemsko napetost narisana vzdolž x-osi. Provodni električni tok, torej odporni komponent utrki toka, IR, bo tudi vzdolž x-osi.
Ker kapacitivni komponent utrki električnega toka IC vodi sistemsko napetost za 90o, bo narisana vzdolž y-osi.
Sedaj, celotni utrki električni tok IL(Ic + IR) oklepa kot δ (recimo) z y-osjo.
Iz diagrama zgoraj je jasno, da je razmerje, IR do IC ni nič drugega kot tanδ ali tan delta.

NB: Ta kot δ je znani kot kot izgube.

Metoda testiranja tan delta

Kabel, ovitek, transformator toka, transformator napetosti, transformatorski bušing, na katerem se bo izvedel test tan delta ali test faktorja disipacije, najprej ločimo od sistema. Na opremo, katero želimo preveriti, se uporabi zelo nizka frekvenca preskusne napetosti.

Najprej se uporabi normalna napetost. Če je vrednost tan delta dovolj dobra, se napetost poviša na 1,5 do 2-krat normalne napetosti opreme. Enota za merjenje tan delta sprejme meritve vrednosti tan delta. Analizator kota izgub je povezan z enoto za merjenje tan delta, da primerja vrednosti tan delta pri normalnih in višjih napetostih ter analizira rezultate.

Med preskusom je ključno, da se uporabi preskusna napetost z zelo nizko frekvenco.

Razlog za uporabo zelo nizke frekvence

Če je frekvenca uporabljene napetosti visoka, potem kapacitivni odpor izolatorja postane nizki, zato je kapacitivni komponent električnega toka visoki. Odporni komponent je skoraj fiksni; odvisen je od uporabljene napetosti in prevodnosti izolatorja. Pri visoki frekvenci, ko je kapacitivni tok velik, amplituda vektorske vsote kapacitivnega in odpornega komponenta električnega toka postane tudi velika.

Zato bi zahtevana vidna moč za test tan delta postala dovolj visoka, kar ni praktično. Zato, da bi ohranili zahteve po moči za ta test faktorja disipacije, je potrebna zelo nizka frekvenca preskusne napetosti. Frekvenčni obseg za test tan delta je običajno od 0,1 do 0,01 Hz, glede na velikost in naravo izolacije.

Obstaja še en razlog, zaradi katerega je ključno, da je vhodna frekvenca preskusa čim bolj nizka.

Kot vemo,

To pomeni, da je faktor disipacije tanδ ∝ 1/f.
Pri nizki frekvenci je število tan delta višje, in merjenje postane lažje.

Kako napovedati rezultat testiranja tan delta

Obstoje dva načina za napoved stanja sistemske izolacije med testom tan delta ali testom faktorja disipacije.

Prvi je, primerjava rezultatov prejšnjih preskusov, da bi določili, kako je stanje izolacije zaradi staranja poslabšalo.

Drugi je, določanje stanja izolacije neposredno iz vrednosti tanδ. Ni potrebno primerjati rezultatov prejšnjih preskusov tan delta.

Če je izolacija popolna, bo faktor izgub približno isti za vse obsege preskusnih napetosti. Če pa izolacija ni zadostna, se vrednost tan delta poveča v višjem obsegu preskusnih napetosti.

Iz grafa je jasno, da se število tan in delta nelinearno poveča s povečanjem preskusne napetosti zelo nizke frekvence. Povečanje tan&delta pomeni, da je odporni komponent električnega toka v izolaciji visok. Ti rezultati se lahko primerjajo z rezultati prejšnjih preskušenih izolatorjev, da bi se sprejeli ustrezni ukrepi, ali naj bo oprema zamenjana ali ne.

Izjava: Spoštujte original, dobri članki so vredni deljenja, če je došlo do kršitve avtorskih pravic, prosim kontaktirajte za brisanje.