Penunjuk kualiti penebat — rintangan, pekali penyerapan, indeks polarisasi dan lain-lain

Penebat dielektrik adalah bahagian penebat mandatori mana-mana kabel, yang bukan sahaja memisahkan wayar pengalir antara satu sama lain, mengasingkannya secara fizikal, tetapi juga melindungi wayar daripada kesan berbahaya pelbagai faktor persekitaran. Kabel boleh mempunyai satu atau lebih sarung sedemikian.

Keadaan projektil ini adalah salah satu kriteria yang menentukan dari segi keselamatan untuk kedua-dua kakitangan dan kebolehkendalian peralatan. Jika atas sebab tertentu penebat dielektrik wayar putus, ia akan menyebabkan kemalangan, kejutan elektrik kepada orang ramai atau kebakaran. Dan terdapat banyak sebab yang mungkin untuk pelanggaran kualiti penebat:

• kerosakan mekanikal semasa kerja pemasangan, pembaikan atau penggalian;

• kerosakan penebat daripada kelembapan atau suhu;

• sambungan elektrik wayar yang tidak bertanggungjawab;

• melebihi sistematik parameter semasa yang dibenarkan untuk kabel;

• akhirnya penuaan semulajadi penebat...

Adalah penting untuk sentiasa memantau penunjuk kualiti penebat.

Bagaimanapun, penggantian lengkap pendawaian sentiasa sangat mahal dari segi material dan mengambil masa yang lama untuk bertindak, apatah lagi kerugian dan kerugian yang ditanggung oleh perusahaan akibat gangguan bekalan elektrik dan dari masa henti peralatan yang tidak dirancang. Bagi hospital dan beberapa kemudahan yang penting secara strategik, bagi mereka, gangguan rejim bekalan kuasa biasa secara amnya tidak boleh diterima.

Itulah sebabnya adalah lebih penting untuk mencegah masalah, untuk mengelakkan kemerosotan penebat, untuk memeriksa kualitinya dalam masa, dan apabila perlu - untuk segera membaiki, menggantikan dan mengelakkan kemalangan dan akibatnya. Untuk tujuan ini, pengukuran penunjuk kualiti penebat dijalankan - empat parameter, setiap satunya akan diterangkan di bawah.

Walaupun bahan penebat sebenarnya adalah dielektrik, dan tidak sepatutnya mengalirkan arus elektrik, seperti kapasitor rata yang ideal, walau bagaimanapun, dalam jumlah yang kecil, terdapat caj percuma di dalamnya. Dan walaupun anjakan kecil dipol juga menyebabkan kekonduksian elektrik yang lemah (kebocoran arus) penebat.

Di samping itu, disebabkan oleh kehadiran kelembapan atau kotoran, kekonduksian elektrik permukaan juga muncul dalam penebat. Dan pengumpulan tenaga dalam ketebalan dielektrik daripada tindakan arus terus diasingkan sepenuhnya sebagai sejenis kapasitor kecil, yang nampaknya dicas melalui beberapa perintang.

Pada dasarnya, penebat kabel (atau penggulungan mesin elektrik) boleh diwakili sebagai litar yang terdiri daripada tiga litar yang disambung secara selari: kemuatan C, yang mewakili kemuatan geometri dan menyebabkan polarisasi penebat di seluruh isipadu. , kemuatan wayar dan keseluruhan isipadu dielektrik dengan rintangan serapan bersambung siri, seolah-olah kapasitor dicas melalui perintang. Akhirnya, terdapat rintangan kebocoran di seluruh isipadu penebat, yang menyebabkan arus bocor melalui dielektrik.

Parameter yang mencirikan kualiti penebat elektrik

Untuk memastikan penebat elektrik tidak menyebabkan pelanggaran mod pengendalian peralatan elektrik dan keselamatan operasinya, adalah perlu untuk memastikan kualitinya yang tinggi, ditentukan oleh tahap kekonduksian elektrik (semakin rendah kekonduksian elektrik, semakin tinggi). adalah kualiti).

Apabila penebat dihidupkan di bawah voltan, arus elektrik melaluinya disebabkan oleh ketidakhomogenan struktur dan kehadiran kemasukan konduktif, yang magnitudnya ditentukan oleh rintangan aktif dan kapasitif penebat. Kapasiti penebat bergantung pada dimensi geometrinya. Dalam tempoh yang singkat selepas dihidupkan, kapasiti ini dicas, disertai dengan laluan arus elektrik.

Secara umum, tiga jenis arus mengalir melalui penebat: polarisasi, penyerapan, dan arus berterusan. Arus polarisasi yang disebabkan oleh anjakan cas yang berkaitan dalam penebat sehingga keadaan keseimbangan diwujudkan (polarisasi cepat) adalah jangka hayat yang singkat sehingga ia biasanya tidak dapat dikesan.

Ini membawa kepada fakta bahawa laluan arus tersebut tidak dikaitkan dengan kehilangan tenaga, oleh itu, dalam litar setara rintangan penebat, cawangan yang mengambil kira laluan arus polarisasi diwakili oleh kapasiti tulen, tanpa rintangan aktif.

Arus tenggelam akibat proses polarisasi tertunda adalah berkaitan dengan kehilangan tenaga dalam dielektrik (contohnya, untuk mengatasi rintangan molekul apabila dipol menghadap ke arah medan); oleh itu, cawangan sepadan rintangan setara juga termasuk rintangan aktif.

Akhirnya, kehadiran kemasukan konduktif dalam penebat (dalam bentuk gelembung gas, kelembapan, dll.) membawa kepada penampilan melalui saluran.

Kekonduksian elektrik (rintangan) penebat adalah berbeza apabila ia terdedah kepada voltan terus dan berselang-seli, kerana dengan voltan ulang-alik, arus penyerapan melalui penebat sepanjang masa pendedahan kepada voltan.

Apabila terdedah kepada voltan malar, kualiti penebat dicirikan oleh dua parameter: rintangan aktif dan kapasiti, secara tidak langsung dicirikan oleh nisbah R60 / R15.

Apabila voltan berselang-seli digunakan pada penebat, adalah mustahil untuk memisahkan arus bocor ke dalam komponennya (melalui arus pengaliran dan arus penyerapan), oleh itu kualiti penebat dinilai oleh jumlah kehilangan tenaga di dalamnya (kehilangan dielektrik). .

Ciri kuantitatif kerugian ialah tangen kehilangan dielektrik, iaitu tangen sudut pelengkap kepada sudut antara arus dan voltan dalam penebat sehingga 90 °.Dalam kes penebat yang ideal, ia boleh diwakili sebagai kapasitor di mana vektor semasa mendahului vektor voltan sebanyak 90 °. Lebih banyak kuasa yang hilang dalam penebat, lebih tinggi tangen kehilangan dielektrik dan lebih teruk kualiti penebat.

Untuk mengekalkan tahap penebat elektrik yang memenuhi keperluan keselamatan dan cara pengendalian pemasangan elektrik, PUE memperuntukkan pengawalseliaan rintangan penebat rangkaian. Ujian penebat berkala diseragamkan untuk pengguna tenaga elektrik.

Rintangan penebat antara setiap konduktor dan bumi, serta antara semua konduktor di kawasan antara dua fius bersebelahan dalam rangkaian pengedaran dengan voltan sehingga 1000 V, mestilah sekurang-kurangnya 0.5 MΩ. Untuk mengukur dan menguji rintangan penebat dalam pemasangan elektrik sehingga 1000 V paling kerap megometer digunakan.

Rintangan penebat Riso

Prinsip pengukuran adalah seperti berikut. Apabila voltan malar digunakan pada plat kapasitor, nadi arus cas mula-mula muncul, nilainya pada saat pertama hanya bergantung pada rintangan litar, dan hanya selepas itu kapasiti penyerapan (kapasiti polarisasi). dicas, manakala arus berkurangan secara eksponen dan di sini anda boleh mencari RC pemalar masa secara eksperimen. Oleh itu, dengan bantuan meter parameter penebat, rintangan penebat Riso diukur.

Pengukuran dilakukan pada suhu tidak lebih rendah daripada + 5 ° C, kerana pada suhu yang lebih rendah pengaruh kelembapan penyejukan dan pembekuan tercermin dan gambar menjadi jauh dari objektiviti.Selepas penyingkiran voltan ujian, cas pada "kapasitor pengasingan" mula berkurangan apabila penyerapan dielektrik cas berlaku.

Kadar penyerapan DAR

Tahap kandungan lembapan semasa dalam penebat dicerminkan secara berangka dalam pekali penyerapan, kerana semakin banyak penebat dibasahi, semakin kuat penyerapan dielektrik cas di dalamnya. Berdasarkan nilai pekali penyerapan, keputusan dibuat tentang keperluan untuk mengeringkan penebat transformer, motor, dll.

Kira nisbah rintangan penebat selepas 60 saat dan 15 saat selepas pengukuran rintangan bermula—ini ialah pekali serapan.

Lebih banyak kelembapan dalam penebat, lebih besar arus bocor, lebih rendah DAR (pekali penyerapan dielektrik = R60 / R15). Dalam penebat basah, terdapat lebih banyak kekotoran (kekotoran berada dalam lembapan), rintangan akibat kekotoran berkurangan, kerugian meningkat, voltan pecahan haba berkurangan, dan penuaan haba penebat dipercepatkan. Sekiranya pekali penyerapan kurang daripada 1.3, penebat perlu dikeringkan.

Indeks polarisasi PI

Penunjuk penting seterusnya kualiti penebat ialah indeks polarisasi. Ia mencerminkan mobiliti zarah bercas di dalam dielektrik di bawah pengaruh medan elektrik. Lebih baru, lebih utuh dan lebih baik penebat, zarah yang kurang bercas bergerak di dalamnya, seperti dalam dielektrik. Semakin tinggi indeks polarisasi, semakin lama penebat.

Untuk mencari parameter ini, nisbah nilai rintangan penebat selepas 10 minit dan 1 minit selepas permulaan ujian dikira. Pekali ini (indeks polarisasi = R600 / R60) secara praktikal menunjukkan sisa sumber penebat sebagai dielektrik berkualiti tinggi yang masih boleh melaksanakan fungsinya. PI indeks polarisasi mestilah tidak kurang daripada 2.

Pekali nyahcas dielektrik DD

Akhirnya, terdapat pekali nyahcas dielektrik. Parameter ini membantu mengenal pasti lapisan yang rosak dan rosak di antara lapisan penebat berbilang lapisan. DD (Dielectric Discharge) diukur seperti berikut.

Pertama, penebat dicas untuk mengukur kapasitinya, selepas penamatan proses pengecasan arus bocor kekal melalui dielektrik. Sekarang penebat adalah litar pintas dan satu minit selepas litar pintas, arus nyahcas dielektrik sisa diukur dalam nanoampere. Arus dalam nanoamp ini dibahagikan dengan voltan yang akan diukur dan kemuatan penebat. DD mestilah kurang daripada 2.