คุณสมบัติและการทดสอบฉนวนไฟฟ้า

คุณสมบัติและวงจรสมมูลของฉนวนไฟฟ้า

อย่างที่คุณทราบ คำว่า «การแยกตัว» ในทางปฏิบัติใช้เพื่ออ้างถึงแนวคิดสองประการ:

1) วิธีการป้องกันการสัมผัสทางไฟฟ้าระหว่างชิ้นส่วนของผลิตภัณฑ์ไฟฟ้า

2) วัสดุและผลิตภัณฑ์จากพวกเขาใช้ในการใช้วิธีนี้

วัสดุฉนวนไฟฟ้า ภายใต้อิทธิพลของแรงดันไฟฟ้าที่ใช้กับพวกมันจะค้นพบคุณสมบัติของการนำกระแสไฟฟ้า แม้ว่าค่าการนำไฟฟ้าของวัสดุฉนวนไฟฟ้าจะต่ำกว่าสายไฟหลายลำดับ แต่ก็ยังมีบทบาทสำคัญและกำหนดความน่าเชื่อถือของการทำงานของผลิตภัณฑ์ไฟฟ้าเป็นส่วนใหญ่

ภายใต้การกระทำของแรงดันไฟฟ้าที่จ่ายให้กับฉนวน กระแสไหลผ่านเรียกว่า กระแสไฟรั่ว ซึ่งเปลี่ยนแปลงตามเวลา

เพื่อศึกษาและแสดงคุณสมบัติของฉนวนไฟฟ้า เป็นเรื่องปกติที่จะต้องแสดงในรูปแบบของแบบจำลองที่เรียกว่าวงจรสมมูล (รูปที่ 1) ซึ่งมีวงจรไฟฟ้าสี่วงจรเชื่อมต่อแบบขนานตัวแรกมีเพียงตัวเก็บประจุ C1 ซึ่งเรียกว่าความจุทางเรขาคณิต

ข้าว. 1. วงจรสมมูลของการแยกทางไฟฟ้า

การปรากฏตัวของความจุนี้ทำให้เกิดกระแสไหลเข้าแบบทันทีทันใดที่เกิดขึ้นเมื่อแรงดันไฟฟ้ากระแสตรงถูกนำไปใช้กับฉนวน ซึ่งจะสลายตัวในเวลาเกือบสองสามวินาที และกระแสประจุไฟฟ้าไหลผ่านฉนวนเมื่อใช้แรงดันไฟฟ้ากระแสสลับกับฉนวนนั้น ความจุนี้เรียกว่ารูปทรงเรขาคณิตเนื่องจากขึ้นอยู่กับฉนวน: ขนาด (ความหนา ความยาว ฯลฯ) และตำแหน่งระหว่างส่วน A และตัวเรือน (กราวด์)

รูปแบบที่สองแสดงลักษณะโครงสร้างภายในและคุณสมบัติของฉนวน รวมถึงโครงสร้าง จำนวนกลุ่มของตัวเก็บประจุและตัวต้านทานที่เชื่อมต่อแบบขนาน กระแส I2 ที่ไหลผ่านวงจรนี้เรียกว่ากระแสดูดกลืน ค่าเริ่มต้นของกระแสนี้เป็นสัดส่วนกับพื้นที่ของฉนวนและแปรผกผันกับความหนา

หากชิ้นส่วนนำกระแสไฟฟ้าของผลิตภัณฑ์ไฟฟ้าถูกหุ้มฉนวนด้วยฉนวนสองชั้นหรือมากกว่า (เช่น ฉนวนของสายไฟและฉนวนของขดลวด) ดังนั้นในวงจรสมมูล สาขาการดูดกลืนจะแสดงในรูปแบบของการต่ออนุกรมกันตั้งแต่สองชุดขึ้นไป กลุ่มของตัวเก็บประจุและตัวต้านทานที่แสดงคุณสมบัติของชั้นฉนวนอย่างใดอย่างหนึ่ง ในโครงร่างนี้จะมีการพิจารณาฉนวนสองชั้นซึ่งชั้นนั้นจะถูกแทนที่ด้วยกลุ่มขององค์ประกอบของตัวเก็บประจุ C2 และตัวต้านทาน R1 และชั้นที่สองโดย C3 และ R2

วงจรที่สามประกอบด้วยตัวต้านทาน R3 ตัวเดียวและแสดงลักษณะของการสูญเสียการแยกเมื่อใช้แรงดันไฟฟ้ากระแสตรงกับมันความต้านทานของตัวต้านทานนี้เรียกว่าความต้านทานของฉนวน ขึ้นอยู่กับหลายปัจจัย: ขนาด วัสดุ โครงสร้าง อุณหภูมิ สภาวะของฉนวน รวมถึงความชื้นและสิ่งสกปรกบนพื้นผิว และแรงดันไฟฟ้าที่ใช้

ด้วยข้อบกพร่องของฉนวน (เช่นจากความเสียหาย) การพึ่งพาความต้านทาน R3 บนแรงดันไฟฟ้าจะไม่เป็นเชิงเส้นในขณะที่สำหรับคนอื่น ๆ เช่นเมื่อมีความชื้นสูงจะไม่เปลี่ยนแปลงตามแรงดันไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้น I3 ปัจจุบันที่ไหลผ่านสาขานี้เรียกว่ากระแสไปข้างหน้า

วงจรที่สี่แสดงในวงจรสมมูลของช่องว่างประกายไฟ MF ซึ่งแสดงลักษณะความเป็นฉนวนของฉนวน โดยแสดงเป็นตัวเลขด้วยค่าของแรงดันไฟฟ้าที่วัสดุฉนวนสูญเสียคุณสมบัติการเป็นฉนวนและแตกตัวภายใต้การกระทำของกระแส I4 ผ่านมันไป

วงจรสมมูลการแยกนี้ไม่เพียงช่วยให้สามารถอธิบายกระบวนการที่เกิดขึ้นเมื่อใช้แรงดันไฟฟ้าเท่านั้น แต่ยังสามารถตั้งค่าพารามิเตอร์ที่สามารถสังเกตได้เพื่อประเมินสถานะของมัน

วิธีทดสอบฉนวนไฟฟ้า

วิธีที่ง่ายและพบได้บ่อยที่สุดในการประเมินสภาพของฉนวนและความสมบูรณ์ของฉนวนคือการวัดความต้านทานโดยใช้เมกโอห์มมิเตอร์

ให้ความสนใจกับความจริงที่ว่าการมีตัวเก็บประจุในวงจรสมมูลยังอธิบายถึงความสามารถของฉนวนในการสะสมประจุไฟฟ้า ดังนั้น ขดลวดของเครื่องจักรไฟฟ้าและหม้อแปลงก่อนและหลังการวัดค่าความต้านทานของฉนวนจะต้องถูกระบายออกโดยการต่อสายดินที่ขั้วต่อ เมกโอห์มมิเตอร์ที่เชื่อมต่อ.

เมื่อทำการวัดความต้านทานฉนวนของเครื่องจักรไฟฟ้าและหม้อแปลง จะต้องตรวจสอบอุณหภูมิของขดลวดซึ่งบันทึกไว้ในรายงานการทดสอบ การทราบอุณหภูมิที่ทำการวัดจำเป็นต้องเปรียบเทียบผลการวัดระหว่างกัน เนื่องจากความต้านทานของฉนวนเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วขึ้นอยู่กับอุณหภูมิ: โดยเฉลี่ยแล้วความต้านทานของฉนวนจะลดลง 1.5 เท่าเมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้นทุกๆ 10 ° C และยังเพิ่มขึ้นตามอุณหภูมิที่ลดลง

เนื่องจากความชื้นซึ่งมีอยู่ในวัสดุฉนวนมักจะส่งผลต่อผลการวัด การกำหนดพารามิเตอร์ที่แสดงลักษณะคุณภาพของฉนวนจึงไม่ดำเนินการที่อุณหภูมิต่ำกว่า + 10 ° C เนื่องจากผลลัพธ์ที่ได้จะไม่ให้ ความคิดที่ถูกต้องเกี่ยวกับสถานะที่แท้จริงของความโดดเดี่ยว

เมื่อวัดความต้านทานของฉนวนของผลิตภัณฑ์ที่เย็นจริง สามารถสันนิษฐานได้ว่าอุณหภูมิของฉนวนเท่ากับอุณหภูมิโดยรอบ ในกรณีอื่น ๆ ทั้งหมด อุณหภูมิของฉนวนจะถือว่ามีเงื่อนไขเท่ากับอุณหภูมิของขดลวด โดยวัดจากความต้านทานที่ใช้งานอยู่

เพื่อให้ค่าความต้านทานของฉนวนที่วัดได้ไม่แตกต่างอย่างมีนัยสำคัญจากค่าจริง ค่าความต้านทานของฉนวนขององค์ประกอบต่างๆ ในวงจรการวัด เช่น สายไฟ ฉนวน ฯลฯ ควรระบุข้อผิดพลาดขั้นต่ำในผลการวัดดังนั้นเมื่อวัดความต้านทานฉนวนของอุปกรณ์ไฟฟ้าที่มีแรงดันไฟฟ้าสูงถึง 1,000 V ความต้านทานขององค์ประกอบเหล่านี้จะต้องมีอย่างน้อย 100 เมกะโอห์ม และเมื่อวัดความต้านทานฉนวนของหม้อแปลงไฟฟ้า - ไม่น้อยกว่าขีด จำกัด การวัดของเมกโอห์มมิเตอร์ .

หากไม่ตรงตามเงื่อนไขนี้ จะต้องแก้ไขผลการวัดค่าความต้านทานฉนวนขององค์ประกอบวงจร ในการดำเนินการนี้ ความต้านทานของฉนวนจะถูกวัดสองครั้ง: ครั้งแรกเมื่อประกอบวงจรอย่างสมบูรณ์และผลิตภัณฑ์เชื่อมต่ออยู่ และครั้งที่สองเมื่อผลิตภัณฑ์ไม่ได้เชื่อมต่อ ผลลัพธ์ของการวัดครั้งแรกจะให้ค่าความต้านทานฉนวนที่เท่ากันของวงจรและผลิตภัณฑ์ Re และผลลัพธ์ของการวัดครั้งที่สองจะให้ค่าความต้านทานขององค์ประกอบของวงจรการวัด Rc จากนั้นค่าความต้านทานฉนวนของผลิตภัณฑ์

หากสำหรับเครื่องใช้ไฟฟ้าของผลิตภัณฑ์อื่น ๆ ลำดับของการวัดความต้านทานของฉนวนไม่ได้ถูกกำหนดขึ้น ดังนั้นสำหรับหม้อแปลงไฟฟ้า ลำดับการวัดนี้จะถูกควบคุมโดยมาตรฐานตามที่วัดความต้านทานของฉนวนของขดลวดแรงดันต่ำ (LV) ก่อน ขดลวดที่เหลือรวมถึงถังจะต้องต่อสายดิน ในกรณีที่ไม่มีถัง ต้องต่อสายดินที่ปลอกหม้อแปลงหรือโครงของมัน

เมื่อมีขดลวดแรงดันไฟฟ้าสามเส้น - แรงดันไฟฟ้าต่ำ, แรงดันไฟฟ้าสูงปานกลางและแรงดันไฟฟ้าสูง - หลังจากขดลวดแรงดันไฟฟ้าต่ำ จำเป็นต้องวัดความต้านทานฉนวนของขดลวดแรงดันไฟฟ้าขนาดกลางและเฉพาะแรงดันไฟฟ้าที่สูงขึ้นเท่านั้นโดยปกติแล้วสำหรับการวัดทั้งหมด ขดลวดที่เหลือรวมถึงถังต้องต่อสายดินและต้องปล่อยขดลวดที่ไม่มีสายดินหลังจากการตรวจวัดแต่ละครั้งโดยเชื่อมต่อกับกล่องเป็นเวลาอย่างน้อย 2 นาที หากผลการวัดไม่เป็นไปตามข้อกำหนดที่กำหนดไว้ จะต้องเสริมการทดสอบด้วยการกำหนดความต้านทานฉนวนของขดลวดที่เชื่อมต่อกันทางไฟฟ้า

สำหรับหม้อแปลงสองขดลวด ควรวัดความต้านทานของขดลวดแรงสูงและแรงต่ำโดยสัมพันธ์กับตัวเรือน และสำหรับหม้อแปลงสามขดลวด ควรวัดขดลวดแรงสูงและแรงปานกลางก่อน จากนั้นจึงวัดขดลวดแรงสูง กลางและต่ำ .

เมื่อทำการทดสอบฉนวนของหม้อแปลงจำเป็นต้องทำการวัดหลายครั้งเพื่อกำหนดค่าของความต้านทานฉนวนที่เทียบเท่าเท่านั้น แต่ยังต้องเปรียบเทียบความต้านทานฉนวนของขดลวดกับขดลวดอื่น ๆ และตัวเครื่องด้วย

ความต้านทานของฉนวนของเครื่องใช้ไฟฟ้ามักจะวัดจากขดลวดเฟสที่เชื่อมต่อกัน และที่ไซต์การติดตั้ง — ร่วมกับสายเคเบิล (บัสบาร์) หากผลการวัดไม่เป็นไปตามข้อกำหนดที่กำหนดไว้ ให้วัดค่าความต้านทานฉนวนของขดลวดแต่ละเฟส และถ้าจำเป็น ให้วัดแต่ละสาขาของขดลวด

โปรดทราบว่าเป็นการยากที่จะตัดสินสภาพของฉนวนอย่างสมเหตุสมผลด้วยค่าสัมบูรณ์ของความต้านทานของฉนวนเพียงอย่างเดียว ดังนั้นเพื่อประเมินสถานะของฉนวนของเครื่องใช้ไฟฟ้าระหว่างการทำงาน ผลลัพธ์ของการวัดเหล่านี้จะถูกเปรียบเทียบกับผลลัพธ์ของผลลัพธ์ก่อนหน้านี้

ความแตกต่างที่สำคัญหลายครั้งระหว่างความต้านทานของฉนวนของแต่ละเฟสมักจะบ่งบอกถึงข้อบกพร่องที่สำคัญบางอย่าง ตามกฎแล้วความต้านทานของฉนวนที่ลดลงพร้อมกันสำหรับขดลวดทุกเฟสบ่งชี้ถึงการเปลี่ยนแปลงในสถานะทั่วไปของพื้นผิว

เมื่อเปรียบเทียบผลการวัดควรจดจำการพึ่งพาความต้านทานของฉนวนกับอุณหภูมิ ดังนั้นจึงเป็นไปได้ที่จะเปรียบเทียบผลลัพธ์ของการวัดที่อุณหภูมิเดียวกันหรือใกล้เคียงกัน

เมื่อแรงดันไฟฟ้าที่ใช้กับฉนวนคงที่ กระแสรวม Ii (ดูรูปที่ 1) ที่ไหลผ่านยิ่งลดลง สภาพของฉนวนก็จะดีขึ้น และสอดคล้องกับการลดลงของกระแส Ii ค่าที่อ่านได้ของ เมกะโอห์มมิเตอร์เพิ่มขึ้น เนื่องจากองค์ประกอบ I2 ของกระแสนี้เรียกอีกอย่างว่ากระแสการดูดซับซึ่งแตกต่างจากองค์ประกอบ I3 ไม่ขึ้นอยู่กับสภาพของพื้นผิวฉนวนเช่นเดียวกับการปนเปื้อนและความชื้น อัตราส่วนของค่าความต้านทานของฉนวน ​​ณ ช่วงเวลาหนึ่ง ๆ จะถูกใช้เป็นคุณลักษณะของความชื้นในฉนวน

มาตรฐานแนะนำให้วัดความต้านทานของฉนวนหลังจาก 15 วินาที (R15) และหลังจาก 60 วินาที (R60) หลังจากเชื่อมต่อ megohmmeter และอัตราส่วนของความต้านทานเหล่านี้ ka = R60 / R15 เรียกว่าค่าสัมประสิทธิ์การดูดซับ

ด้วยฉนวนกันความชื้น ka> 2 และฉนวนกันชื้น — ka ≈1

เนื่องจากค่าสัมประสิทธิ์การดูดซับนั้นแทบไม่ขึ้นกับขนาดของเครื่องใช้ไฟฟ้าและปัจจัยสุ่มต่างๆ จึงสามารถทำให้เป็นมาตรฐานได้: ka ≥ 1.3 ที่ 20 ° C

ข้อผิดพลาดในการวัดความต้านทานของฉนวนไม่ควรเกิน ± 20% เว้นแต่จะกำหนดไว้โดยเฉพาะสำหรับผลิตภัณฑ์เฉพาะ

ในผลิตภัณฑ์ไฟฟ้า การทดสอบความแข็งแรงทางไฟฟ้าจะทำการทดสอบฉนวนของขดลวดกับตัวเครื่องและระหว่างกัน รวมถึงฉนวนของขดลวดระดับกลาง

ในการตรวจสอบความเป็นฉนวนของฉนวนของขดลวดหรือชิ้นส่วนนำกระแสไฟฟ้าไปยังตัวเรือน แรงดันไซน์ที่เพิ่มขึ้นด้วยความถี่ 50 Hz จะถูกนำไปใช้กับขั้วของขดลวดหรือชิ้นส่วนนำกระแสไฟฟ้าที่ทดสอบ แรงดันไฟฟ้าและระยะเวลาการใช้งานระบุไว้ในเอกสารทางเทคนิคสำหรับแต่ละผลิตภัณฑ์เฉพาะ

เมื่อทดสอบความเป็นฉนวนของฉนวนของขดลวดและชิ้นส่วนที่มีไฟฟ้ากับตัวเครื่อง ขดลวดและชิ้นส่วนที่มีไฟฟ้าอื่นๆ ทั้งหมดที่ไม่เกี่ยวข้องกับการทดสอบจะต้องเชื่อมต่อทางไฟฟ้ากับตัวเครื่องที่ต่อลงดินของผลิตภัณฑ์ หลังจากสิ้นสุดการทดสอบ ควรต่อสายดินของขดลวดเพื่อขจัดประจุที่ตกค้าง

ในรูป 2 แสดงไดอะแกรมสำหรับการทดสอบความเป็นฉนวนของขดลวดของมอเตอร์ไฟฟ้า 3 เฟส แรงดันไฟฟ้าเกินถูกสร้างขึ้นโดยการติดตั้งทดสอบ AG ที่มีแหล่งกำเนิดแรงดันไฟฟ้าควบคุม E แรงดันไฟฟ้าถูกวัดที่ด้านไฟฟ้าแรงสูงด้วยโวลต์มิเตอร์เซลล์แสงอาทิตย์ แอมมิเตอร์ PA ใช้สำหรับวัดกระแสไฟรั่วผ่านฉนวน

จะถือว่าผลิตภัณฑ์ผ่านการทดสอบหากไม่มีการสลายตัวของฉนวนหรือการทับซ้อนกันของพื้นผิว และหากกระแสไฟรั่วไม่เกินค่าที่ระบุในเอกสารประกอบของผลิตภัณฑ์นี้ โปรดทราบว่าการมีแอมมิเตอร์ที่ตรวจสอบกระแสไฟฟ้ารั่วทำให้สามารถใช้หม้อแปลงในการตั้งค่าการทดสอบได้

ข้าว. 2. โครงการทดสอบความเป็นฉนวนของฉนวนของผลิตภัณฑ์ไฟฟ้า

นอกจากการทดสอบแรงดันไฟฟ้าความถี่ของฉนวนแล้ว ฉนวนยังได้รับการทดสอบด้วยแรงดันไฟฟ้าที่แก้ไขแล้ว ข้อดีของการทดสอบดังกล่าวคือความเป็นไปได้ในการประเมินสภาพของฉนวนตามผลการวัดกระแสไฟรั่วที่ค่าต่างๆ ของแรงดันทดสอบ

ในการประเมินสภาพของฉนวนจะใช้ค่าสัมประสิทธิ์ของความไม่เชิงเส้น

โดยที่ I1.0 และ I0.5 เป็นกระแสไฟรั่ว 1 นาทีหลังจากการใช้แรงดันทดสอบเท่ากับค่าปกติของ Unorm และครึ่งหนึ่งของแรงดันไฟฟ้าที่กำหนดของเครื่องไฟฟ้า Urated, kn <1.2

คุณลักษณะสามประการที่พิจารณา ได้แก่ ความต้านทานของฉนวน ค่าสัมประสิทธิ์การดูดกลืน และค่าสัมประสิทธิ์ความไม่เชิงเส้น ถูกนำมาใช้เพื่อแก้ปัญหาเกี่ยวกับความเป็นไปได้ในการเปิดเครื่องไฟฟ้าโดยไม่ทำให้ฉนวนแห้ง

เมื่อทดสอบความเป็นฉนวนของฉนวนตามแผนภาพในรูปที่ 2 การหมุนทั้งหมดของขดลวดมีแรงดันไฟฟ้าเท่ากันกับตัวเครื่อง (กราวด์) ดังนั้นจึงไม่มีการตรวจสอบฉนวนแบบเลี้ยวต่อเลี้ยว

วิธีหนึ่งในการทดสอบความเป็นฉนวนของฉนวนฉนวนคือการเพิ่มแรงดันไฟฟ้า 30% เมื่อเทียบกับค่าเล็กน้อย แรงดันไฟฟ้านี้ใช้จากแหล่งจ่ายแรงดันไฟฟ้าที่มีการควบคุม EK ไปยังจุดทดสอบที่ไม่มีโหลด

อีกวิธีหนึ่งใช้ได้กับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่ทำงานโดยไม่ได้ใช้งานและประกอบด้วยการเพิ่มกระแสกระตุ้นของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าจนกระทั่งได้รับแรงดันไฟฟ้า (1.3 ÷ 1.5) Unom ที่ขั้วของสเตเตอร์หรือกระดอง ขึ้นอยู่กับประเภทของเครื่องจักร .เนื่องจากแม้ในโหมดเดินเบา กระแสที่ใช้โดยขดลวดของเครื่องใช้ไฟฟ้าอาจเกินค่าเล็กน้อยได้ มาตรฐานจึงอนุญาตให้ทำการทดสอบดังกล่าวที่ความถี่ที่เพิ่มขึ้นของแรงดันไฟฟ้าที่จ่ายให้กับขดลวดมอเตอร์ที่สูงกว่าค่าเล็กน้อยหรือที่ เพิ่มความเร็วของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า

สำหรับการทดสอบมอเตอร์แบบอะซิงโครนัส ยังสามารถใช้แรงดันทดสอบที่มีความถี่ fi = 1.15 fn ภายในขีด จำกัด เดียวกันสามารถเพิ่มความเร็วของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าได้

เมื่อทดสอบความเป็นฉนวนของฉนวนในลักษณะดังกล่าว แรงดันไฟฟ้าที่เป็นตัวเลขเท่ากับอัตราส่วนของแรงดันไฟฟ้าที่ใช้หารด้วยจำนวนรอบของขดลวดจะถูกนำไปใช้ระหว่างรอบของขดลวดที่อยู่ติดกัน มันแตกต่างกันเล็กน้อย (30-50%) จากที่มีอยู่เมื่อผลิตภัณฑ์ทำงานที่แรงดันไฟฟ้าปกติ

อย่างที่คุณทราบ ขีด จำกัด ของการเพิ่มแรงดันไฟฟ้าที่ใช้กับขั้วของขดลวดที่อยู่บนแกนนั้นเกิดจากการพึ่งพาแบบไม่เชิงเส้นของกระแสในขดลวดนี้กับแรงดันไฟฟ้าที่ขั้วของมัน ที่แรงดันไฟฟ้าใกล้เคียงกับค่า Unom แกนกลางจะไม่อิ่มตัวและกระแสขึ้นอยู่กับแรงดันไฟฟ้าเชิงเส้น (รูปที่ 3 ส่วน OA)

เมื่อแรงดันไฟฟ้าเพิ่มขึ้น U เหนือกระแสเล็กน้อยในขดลวดจะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วและที่ U = 2Unom กระแสสามารถเกินค่าเล็กน้อยได้หลายสิบเท่า เพื่อเพิ่มแรงดันไฟฟ้าต่อการหมุนของขดลวดอย่างมีนัยสำคัญ ความแข็งแรงของฉนวนระหว่างรอบจะถูกทดสอบที่ความถี่ที่สูงกว่าค่าที่กำหนดหลายเท่า (สิบเท่าขึ้นไป)

ข้าว. 3. กราฟของการพึ่งพากระแสในขดลวดที่มีแกนกับแรงดันไฟฟ้าที่ใช้

ข้าว. 4.รูปแบบการทดสอบฉนวนที่คดเคี้ยวที่ความถี่กระแสที่เพิ่มขึ้น

พิจารณาหลักการทดสอบฉนวนขั้นกลางของคอยล์คอนแทค (รูปที่ 4) ขดลวดทดสอบ L2 วางอยู่บนแกนของวงจรแม่เหล็กแยก แรงดันไฟฟ้า U1 ถูกนำไปใช้กับขั้วของขดลวด L1 ด้วยความถี่ที่เพิ่มขึ้น เพื่อให้แต่ละรอบของขดลวด L2 มีแรงดันไฟฟ้าที่จำเป็นในการทดสอบความเป็นฉนวนของฉนวนตั้งแต่ต้นจนจบ หากฉนวนของขดลวดของขดลวด L2 อยู่ในสภาพดี กระแสที่ใช้โดยขดลวด L1 และวัดด้วยแอมมิเตอร์ PA หลังจากการติดตั้งขดลวดจะเหมือนเดิม มิฉะนั้นกระแสในขดลวด L1 จะเพิ่มขึ้น

ข้าว. 5. โครงการวัดค่าสัมผัสของมุมของการสูญเสียอิเล็กทริก

คุณสมบัติฉนวนสุดท้ายที่พิจารณา - แทนเจนต์การสูญเสียอิเล็กทริก

เป็นที่ทราบกันว่าฉนวนมีความต้านทานแบบแอกทีฟและรีแอกทีฟ และเมื่อป้อนแรงดันไฟฟ้าเป็นระยะ กระแสแอกทีฟและรีแอกทีฟจะไหลผ่านฉนวน นั่นคือมีกำลัง P และคิวรีแอกทีฟ อัตราส่วน P ถึง Q เรียกว่าแทนเจนต์ของมุมสูญเสียไดอิเล็กตริก และเขียนแทนด้วย tgδ

ถ้าเราจำได้ว่า P = IUcosφ และ Q = IUsinφ เราก็เขียนได้ดังนี้

tgδ คืออัตราส่วนของกระแสที่ใช้งานไหลผ่านฉนวนถึง กระแสปฏิกิริยา.

ในการพิจารณา tgδ จำเป็นต้องวัดกำลังไฟฟ้าที่ใช้งานและเกิดปฏิกิริยาหรือความต้านทานของฉนวนที่ใช้งานและเกิดปฏิกิริยา (คาปาซิทีฟ) พร้อมกัน หลักการวัด tgδ โดยวิธีที่สองแสดงในรูปที่ 5 โดยที่วงจรการวัดเป็นสะพานเดียว

แขนของสะพานประกอบด้วยตัวอย่างตัวเก็บประจุ C0, ตัวเก็บประจุแบบแปรผัน C1, ตัวต้านทานตัวแปร R1 และค่าคงที่ R2 เช่นเดียวกับความจุและความต้านทานฉนวนของขดลวด L ไปยังตัวผลิตภัณฑ์หรือมวล ซึ่งแสดงตามอัตภาพเป็นตัวเก็บประจุ Cx และตัวต้านทาน Rx ในกรณีที่จำเป็นต้องวัด tgδ ไม่ใช่บนขดลวด แต่บนตัวเก็บประจุ แผ่นของมันจะเชื่อมต่อโดยตรงกับขั้ว 1 และ 2 ของวงจรบริดจ์

เส้นทแยงมุมของสะพานประกอบด้วยกัลวาโนมิเตอร์ P และแหล่งพลังงานซึ่งในกรณีของเราคือหม้อแปลง T

เช่นเดียวกับคนอื่น ๆ วงจรสะพาน กระบวนการวัดประกอบด้วยการอ่านค่าต่ำสุดของอุปกรณ์ P โดยการเปลี่ยนความต้านทานของตัวต้านทาน R1 และความจุของตัวเก็บประจุ C1 ตามลำดับ โดยปกติแล้วพารามิเตอร์ของบริดจ์จะถูกเลือกเพื่อให้ค่าของtgδที่ศูนย์หรือการอ่านค่าต่ำสุดของอุปกรณ์ P ถูกอ่านโดยตรงบนสเกลของตัวเก็บประจุ C1

คำจำกัดความของ tgδ นั้นจำเป็นสำหรับตัวเก็บประจุไฟฟ้าและหม้อแปลง ฉนวนไฟฟ้าแรงสูง และผลิตภัณฑ์ไฟฟ้าอื่นๆ

เนื่องจากการทดสอบความเป็นฉนวนและการวัด tgδ ตามกฎแล้วที่แรงดันไฟฟ้าสูงกว่า 1,000 V จึงต้องปฏิบัติตามมาตรการความปลอดภัยทั่วไปและพิเศษทั้งหมด

ขั้นตอนการทดสอบฉนวนไฟฟ้า

ต้องกำหนดพารามิเตอร์และคุณลักษณะของฉนวนที่กล่าวถึงข้างต้นตามลำดับที่กำหนดโดยมาตรฐานสำหรับผลิตภัณฑ์บางประเภท

ตัวอย่างเช่น ในหม้อแปลงไฟฟ้า ความต้านทานของฉนวนจะถูกกำหนดเป็นอันดับแรก แล้วจึงวัดค่าแทนเจนต์การสูญเสียไดอิเล็กตริก

สำหรับเครื่องจักรไฟฟ้าแบบหมุน หลังจากวัดค่าความต้านทานของฉนวนก่อนทดสอบความเป็นฉนวนแล้ว จำเป็นต้องทำการทดสอบต่อไปนี้: ที่ความถี่การหมุนที่เพิ่มขึ้น, ด้วยกระแสไฟฟ้าในระยะสั้นหรือแรงบิดเกินพิกัด, ด้วยการลัดวงจรอย่างกะทันหัน (หากเป็น มีไว้สำหรับเครื่องซิงโครนัสนี้) การทดสอบฉนวนของแรงดันไฟฟ้าที่แก้ไขแล้วของขดลวด (หากระบุไว้ในเอกสารประกอบของเครื่องนี้)

มาตรฐานหรือข้อมูลจำเพาะสำหรับประเภทเครื่องจักรเฉพาะอาจเสริมรายการนี้ด้วยการทดสอบอื่นๆ ที่อาจส่งผลต่อความเป็นฉนวนของฉนวน