ทดสอบแทนเจนต์เดลตา | ทดสอบมุมสูญเสีย | ทดสอบปัจจัยการสูญเสีย

หลักการของทดสอบแทนเดลตา

ฉนวนที่บริสุทธิ์เมื่อเชื่อมต่อกับสายและพื้นจะแสดงพฤติกรรมเหมือนกับคอนเดนเซอร์ ในฉนวนที่สมบูรณ์แบบ เนื่องจากวัสดุฉนวนที่ทำหน้าที่เป็นไดเอเล็กทริกมีความบริสุทธิ์ 100% กระแสไฟฟ้าที่ผ่านฉนวนจะมีเฉพาะส่วนของกระแสเก็บประจุเท่านั้น ไม่มีส่วนของกระแสต้านทานที่ไหลผ่านฉนวนจากสายไปยังพื้นเนื่องจากวัสดุฉนวนที่สมบูรณ์แบบไม่มีสิ่งเจือปนใด ๆ

ในคอนเดนเซอร์บริสุทธิ์ กระแสเก็บประจุนำแรงดันไฟฟ้าที่ใช้งานอยู่ 90o.
ในทางปฏิบัติ ฉนวนไม่สามารถทำให้บริสุทธิ์ 100% ได้ นอกจากนี้เนื่องจากการเสื่อมสภาพของฉนวน สิ่งสกปรกและความชื้นอาจเข้ามาในฉนวน ซึ่งสิ่งเหล่านี้จะให้ทางนำสำหรับกระแสไฟฟ้า ดังนั้น กระแสรั่วไหลจากสายไปยังพื้นผ่านฉนวนจะมีส่วนของกระแสต้านทาน

ดังนั้น ไม่จำเป็นต้องบอกว่า สำหรับฉนวนที่ดี ส่วนของกระแสต้านทานของกระแสรั่วไหลนี้ค่อนข้างต่ำ หรือกล่าวอีกอย่างหนึ่ง ความสมบูรณ์ของฉนวนไฟฟ้าสามารถกำหนดได้โดยอัตราส่วนระหว่างส่วนของกระแสต้านทานกับส่วนของกระแสเก็บประจุ สำหรับฉนวนที่ดี อัตราส่วนนี้จะค่อนข้างต่ำ อัตราส่วนนี้เรียกว่า tanδ หรือแทนเดลตา บางครั้งก็เรียกว่าตัวประกอบการสลายตัว

ในแผนภาพเวกเตอร์ด้านบน แรงดันระบบถูกวาดตามแกน x กระแสไฟฟ้าที่นำพา คือ ส่วนของกระแสต้านทานของกระแสรั่วไหล IR จะอยู่ตามแกน x เช่นกัน
เนื่องจากส่วนของกระแสเก็บประจุของกระแสรั่วไหล IC นำแรงดันระบบ 90o ดังนั้นมันจะถูกวาดตามแกน y
ตอนนี้ กระแสรั่วไหลรวม IL(Ic + IR) ทำมุม δ (สมมติ) กับแกน y
จากแผนภาพด้านบน สามารถเห็นได้ว่า อัตราส่วน IR ต่อ IC คือ tanδ หรือแทนเดลตา

หมายเหตุ: มุม δ นี้เรียกว่ามุมสูญเสีย

วิธีการทดสอบแทนเดลตา

เคเบิล การพันวงจร หม้อแปลงกระแส หม้อแปลงแรงดัน ปลอกหม้อแปลง ที่จะทำการทดสอบ แทนเดลตา หรือ ตัวประกอบการสลายตัว ต้องแยกออกจากระบบก่อน จากนั้นจึงนำไปใช้แรงดันทดสอบที่มีความถี่ต่ำมาก

ก่อนอื่น แรงดันปกติจะถูกนำมาใช้ หากค่าของแทนเดลตาดูดีพอ แรงดันที่ใช้จะเพิ่มขึ้นเป็น 1.5 ถึง 2 เท่าของแรงดันปกติของอุปกรณ์ หน่วยควบคุม แทนเดลตา จะทำการวัดค่าแทนเดลตา เครื่องวิเคราะห์มุมสูญเสียจะเชื่อมต่อกับหน่วยวัดแทนเดลตาเพื่อเปรียบเทียบค่าแทนเดลตาที่แรงดันปกติและแรงดันสูงแล้ววิเคราะห์ผลลัพธ์

ในการทดสอบ จำเป็นต้องใช้แรงดันทดสอบที่มีความถี่ต่ำมาก

เหตุผลของการใช้ความถี่ต่ำมาก

หากความถี่ของแรงดันที่ใช้มีค่าสูง ความต้านทานเก็บประจุของฉนวนจะลดลง ดังนั้นส่วนของกระแสเก็บประจุจะสูง ขณะที่ส่วนของกระแสต้านทานจะคงที่ มันขึ้นอยู่กับแรงดันที่ใช้และความนำของฉนวน ที่ความถี่สูง กระแสเก็บประจุจะใหญ่ ทำให้ขนาดของเวกเตอร์รวมของกระแสเก็บประจุและกระแสต้านทานใหญ่ขึ้นด้วย

ดังนั้น กำลังปรากฏที่จำเป็นสำหรับการทดสอบ แทนเดลตา จะสูงเกินไป ซึ่งไม่เหมาะสม ดังนั้น เพื่อให้กำลังที่จำเป็นสำหรับการทดสอบ ตัวประกอบการสลายตัว ต่ำ จำเป็นต้องใช้แรงดันทดสอบที่มีความถี่ต่ำมาก ช่วงความถี่สำหรับการทดสอบแทนเดลตาโดยทั่วไปอยู่ระหว่าง 0.1 ถึง 0.01 Hz ขึ้นอยู่กับขนาดและลักษณะของฉนวน

มีเหตุผลอีกอย่างหนึ่งที่ทำให้จำเป็นต้องใช้ความถี่ทดสอบต่ำมาก

เนื่องจากเราทราบว่า,

นั่นคือ ตัวประกอบการสลายตัว tanδ ∝ 1/f.
ดังนั้น ที่ความถี่ต่ำ ค่าแทนเดลตาจะสูงขึ้น และการวัดจะง่ายขึ้น

วิธีการทำนายผลของการทดสอบแทนเดลตา

มีสองวิธีในการทำนายสภาพของระบบฉนวนในการทดสอบแทนเดลตาหรือตัวประกอบการสลายตัว

วิธีแรกคือ การเปรียบเทียบผลการทดสอบครั้งก่อนเพื่อกำหนดสภาพการเสื่อมสภาพของฉนวนเนื่องจากการเสื่อมสภาพตามกาลเวลา

วิธีที่สองคือ การกำหนดสภาพของฉนวนจากค่าของ tanδ ได้โดยตรง ไม่จำเป็นต้องเปรียบเทียบผลการทดสอบแทนเดลตาครั้งก่อน

หากฉนวนสมบูรณ์ ตัวประกอบการสลายตัวจะประมาณเท่ากันทุกระดับของแรงดันทดสอบ แต่หากฉนวนไม่เพียงพอ ค่าของแทนเดลตาจะเพิ่มขึ้นในระดับแรงดันทดสอบที่สูงขึ้น

จากกราฟ สามารถเห็นได้ว่า ค่าแทนเดลตาเพิ่มขึ้นไม่เชิงเส้นกับแรงดันทดสอบที่มีความถี่ต่ำมาก ค่าแทนเดลตาที่เพิ่มขึ้นหมายความว่ามีส่วนของกระแสต้านทานในฉนวนสูง ผลลัพธ์เหล่านี้สามารถเปรียบเทียบกับผลลัพธ์ของฉนวนที่ทดสอบก่อนหน้านี้ เพื่อตัดสินใจว่าควรเปลี่ยนอุปกรณ์หรือไม่

คำชี้แจง: ให้ความเคารพต่อผลงานที่ดีและมีคุณค่า ขอแชร์บทความที่ดี หากมีการละเมิดลิขสิทธิ์โปรดติดต่อเพื่อลบ