Waarom is het nodig om de absorptieverhouding van elektrische apparatuur te meten?

De absorptieverhouding wordt als volgt gedefinieerd: Tijdens het bedienen van een megohm-meter (isolatieweerstandmeter), draai de handgreep met een snelheid van 120 omwentelingen per minuut. Noteer de isolatieweerstandswaarde na 15 seconden (R15) en vervolgens na 60 seconden (R60). De absorptieverhouding wordt berekend met de formule:

Absorptieverhouding = R60 / R15, die groter of gelijk aan 1.3 moet zijn.

Het meten van de absorptieverhouding helpt bepalen of de isolatie van elektrische apparatuur vochtig is. Wanneer het isolatiemateriaal droog is, is het lekkagestroomcomponent zeer klein en wordt de isolatieweerstand voornamelijk bepaald door de laad- (capacitieve) stroom. Na 15 seconden is de laadstroom nog relatief groot, wat resulteert in een lagere isolatieweerstandswaarde (R15). Na 60 seconden neemt, door de dielektrische absorptie-eigenschappen van het isolatiemateriaal, de laadstroom aanzienlijk af, wat resulteert in een hogere isolatieweerstandswaarde (R60). Daarom is de absorptieverhouding relatief hoog.

Wanneer de isolatie echter vochtig is, neemt de lekkagestroomcomponent aanzienlijk toe. De tijdafhankelijke laadstroom wordt minder overheersend en de isolatieweerstand verandert weinig over de tijd. Hierdoor worden R60 en R15 zeer dicht bij elkaar, waardoor de absorptieverhouding afneemt.

Dus kan de gemeten waarde van de absorptieverhouding een voorlopige beoordeling geven van of de isolatie van elektrische apparatuur vochtig is.

De absorptieverhoudingstest is geschikt voor apparatuur met een relatief grote capaciteit, zoals motoren en transformatoren, en moet worden geïnterpreteerd in combinatie met de specifieke omgevingscondities van de apparatuur. De algemene norm is dat indien de isolatie niet vochtig is, de absorptieverhouding K ≥ 1.3. Voor apparatuur met een zeer kleine capaciteit (bijvoorbeeld isolatoren) stabiliseert de isolatieweerstandswaarde binnen enkele seconden en blijft deze niet verder toenemen—wat geen significante absorptie-effecten aangeeft. Daarom is het uitvoeren van een absorptieverhoudingstest op zulke apparatuur met kleine capaciteit niet nodig.

Voor proefmonsters met hoge capaciteit specificeren relevante nationale en internationale standaarden dat in plaats van de absorptieverhoudingstest de Polarizatie-index (PI), gedefinieerd als R10min / R1min, kan worden gebruikt.

Temperatuur staat in omgekeerde verhouding tot isolatieweerstand: hogere temperaturen resulteren in lagere isolatieweerstanden en hogere geleiderweerstanden. Op basis van algemene ervaring ondergaan medium- en hoogspanningskabels meestal strenge partiële ontlading- en hoogspanningstests voordat ze de fabriek verlaten. Onder normale omstandigheden kan de isolatieweerstand van mediumspanningskabels enkele honderden tot meer dan duizend MΩ·km bereiken.