ढांकता हुआ नुकसान स्पर्शरेखा, ढांकता हुआ नुकसान सूचकांक माप

ढांकता हुआ नुकसान एक विद्युत क्षेत्र के प्रभाव में एक इन्सुलेट सामग्री में ऊर्जा का प्रसार होता है।

एक विद्युत क्षेत्र में ऊर्जा को नष्ट करने के लिए एक ढांकता हुआ की क्षमता आमतौर पर ढांकता हुआ नुकसान के कोण और ढांकता हुआ कोण के स्पर्शरेखा की विशेषता होती है ... परीक्षण में, ढांकता हुआ को संधारित्र का ढांकता हुआ माना जाता है, जिसकी समाई और कोण को मापा जाता है। δ, कैपेसिटिव सर्किट में वर्तमान और वोल्टेज के बीच चरण कोण को 90 ° तक पूरक करना। इस कोण को ढांकता हुआ नुकसान कोण कहा जाता है।

एक वैकल्पिक वोल्टेज के साथ, इन्सुलेशन में एक धारा प्रवाहित होती है, जो कोण ϕ (छवि 1) पर लागू वोल्टेज के साथ चरण में होती है, जो 90 डिग्री से कम होती है। सक्रिय प्रतिरोध की उपस्थिति के कारण छोटे कोण δ पर ई-मेल।

चावल। 1.नुकसान के साथ एक ढांकता हुआ के माध्यम से धाराओं का वेक्टर आरेख: यू - ढांकता हुआ पर वोल्टेज; मैं ढांकता हुआ के माध्यम से कुल वर्तमान है; Ia, Ic - क्रमशः कुल करंट के सक्रिय और कैपेसिटिव घटक; ϕ लागू वोल्टेज और कुल वर्तमान के बीच चरण परिवर्तन कोण है; δ कुल करंट और उसके कैपेसिटिव कंपोनेंट के बीच का कोण है

वर्तमान Ia के कैपेसिटिव घटक Ic के सक्रिय घटक के अनुपात को ढांकता हुआ नुकसान कोण का स्पर्शरेखा कहा जाता है और इसे प्रतिशत के रूप में व्यक्त किया जाता है:

नुकसान के बिना एक आदर्श ढांकता हुआ में, कोण δ = 0 और, तदनुसार, tan δ = 0. गीलापन और अन्य इन्सुलेशन दोष ढांकता हुआ नुकसान वर्तमान और tgδ के सक्रिय घटक में वृद्धि का कारण बनते हैं। चूंकि इस मामले में सक्रिय घटक कैपेसिटिव की तुलना में बहुत तेजी से बढ़ता है, टैन δ संकेतक इन्सुलेशन स्थिति में परिवर्तन और उसमें होने वाले नुकसान को दर्शाता है। थोड़ी मात्रा में इन्सुलेशन के साथ, विकसित स्थानीय और केंद्रित दोषों का पता लगाना संभव है।

ढांकता हुआ नुकसान स्पर्शरेखा माप

समाई और परावैद्युत हानि कोण (या tgδ) को मापने के लिए, एक संधारित्र के समकक्ष सर्किट को एक आदर्श संधारित्र के रूप में श्रृंखला (श्रृंखला सर्किट) में जुड़े एक सक्रिय प्रतिरोध के साथ या समानांतर (समानांतर सर्किट) में सक्रिय प्रतिरोध के साथ एक आदर्श संधारित्र के रूप में दर्शाया जाता है। ).

श्रृंखला सर्किट के लिए सक्रिय शक्ति है:

पी = (U2ωtgδ)/(1 + tg2δ), tgδ = ωCR

समानांतर सर्किट के लिए:

पी = यू2ωtgδ, tgδ = 1 /(ωСR)

जहाँ बी — एक आदर्श संधारित्र की धारिता, आर — सक्रिय प्रतिरोध।

ढांकता हुआ नुकसान का संवेदी कोण आमतौर पर एकता के सौवें या दसवें हिस्से से अधिक नहीं होता है (इसलिए ढांकता हुआ नुकसान का कोण आमतौर पर प्रतिशत के रूप में व्यक्त किया जाता है), फिर 1 + tg2δ≈ 1, और श्रृंखला और समानांतर समकक्ष सर्किट के लिए नुकसान P = U2ωtgδ, tgδ = 1 / (ωCR)

नुकसान का मूल्य ढांकता हुआ पर लागू वोल्टेज और आवृत्ति के वर्ग के आनुपातिक है, जिसे उच्च वोल्टेज और उच्च आवृत्ति वाले उपकरणों के लिए विद्युत इन्सुलेट सामग्री चुनते समय ध्यान में रखा जाना चाहिए।

ढांकता हुआ वोल्टेज में वृद्धि के साथ एक निश्चित मूल्य यूओ के लिए, ढांकता हुआ में मौजूद गैस और तरल समावेशन का आयनीकरण शुरू होता है, जबकि δ आयनीकरण के कारण होने वाले अतिरिक्त नुकसान के कारण तेजी से बढ़ना शुरू होता है। U1 पर, गैस आयनीकृत और अपचयित होती है (चित्र 2)।

चावल। 2. आयनीकरण वक्र tgδ = f (U)

यूओ (आमतौर पर 3 - 10 केवी) से कम वोल्टेज पर मापी गई औसत ढांकता हुआ हानि स्पर्शरेखा। पर्याप्त साधन संवेदनशीलता बनाए रखते हुए परीक्षण उपकरण को सुविधाजनक बनाने के लिए वोल्टेज का चयन किया जाता है।

मतलब ढांकता हुआ नुकसान (tgδ) की स्पर्शरेखा 20 ° C के तापमान के लिए सामान्यीकृत होती है, इसलिए माप को सामान्यीकृत वाले (10 - 20 ОС) के करीब तापमान पर किया जाना चाहिए। इस तापमान सीमा में, ढांकता हुआ नुकसान में परिवर्तन छोटा है, और कुछ प्रकार के इन्सुलेशन के लिए, मापा मूल्य की तुलना 20 डिग्री सेल्सियस के सामान्यीकृत मूल्य के साथ पुनर्गणना के बिना की जा सकती है।

परीक्षण वस्तु के माप परिणामों पर और मापने वाले सर्किट के आसपास रिसाव धाराओं और बाहरी इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षेत्रों के प्रभाव को खत्म करने के लिए, सुरक्षात्मक छल्ले और स्क्रीन के रूप में सुरक्षात्मक उपकरण स्थापित किए जाते हैं।जमी हुई ढालों की उपस्थिति आवारा धारिता का कारण बनती है; उनके प्रभाव की भरपाई करने के लिए, आमतौर पर सुरक्षा पद्धति का उपयोग किया जाता है - मूल्य और चरण में वोल्टेज समायोज्य।

वे सबसे आम हैं पुल माप सर्किट समाई स्पर्शरेखा और ढांकता हुआ नुकसान।

डीसी इन्सुलेशन प्रतिरोध को मापकर प्रवाहकीय पुलों के कारण होने वाले स्थानीय दोषों का सबसे अच्छा पता लगाया जाता है। टैन δ का माप MD-16, P5026 (P5026M) या P595 प्रकार के AC ब्रिज के साथ किया जाता है, जो अनिवार्य रूप से कैपेसिटेंस मीटर (Schering ब्रिज) हैं। पुल का एक योजनाबद्ध आरेख अंजीर में दिखाया गया है। 3.

इस योजना में, दोषरहित कैपेसिटर C और एक प्रतिरोधक R के श्रृंखला कनेक्शन के साथ समतुल्य सर्किट के अनुरूप आइसोलेशन स्ट्रक्चर के पैरामीटर निर्धारित किए जाते हैं, जिसके लिए tan δ = ωRC, जहां ω नेटवर्क की कोणीय आवृत्ति है।

माप प्रक्रिया में रोकनेवाला के प्रतिरोध और संधारित्र बॉक्स के समाई को क्रमिक रूप से समायोजित करके ब्रिज सर्किट को संतुलित (संतुलित) करना शामिल है। जब पुल संतुलन में होता है, जैसा कि मापने के उपकरण पी द्वारा इंगित किया जाता है, तो समानता संतुष्ट होती है। यदि समाई C का मान माइक्रोफ़ारड में व्यक्त किया जाता है, तो नेटवर्क f = 50 Hz की औद्योगिक आवृत्ति पर हमारे पास ω = 2πf = 100π और इसलिए tan δ% = 0.01πRC होगा।

P525 ब्रिज का एक योजनाबद्ध आरेख अंजीर में दिखाया गया है। 3.

चावल। 3. एसी मापने वाले पुल P525 का योजनाबद्ध आरेख

इन्सुलेशन वर्ग और साइट की क्षमता के आधार पर, 1 केवी तक और 1 केवी (3-10 केवी) से ऊपर वोल्टेज के लिए मापन संभव है। एक वोल्टेज मापने वाला ट्रांसफार्मर एक शक्ति स्रोत के रूप में काम कर सकता है। पुल का उपयोग बाहरी वायु संधारित्र C0 के साथ किया जाता है।तन δ को मापते समय उपकरण को शामिल करने का एक योजनाबद्ध आरेख अंजीर में दिखाया गया है। 4.

चावल। 4. ढांकता हुआ नुकसान के कोण के स्पर्शरेखा को मापते समय परीक्षण ट्रांसफार्मर का कनेक्शन आरेख: एस - स्विच; टैब - ऑटोट्रांसफॉर्मर समायोजन; एसएसी - टेस्ट ट्रांसफार्मर टी के लिए पोलारिटी स्विच

दो पुल स्विचिंग सर्किट का उपयोग किया जाता है: तथाकथित सामान्य या सीधे, जिसमें मापने वाला तत्व पी परीक्षण इन्सुलेट संरचना और जमीन के इलेक्ट्रोड में से एक के बीच जुड़ा हुआ है, और उलटा है, जहां यह परीक्षण के इलेक्ट्रोड के बीच जुड़ा हुआ है ऑब्जेक्ट और ब्रिज का हाई-वोल्टेज टर्मिनल। सामान्य सर्किट का उपयोग तब किया जाता है जब दोनों इलेक्ट्रोड जमीन से अलग हो जाते हैं, उलट जाते हैं - जब इलेक्ट्रोड में से एक जमीन से मजबूती से जुड़ा होता है।

यह याद रखना चाहिए कि बाद के मामले में पुल के अलग-अलग तत्व पूर्ण परीक्षण तनाव में होंगे। इन्सुलेशन वर्ग और साइट की क्षमता के आधार पर, 1 kV तक और 1 kV (3-10 kV) से ऊपर के वोल्टेज पर मापन संभव है। एक वोल्टेज मापने वाला ट्रांसफार्मर एक शक्ति स्रोत के रूप में काम कर सकता है।

पुल का उपयोग बाहरी संदर्भ वायु संधारित्र के साथ किया जाता है। पुल और आवश्यक उपकरण को परीक्षण स्थल के करीब रखा गया है और एक बाड़ स्थापित किया गया है। परीक्षण ट्रांसफॉर्मर टी से मॉडल कैपेसिटर सी तक जाने वाले तार, साथ ही ब्रिज पी के कनेक्टिंग केबल्स, जो वोल्टेज के तहत हैं, को कम से कम 100-150 मिमी से ग्राउंडेड ऑब्जेक्ट्स से हटाया जाना चाहिए। ट्रांसफॉर्मर टी और इसके रेगुलेटिंग डिवाइस TAB (LATR) ब्रिज से कम से कम 0.5 मीटर की दूरी पर होना चाहिए।ब्रिज, ट्रांसफॉर्मर और रेगुलेटर हाउसिंग, साथ ही ट्रांसफॉर्मर सेकेंडरी वाइंडिंग के एक टर्मिनल को अर्थ किया जाना चाहिए।

संकेतक टैन δ को अक्सर परिचालन स्विचगियर क्षेत्र में मापा जाता है, और चूंकि परीक्षण वस्तु और स्विचगियर तत्वों के बीच हमेशा एक कैपेसिटिव कनेक्शन होता है, इसलिए प्रभावकारी धारा परीक्षण वस्तु के माध्यम से प्रवाहित होती है। यह वर्तमान, जो प्रभावित करने वाले वोल्टेज के वोल्टेज और चरण और कनेक्शन की कुल समाई पर निर्भर करता है, विशेष रूप से छोटी समाई वाली वस्तुओं पर, विशेष रूप से झाड़ियों (1000-2000 तक) में इन्सुलेशन की स्थिति का गलत आकलन कर सकता है। पीएफ)।

ब्रिज सर्किट के तत्वों और सुरक्षात्मक वोल्टेज को बार-बार समायोजित करके ब्रिज को संतुलित किया जाता है, जिसके लिए बैलेंस इंडिकेटर या तो विकर्ण में या स्क्रीन और विकर्ण के बीच शामिल होता है। पुल को संतुलित माना जाता है यदि संतुलन सूचक के एक साथ समावेशन के साथ इसके माध्यम से कोई प्रवाह नहीं होता है।

पुल संतुलन के समय

जीडीई एफ सर्किट की आपूर्ति करने वाली वैकल्पिक धारा की आवृत्ति है

° Cx = (R4 / Rx) Co

स्थिर प्रतिरोध R4 को 104/π Ω के बराबर चुना गया है इस मामले में tgδ = C4, जहां समाई C4 को माइक्रोफ़ारड में व्यक्त किया गया है।

यदि माप आवृत्ति f '50Hz के अलावा अन्य के साथ किया गया था, तो tgδ = (f '/ 50) C4

जब ढांकता हुआ नुकसान स्पर्शरेखा माप केबल के छोटे वर्गों या इन्सुलेट सामग्री के नमूने पर किया जाता है; उनकी कम क्षमता के कारण, इलेक्ट्रॉनिक एम्पलीफायरों की आवश्यकता होती है (उदाहरण के लिए, लगभग 60 के लाभ के साथ F-50-1 प्रकार)।ध्यान दें कि पुल परीक्षण वस्तु से पुल को जोड़ने वाले तार में नुकसान को ध्यान में रखता है, और मापा ढांकता हुआ नुकसान स्पर्शरेखा मान 2πfRzCx पर अधिक मान्य होगा, जहां Rz - तार का प्रतिरोध।

उल्टे पुल योजना के अनुसार मापते समय, मापने वाले सर्किट के समायोज्य तत्व उच्च वोल्टेज के अधीन होते हैं, इसलिए पुल तत्वों का समायोजन या तो इंसुलेटिंग रॉड्स का उपयोग करके किया जाता है, या ऑपरेटर को माप के साथ एक सामान्य स्क्रीन में रखा जाता है। तत्व।

ट्रांसफार्मर और विद्युत मशीनों के ढांकता हुआ नुकसान कोण के स्पर्शरेखा को प्रत्येक वाइंडिंग और हाउसिंग के बीच ग्राउंडेड फ्री वाइंडिंग के बीच मापा जाता है।

विद्युत क्षेत्र प्रभाव

एक विद्युत क्षेत्र के इलेक्ट्रोस्टैटिक और इलेक्ट्रोमैग्नेटिक प्रभावों के बीच अंतर। पूर्ण परिरक्षण द्वारा विद्युत चुम्बकीय प्रभावों को बाहर रखा गया है। मापने वाले तत्वों को एक धातु आवास (जैसे पुल P5026 और P595) में रखा गया है। इलेक्ट्रोस्टैटिक प्रभाव स्विचगियर और बिजली लाइनों के जीवित भागों द्वारा बनाए जाते हैं। प्रभावित वोल्टेज वेक्टर परीक्षण वोल्टेज वेक्टर के संबंध में किसी भी स्थिति पर कब्जा कर सकता है।

टैन δ मापन के परिणामों पर इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षेत्रों के प्रभाव को कम करने के कई तरीके हैं:

• प्रभावित करने वाले क्षेत्र को उत्पन्न करने वाले वोल्टेज को बंद करना। यह विधि सबसे प्रभावी है, लेकिन उपभोक्ताओं को ऊर्जा आपूर्ति के मामले में हमेशा लागू नहीं होती है;

• प्रभाव के क्षेत्र से परीक्षण वस्तु को वापस लेना। लक्ष्य प्राप्त किया जाता है, लेकिन वस्तु का परिवहन अवांछनीय है और हमेशा संभव नहीं होता है;

• 50 हर्ट्ज के अलावा अन्य आवृत्ति को मापना। इसका उपयोग शायद ही कभी किया जाता है क्योंकि इसके लिए विशेष उपकरण की आवश्यकता होती है;

• त्रुटि बहिष्करण के लिए कम्प्यूटेशनल तरीके;

• प्रभावों के मुआवजे की एक विधि, जिसमें परीक्षण वोल्टेज के वैक्टर और प्रभावित क्षेत्र के ईएमएफ का संरेखण हासिल किया जाता है।

इस प्रयोजन के लिए, वोल्टेज विनियमन सर्किट में एक चरण शिफ्टर शामिल होता है और, जब परीक्षण वस्तु को बंद कर दिया जाता है, तो पुल संतुलन हासिल किया जाता है। एक चरण नियामक की अनुपस्थिति में, तीन चरण प्रणाली (ध्रुवीयता को ध्यान में रखते हुए) के इस वोल्टेज से पुल की आपूर्ति करने के लिए एक प्रभावी उपाय हो सकता है, जिस स्थिति में माप परिणाम न्यूनतम होगा। परीक्षण वोल्टेज के विभिन्न ध्रुवों और एक पुल गैल्वेनोमीटर से जुड़े होने के साथ चार बार माप करना अक्सर पर्याप्त होता है; उनका उपयोग स्वतंत्र रूप से और अन्य तरीकों से प्राप्त परिणामों को बेहतर बनाने के लिए किया जाता है।