ما هو عامل التبديد؟

ما هو عامل التبديد؟

عامل التبديد هو اختبار كهربائي يساعد في تحديد الحالة العامة للمادة العازلة.

المادة العازلة للكهرباء هي مادة موصلة رديئة للكهرباء ولكنها داعمة فعالة للمجال الكهروستاتيكي. عندما تتعرض مادة عازلة كهربائية لمجال إلكتروستاتيكي، فإن الشحنات الكهربائية المتعارضة في المواد العازلة تشكل ثنائي القطب.

المكثف هو جهاز كهربائي يقوم بتخزين الشحنة الكهربائية عن طريق وضع مادة عازلة بين اللوحات الموصلة. يعمل نظام عزل الجدار الأرضي (GWI) بين ملفات المحرك وإطار المحرك على إنشاء مكثف طبيعي. الطريقة التقليدية لاختبار GWI هي قياس قيمة المقاومة للأرض.

يعد هذا قياسًا قيمًا للغاية لتحديد نقاط الضعف في العزل ولكنه يفشل في تحديد الحالة العامة لنظام GWI بأكمله.

يوفر عامل التبديد معلومات إضافية بخصوص الحالة العامة لـ GWI.

في أبسط صورة، عندما تتعرض مادة عازلة لمجال تيار مستمر، يتم إزاحة الثنائيات في العازل الكهربائي ومحاذاة بحيث ينجذب الطرف السالب لثنائي القطب نحو اللوحة الموجبة وينجذب الطرف الموجب لثنائي القطب نحو اللوحة السالبة .

بعض التيار الذي يتدفق من المصدر إلى الصفائح الموصلة سوف يقوم بمحاذاة ثنائيات القطب ويخلق خسائر في شكل حرارة وسوف يتسرب بعض التيار عبر العازل الكهربائي. هذه التيارات مقاومة وتستهلك طاقة، وهذا هو تيار المقاومة IR. ما تبقى من
يتم تخزين التيار على اللوحات الحالية وسيتم تخزينه وتفريغه مرة أخرى في النظام، وهذا التيار هو تيار IC بالسعة.

عندما تتعرض لمجال تيار متردد، فإن ثنائيات القطب هذه سوف تنزاح بشكل دوري حيث تتغير قطبية المجال الكهروستاتيكي من الموجب إلى السالب. يؤدي إزاحة ثنائيات القطب إلى توليد الحرارة واستهلاك الطاقة.

بشكل مبسط، التيارات التي تزيح ثنائيات القطب والتسربات عبر العازل الكهربائي هي مقاومة IR، والتيار الذي يتم تخزينه للحفاظ على ثنائيات القطب في المحاذاة هو IC بالسعة.

عامل التبديد هو نسبة التيار المقاوم IR إلى تيار IC السعوي، ويستخدم هذا الاختبار على نطاق واسع في المعدات الكهربائية مثل المحركات الكهربائية والمحولات وقواطع الدائرة والمولدات والكابلات التي تستخدم لتحديد الخواص السعوية للمادة العازلة من اللفات والموصلات. عندما تتحلل GWI بمرور الوقت، تصبح أكثر مقاومة مما يؤدي إلى زيادة كمية الأشعة تحت الحمراء. يؤدي تلوث العزل إلى تغيير ثابت العزل الكهربائي لـ GWI مرة أخرى مما يتسبب في أن يصبح التيار المتردد أكثر مقاومة وأقل سعوية، وهذا يؤدي أيضًا إلى زيادة عامل التبديد. يتراوح عامل التبديد للعزل الجديد النظيف عادة من 3 إلى 5%، ويشير DF الأكبر من 6% إلى حدوث تغيير في حالة عزل المعدات.

عند وجود رطوبة أو ملوثات في GWI أو حتى العزل المحيط باللفات، فإن ذلك يسبب تغييرًا في التركيب الكيميائي للمادة العازلة المستخدمة كعزل للمعدات. تؤدي هذه التغييرات إلى تغيير في DF والسعة على الأرض.

تشير الزيادة في عامل التبدد إلى تغير في الحالة العامة للعزل، وتساعد مقارنة DF والسعة بالأرض في تحديد حالة أنظمة العزل بمرور الوقت. يمكن أن يؤدي قياس عامل التبديد عند درجة حرارة مرتفعة جدًا أو منخفضة جدًا إلى نتائج غير متوازنة ويؤدي إلى حدوث أخطاء أثناء الحساب.

يوصي معيار IEEE 286-2000 بالاختبار عند درجة حرارة محيطة تبلغ 77 درجة فهرنهايت أو 25 درجة مئوية أو حولها.