इन्सुलेशन गुणवत्ता संकेतक - प्रतिरोध, अवशोषण गुणांक, ध्रुवीकरण सूचकांक और अन्य

ढांकता हुआ इन्सुलेशन किसी भी केबल का एक अनिवार्य इन्सुलेट हिस्सा है, जो न केवल संचालन तारों को एक दूसरे से अलग करता है, उन्हें शारीरिक रूप से अलग करता है, बल्कि तारों को विभिन्न पर्यावरणीय कारकों के हानिकारक प्रभावों से भी बचाता है। एक केबल में एक या अधिक ऐसे शीथ हो सकते हैं।

इन प्रक्षेप्यों की स्थिति कर्मियों और उपकरण संचालन दोनों के लिए सुरक्षा के संदर्भ में परिभाषित मानदंडों में से एक है। यदि किसी कारण से तारों का डाइइलेक्ट्रिक इंसुलेशन टूट जाता है, तो इससे दुर्घटना, लोगों को बिजली का झटका या आग भी लग सकती है। और इन्सुलेशन की गुणवत्ता के उल्लंघन के कई संभावित कारण हैं:

• स्थापना, मरम्मत या उत्खनन कार्य के दौरान यांत्रिक क्षति;

• नमी या तापमान से इन्सुलेशन क्षति;

• तारों का बेईमान विद्युत कनेक्शन;

• केबल के लिए अनुमेय वर्तमान मापदंडों की व्यवस्थित अधिकता;

• अंत में इन्सुलेशन की प्राकृतिक उम्र बढ़ने...

इन्सुलेशन की गुणवत्ता के संकेतकों की नियमित निगरानी करना महत्वपूर्ण है।

वैसे भी, वायरिंग का पूर्ण प्रतिस्थापन हमेशा बहुत भौतिक रूप से महंगा होता है और कार्य करने में लंबा समय लेता है, उद्यम द्वारा बिजली आउटेज और उपकरण के अनियोजित डाउनटाइम से होने वाले नुकसान और नुकसान का उल्लेख नहीं करना। अस्पतालों और कुछ रणनीतिक रूप से महत्वपूर्ण सुविधाओं के लिए, उनके लिए नियमित बिजली आपूर्ति व्यवस्था में व्यवधान आम तौर पर अस्वीकार्य है।

यही कारण है कि समस्या को रोकने के लिए, इन्सुलेशन की गिरावट को रोकने के लिए, समय पर इसकी गुणवत्ता की जांच करने के लिए और जब आवश्यक हो - दुर्घटनाओं और उनके परिणामों की तुरंत मरम्मत, प्रतिस्थापन और बचने के लिए यह अधिक महत्वपूर्ण है। इस प्रयोजन के लिए, इन्सुलेशन गुणवत्ता संकेतकों का माप किया जाता है - चार पैरामीटर, जिनमें से प्रत्येक का वर्णन नीचे किया जाएगा।

हालांकि इन्सुलेट पदार्थ वास्तव में है ढांकता हुआ, और एक आदर्श फ्लैट कैपेसिटर की तरह विद्युत प्रवाह का संचालन नहीं करना चाहिए, हालांकि, थोड़ी मात्रा में, इसमें मुफ्त शुल्क होते हैं। और द्विध्रुवों का एक छोटा सा विस्थापन भी इन्सुलेशन की खराब विद्युत चालकता (लीकेज करंट) का कारण बनता है।

इसके अलावा, नमी या गंदगी की उपस्थिति के कारण, इन्सुलेशन में सतह विद्युत चालकता भी दिखाई देती है। और दिष्टधारा की क्रिया से परावैद्युत की मोटाई में ऊर्जा का संचयन एक प्रकार के छोटे संधारित्र के रूप में पूरी तरह से पृथक होता है, जो किसी प्रतिरोधक के माध्यम से आवेशित प्रतीत होता है।

सिद्धांत रूप में, एक केबल (या एक इलेक्ट्रिक मशीन की वाइंडिंग) के इन्सुलेशन को एक सर्किट के रूप में दर्शाया जा सकता है जिसमें समानांतर में जुड़े तीन सर्किट होते हैं: कैपेसिटेंस सी, जो ज्यामितीय समाई का प्रतिनिधित्व करता है और पूरे वॉल्यूम में इन्सुलेशन के ध्रुवीकरण का कारण बनता है। , तारों की समाई और एक श्रृंखला से जुड़े अवशोषण प्रतिरोध के साथ एक ढांकता हुआ की पूरी मात्रा, जैसे कि संधारित्र को एक प्रतिरोधक के माध्यम से चार्ज किया गया हो। अंत में, इन्सुलेशन की पूरी मात्रा में एक रिसाव प्रतिरोध होता है, जो ढांकता हुआ के माध्यम से रिसाव का कारण बनता है।

विद्युत इन्सुलेशन की गुणवत्ता की विशेषता वाले पैरामीटर

यह सुनिश्चित करने के लिए कि विद्युत इन्सुलेशन विद्युत उपकरणों के ऑपरेटिंग मोड और इसके संचालन की सुरक्षा का उल्लंघन नहीं करता है, इसकी उच्च गुणवत्ता सुनिश्चित करना आवश्यक है, विद्युत चालकता की डिग्री (विद्युत चालकता जितनी कम होगी, उतनी ही अधिक) गुणवत्ता है)।

जब इन्सुलेशन को वोल्टेज के तहत चालू किया जाता है, तो संरचना की विषमता और प्रवाहकीय समावेशन की उपस्थिति के कारण विद्युत धाराएं इसके माध्यम से गुजरती हैं, जिसका परिमाण इन्सुलेशन के सक्रिय और कैपेसिटिव प्रतिरोध द्वारा निर्धारित किया जाता है। इन्सुलेशन की क्षमता इसके ज्यामितीय आयामों पर निर्भर करती है। चालू करने के बाद थोड़े समय के भीतर, यह क्षमता विद्युत प्रवाह के पारित होने के साथ चार्ज हो जाती है।

मोटे तौर पर, इन्सुलेशन के माध्यम से तीन प्रकार के करंट प्रवाहित होते हैं: ध्रुवीकरण, अवशोषण और निरंतर करंट। संतुलन स्थिति (तेजी से ध्रुवीकरण) स्थापित होने तक इन्सुलेशन में संबंधित शुल्कों के विस्थापन के कारण होने वाले ध्रुवीकरण की धाराएं इतनी अल्पकालिक होती हैं कि वे आमतौर पर ज्ञानी नहीं होती हैं।

यह इस तथ्य की ओर जाता है कि ऐसी धाराओं का मार्ग ऊर्जा हानि से जुड़ा नहीं है, इसलिए, इन्सुलेशन प्रतिरोध के समतुल्य सर्किट में, शाखा जो ध्रुवीकरण धाराओं के पारित होने को ध्यान में रखती है, सक्रिय प्रतिरोध के बिना, शुद्ध क्षमता द्वारा दर्शायी जाती है।

विलंबित ध्रुवीकरण प्रक्रियाओं के कारण सिंक धारा ढांकता हुआ में ऊर्जा हानि से संबंधित है (उदाहरण के लिए, अणुओं के प्रतिरोध को दूर करने के लिए जब द्विध्रुव क्षेत्र की दिशा का सामना कर रहे हों); इसलिए, तुल्य प्रतिरोध की संगत शाखा में एक सक्रिय प्रतिरोध भी शामिल होता है।

अंत में, इन्सुलेशन (गैस बुलबुले, नमी, आदि के रूप में) में प्रवाहकीय समावेशन की उपस्थिति चैनलों के माध्यम से उपस्थिति की ओर ले जाती है।

प्रत्यक्ष और वैकल्पिक वोल्टेज के संपर्क में आने पर इन्सुलेशन की विद्युत चालकता (प्रतिरोध) भिन्न होती है, क्योंकि वैकल्पिक वोल्टेज के साथ, अवशोषण धाराएं वोल्टेज के संपर्क में आने के पूरे समय के दौरान इन्सुलेशन से गुजरती हैं।

निरंतर वोल्टेज के संपर्क में आने पर, इन्सुलेशन की गुणवत्ता को दो मापदंडों की विशेषता होती है: सक्रिय प्रतिरोध और क्षमता, अप्रत्यक्ष रूप से अनुपात R60 / R15 द्वारा विशेषता।

जब एक वैकल्पिक वोल्टेज को इन्सुलेशन पर लागू किया जाता है, तो लीकेज करंट को उसके घटकों (चालन धारा और अवशोषण करंट के माध्यम से) में अलग करना असंभव होता है, इसलिए इन्सुलेशन की गुणवत्ता को इसमें ऊर्जा हानि (ढांकता हुआ नुकसान) की मात्रा से आंका जाता है। .

नुकसान की मात्रात्मक विशेषता है ढांकता हुआ नुकसान स्पर्शरेखा, अर्थात्, 90 ° तक के इन्सुलेशन में वर्तमान और वोल्टेज के बीच के कोण के पूरक कोण की स्पर्शरेखा।आदर्श इन्सुलेशन के मामले में, इसे एक संधारित्र के रूप में दर्शाया जा सकता है जिसमें वर्तमान वेक्टर वोल्टेज वेक्टर से 90 ° आगे है। इन्सुलेशन में जितनी अधिक शक्ति का प्रसार होता है, उतना ही अधिक ढांकता हुआ नुकसान स्पर्शरेखा और इन्सुलेशन की गुणवत्ता खराब होती है।

बिजली के इन्सुलेशन के स्तर को बनाए रखने के लिए जो सुरक्षा आवश्यकताओं और विद्युत प्रतिष्ठानों के संचालन के तरीके को पूरा करता है, PUE नेटवर्क के इन्सुलेशन प्रतिरोध के नियमन के लिए प्रदान करता है। विद्युत ऊर्जा के उपभोक्ताओं के लिए आवधिक इन्सुलेशन परीक्षण मानकीकृत हैं।

प्रत्येक कंडक्टर और पृथ्वी के बीच, साथ ही साथ 1000 V तक के वोल्टेज वाले वितरण नेटवर्क में दो आसन्न फ़्यूज़ के बीच के क्षेत्र में सभी कंडक्टरों के बीच इन्सुलेशन प्रतिरोध कम से कम 0.5 MΩ होना चाहिए। 1000 V तक के विद्युत प्रतिष्ठानों में इन्सुलेशन प्रतिरोध को मापने और परीक्षण करने के लिए सबसे अधिक बार मेगामीटर का प्रयोग किया जाता है.

इन्सुलेशन प्रतिरोध रिसो

माप सिद्धांत इस प्रकार है। जब संधारित्र की प्लेटों पर एक स्थिर वोल्टेज लगाया जाता है, तो एक चार्ज करंट पल्स पहले दिखाई देता है, जिसका मान पहले क्षण में केवल सर्किट के प्रतिरोध पर निर्भर करता है, और उसके बाद ही अवशोषण क्षमता (ध्रुवीकरण क्षमता) होती है। चार्ज किया जाता है, जबकि करंट तेजी से घटता है और यहां आप प्रायोगिक तौर पर समय स्थिर आरसी पा सकते हैं। इस प्रकार, एक इन्सुलेशन पैरामीटर मीटर की मदद से, इन्सुलेशन प्रतिरोध रिसो को मापा जाता है।

माप + 5 ° C से कम तापमान पर नहीं किए जाते हैं, क्योंकि कम तापमान पर शीतलन और ठंड की नमी का प्रभाव परिलक्षित होता है और चित्र निष्पक्षता से दूर हो जाता है।परीक्षण वोल्टेज को हटाने के बाद, "आइसोलेशन कैपेसिटर" पर चार्ज कम होने लगता है क्योंकि चार्ज का ढांकता हुआ अवशोषण होता है।

डीएआर अवशोषण दर

इन्सुलेशन में वर्तमान नमी की मात्रा संख्यात्मक रूप से परिलक्षित होती है अवशोषण गुणांक में, क्योंकि जितना अधिक इन्सुलेशन गीला होता है, उतना ही तीव्र उसके अंदर आवेश का ढांकता हुआ अवशोषण होता है। अवशोषण गुणांक के मूल्य के आधार पर, ट्रांसफार्मर, मोटर आदि के इन्सुलेशन को सुखाने की आवश्यकता के बारे में निर्णय लिया जाता है।

प्रतिरोध माप शुरू होने के 60 सेकंड और 15 सेकंड के बाद इन्सुलेशन प्रतिरोधों के अनुपात की गणना करें- यह अवशोषण गुणांक है।

इन्सुलेशन में जितनी अधिक नमी होगी, लीकेज करंट उतना ही अधिक होगा, DAR (ढांकता हुआ अवशोषण गुणांक = R60 / R15) कम होगा। गीले इन्सुलेशन में, अधिक अशुद्धियाँ होती हैं (अशुद्धियाँ नमी में होती हैं), अशुद्धियों के कारण प्रतिरोध कम हो जाता है, नुकसान बढ़ जाता है, थर्मल ब्रेकडाउन वोल्टेज कम हो जाता है, और इन्सुलेशन की थर्मल उम्र बढ़ने में तेजी आती है। यदि अवशोषण गुणांक 1.3 से कम है, तो इन्सुलेशन को सूखना आवश्यक है।

ध्रुवीकरण सूचकांक पीआई

इन्सुलेशन की गुणवत्ता का अगला महत्वपूर्ण संकेतक ध्रुवीकरण सूचकांक है। यह एक विद्युत क्षेत्र के प्रभाव में एक ढांकता हुआ के अंदर आवेशित कणों की गतिशीलता को दर्शाता है। नया, अधिक अक्षुण्ण और बेहतर इन्सुलेशन, कम आवेशित कण इसके अंदर चले जाते हैं, जैसा कि एक ढांकता हुआ होता है। ध्रुवीकरण सूचकांक जितना अधिक होगा, इन्सुलेशन उतना ही पुराना होगा।

इस पैरामीटर को खोजने के लिए, परीक्षण शुरू होने के 10 मिनट और 1 मिनट के बाद इन्सुलेशन प्रतिरोध मूल्यों के अनुपात की गणना की जाती है। यह गुणांक (ध्रुवीकरण सूचकांक = R600 / R60) व्यावहारिक रूप से उच्च गुणवत्ता वाले ढांकता हुआ के रूप में इन्सुलेशन के अवशिष्ट संसाधन को दर्शाता है जो अभी भी अपना कार्य कर सकता है। ध्रुवीकरण सूचकांक PI 2 से कम नहीं होना चाहिए।

ढांकता हुआ निर्वहन गुणांक डीडी

अंत में, ढांकता हुआ निर्वहन का गुणांक है। यह पैरामीटर बहुपरत इन्सुलेशन की परतों के बीच दोषपूर्ण, क्षतिग्रस्त परत की पहचान करने में मदद करता है। डीडी (डाइलेक्ट्रिक डिस्चार्ज) को निम्नानुसार मापा जाता है।

सबसे पहले, इन्सुलेशन को इसकी क्षमता को मापने के लिए चार्ज किया जाता है, चार्जिंग प्रक्रिया को समाप्त करने के बाद ढांकता हुआ के माध्यम से एक रिसाव चालू रहता है। अब इन्सुलेशन शॉर्ट-सर्किट हो गया है और शॉर्ट-सर्किट के एक मिनट बाद अवशिष्ट डाइइलेक्ट्रिक डिस्चार्ज करंट को नैनोएम्पीयर में मापा जाता है। नैनोएम्प्स में यह करंट मापा जाने वाला वोल्टेज और इन्सुलेशन कैपेसिटेंस द्वारा विभाजित होता है। डीडी 2 से कम होना चाहिए।