O que é o Teste Tan Delta?

O que é o Teste Tan Delta?

Definição do Teste Tan Delta

Tan delta é definido como a razão entre os componentes resistivo e capacitivo da corrente de fuga elétrica, indicando a saúde da isolação.

Princípio do Teste Tan Delta

Quando um isolante puro é conectado entre a linha e a terra, ele atua como um capacitor. Idealmente, se o material isolante, que também serve como dielétrico, fosse 100% puro, a corrente elétrica passando por ele teria apenas um componente capacitivo, sem componente resistivo, devido à ausência de impurezas.

Em um capacitor puro, a corrente elétrica capacitiva leva a tensão aplicada em 90o.Na realidade, é impossível alcançar 100% de pureza nos isolantes. Com o tempo, os isolantes envelhecidos acumulam impurezas como sujeira e umidade. Essas impurezas criam um caminho condutivo, introduzindo um componente resistivo na corrente de fuga da linha para a terra.

Portanto, um baixo componente resistivo da corrente de fuga indica um bom isolante. A saúde de um isolante elétrico é medida pela baixa razão entre os componentes resistivo e capacitivo, conhecida como tan delta ou fator de dissipação.

No diagrama vetorial acima, a tensão do sistema é desenhada ao longo do eixo x. A corrente elétrica condutiva, ou seja, o componente resistivo da corrente de fuga, IR, também estará ao longo do eixo x.

Como o componente capacitivo da corrente de fuga elétrica IC leva a tensão do sistema em 90o, será desenhado ao longo do eixo y.

Agora, a corrente de fuga total IL (IC + IR) forma um ângulo δ (diz-se) com o eixo y.

Agora, a partir do diagrama acima, fica claro que a razão, IR para IC, não é nada mais do que tanδ ou tan delta.

NB: Este ângulo δ é conhecido como ângulo de perdas.

Método de Teste Tan Delta

O cabo, enrolamento, transformador de corrente, transformador de potencial, terminal de transformador, no qual o teste tan delta ou fator de dissipação deve ser realizado, é primeiro isolado do sistema. Uma tensão de teste de frequência muito baixa é aplicada ao equipamento cuja isolação deve ser testada.

Primeiro, a tensão normal é aplicada. Se o valor de tan delta parecer suficientemente bom, a tensão aplicada é elevada a 1,5 a 2 vezes a tensão normal do equipamento. A unidade controladora de tan delta faz a medição dos valores de tan delta. Um analisador de ângulo de perdas é conectado à unidade de medição de tan delta para comparar os valores de tan delta em tensões normais e maiores e analisar os resultados.

Durante o teste, é essencial aplicar a tensão de teste em uma frequência muito baixa.

Razão para Aplicar Frequência Muito Baixa

Em frequências mais altas, a reatância capacitiva de um isolante diminui, aumentando o componente de corrente capacitiva. Como o componente resistivo permanece relativamente constante, dependendo da tensão e da condutividade do isolante, a amplitude da corrente total também aumenta.

Portanto, a potência aparente necessária para o teste tan delta seria alta o suficiente, o que não é prático. Para manter o requisito de potência para este teste de fator de dissipação, é necessário uma tensão de teste de frequência muito baixa. A faixa de frequência para o teste tan delta geralmente varia de 0,1 a 0,01 Hz, dependendo do tamanho e da natureza da isolação.

Há outra razão pela qual é essencial manter a frequência de entrada do teste tão baixa quanto possível.

Como sabemos,

Isso significa, fator de dissipação tanδ ∝ 1/f.Portanto, em baixa frequência, o número de tan delta é maior, e a medição torna-se mais fácil.

Como Prever o Resultado do Teste Tan Delta

Existem duas maneiras de prever a condição de um sistema de isolamento durante o teste tan delta ou fator de dissipação.

A primeira é, comparando os resultados de testes anteriores para determinar o deterioramento da condição do isolamento devido ao efeito do envelhecimento.

A segunda é, determinar a condição do isolamento diretamente pelo valor de tanδ. Não há necessidade de comparar os resultados anteriores do teste tan delta.

Se o isolamento for perfeito, o fator de perdas será aproximadamente o mesmo para todas as faixas de tensão de teste. Mas se o isolamento não for suficiente, o valor de tan delta aumentará na faixa superior de tensão de teste.

A partir do gráfico, fica claro que o número de tan e delta aumenta não linearmente com o aumento da tensão de teste de frequência muito baixa. O aumento de tan&delta, significa, alto componente de corrente elétrica resistiva, na isolação. Esses resultados podem ser comparados com os resultados de isolantes previamente testados, para tomar a decisão adequada sobre se o equipamento deve ser substituído ou não.