Thử nghiệm Tang Delta | Thử nghiệm Góc Mất | Thử nghiệm Hệ Số Tiêu Tán

Nguyên lý của Thử nghiệm Tan Delta

Khi một vật liệu cách điện thuần khiết được kết nối giữa dây dẫn và đất, nó hoạt động như một tụ điện. Trong một vật liệu cách điện lý tưởng, do vật liệu cách điện cũng đóng vai trò như môi chất điện, hoàn toàn thuần khiết 100%, dòng điện đi qua vật liệu cách điện chỉ có thành phần dung kháng. Không có thành phần điện trở nào của dòng điện chảy từ dây dẫn đến đất thông qua vật liệu cách điện, vì trong vật liệu cách điện lý tưởng, không có bất kỳ tạp chất nào.

Trong một tụ điện thuần khiết, dòng điện dung lượng dẫn trước áp suất điện được áp dụng 90^o.
Trên thực tế, vật liệu cách điện không thể được làm hoàn toàn thuần khiết. Ngoài ra, do quá trình lão hóa của vật liệu cách điện, các tạp chất như bụi bẩn và độ ẩm sẽ xâm nhập vào. Các tạp chất này cung cấp đường dẫn cho dòng điện. Do đó, dòng điện rò rỉ đi từ dây dẫn đến đất thông qua vật liệu cách điện có thành phần điện trở.

Do đó, không cần phải nói rằng, đối với vật liệu cách điện tốt, thành phần điện trở của dòng điện rò rỉ là khá thấp. Một cách khác, tình trạng sức khỏe của vật liệu cách điện điện có thể được xác định bằng tỷ lệ giữa thành phần điện trở và thành phần dung kháng. Đối với vật liệu cách điện tốt, tỷ lệ này sẽ rất thấp. Tỷ lệ này thường được gọi là tanδ hoặc tan delta. Đôi khi nó còn được gọi là hệ số tiêu tán.

Trong sơ đồ vectơ trên, điện áp hệ thống được vẽ dọc theo trục x. Dòng điện dẫn điện, tức là thành phần điện trở của dòng điện rò rỉ, I_R cũng sẽ nằm trên trục x.
Vì thành phần dung lượng của dòng điện rò rỉ I_C dẫn trước điện áp hệ thống 90^o, nó sẽ được vẽ dọc theo trục y.
Bây giờ, tổng dòng điện rò rỉ I_L(I_c + I_R) tạo thành một góc δ (nói chung) với trục y.
Từ sơ đồ trên, rõ ràng rằng, tỷ lệ, I_R so với I_C chính là tanδ hoặc tan delta.

Lưu ý: Góc δ này được gọi là góc mất mát.

Phương pháp Thử nghiệm Tan Delta

Dây cáp, cuộn dây, biến dòng, biến áp, đầu cắm biến áp, trên đó thử nghiệm tan delta hoặc thử nghiệm hệ số tiêu tán được tiến hành, trước tiên được tách khỏi hệ thống. Một điện áp thử nghiệm tần số rất thấp được áp dụng lên thiết bị mà cách điện cần được kiểm tra.

Đầu tiên, điện áp bình thường được áp dụng. Nếu giá trị của tan delta xuất hiện đủ tốt, điện áp áp dụng được tăng lên 1,5 đến 2 lần so với điện áp bình thường của thiết bị. Đơn vị điều khiển tan delta đo giá trị tan delta. Một bộ phân tích góc mất mát được kết nối với đơn vị đo tan delta để so sánh giá trị tan delta ở điện áp bình thường và điện áp cao hơn và phân tích kết quả.

Trong quá trình thử nghiệm, việc áp dụng điện áp thử nghiệm ở tần số rất thấp là điều cần thiết.

Lý do áp dụng Tần số Rất Thấp

Nếu tần số của điện áp áp dụng cao, thì phản kháng dung lượng của vật liệu cách điện trở nên thấp, do đó thành phần dung lượng của dòng điện cao. Thành phần điện trở gần như cố định; nó phụ thuộc vào điện áp áp dụng và tính dẫn điện của vật liệu cách điện. Ở tần số cao, do dòng điện dung lượng lớn, biên độ của tổng vector của thành phần dung lượng và thành phần điện trở của dòng điện cũng trở nên lớn.

Do đó, công suất biểu kiến cần thiết cho thử nghiệm tan delta sẽ trở nên đủ lớn, điều này không thực tế. Vì vậy, để giữ yêu cầu công suất cho thử nghiệm hệ số tiêu tán, cần điện áp thử nghiệm tần số rất thấp. Phạm vi tần số cho thử nghiệm tan delta thường từ 0,1 đến 0,01 Hz tùy thuộc vào kích thước và bản chất của vật liệu cách điện.

Có một lý do khác khiến việc giữ tần số đầu vào của thử nghiệm càng thấp càng tốt.

Như chúng ta đã biết,

Điều đó có nghĩa là, hệ số tiêu tán tanδ ∝ 1/f.
Vì vậy, ở tần số thấp, số tan delta cao hơn, và việc đo lường trở nên dễ dàng hơn.

Cách Dự đoán Kết quả của Thử nghiệm Tan Delta

Có hai cách để dự đoán tình trạng của hệ thống cách điện trong thử nghiệm tan delta hoặc hệ số tiêu tán.

Thứ nhất, so sánh kết quả của các thử nghiệm trước đó để xác định sự suy giảm tình trạng cách điện do hiệu ứng lão hóa.

Thứ hai, xác định tình trạng cách điện trực tiếp từ giá trị tanδ. Không cần so sánh kết quả thử nghiệm tan delta trước đó.

Nếu cách điện hoàn hảo, hệ số mất mát sẽ gần như giống nhau trong phạm vi điện áp thử nghiệm. Nhưng nếu cách điện không đủ, giá trị tan delta tăng ở phạm vi điện áp thử nghiệm cao hơn.

Từ đồ thị, rõ ràng rằng số tan và delta tăng phi tuyến với điện áp thử nghiệm tần số rất thấp. Việc tăng tan&delta, có nghĩa là, thành phần dòng điện điện trở cao trong cách điện. Những kết quả này có thể được so sánh với kết quả của các cách điện đã được thử nghiệm trước đó, để đưa ra quyết định chính xác về việc thay thế thiết bị hay không.

Bản quyền: Respect the original, good articles worth sharing, if there is infringement please contact delete.