Co to jest współczynnik rozproszenia?

Co to jest współczynnik rozproszenia?

Współczynnik rozpraszania to test elektryczny, który pomaga określić ogólny stan materiału izolacyjnego.

Materiał di-elektryczny to materiał, który jest słabym przewodnikiem elektryczności, ale skutecznie wspiera pole elektrostatyczne. Gdy materiał elektroizolacyjny jest poddawany działaniu pola elektrostatycznego, przeciwstawne ładunki elektryczne w materiale dielektrycznym tworzą bieguny dielektryczne.

Kondensator to urządzenie elektryczne, które przechowuje ładunek elektryczny poprzez umieszczenie materiału dielektrycznego pomiędzy dwoma płytkami przewodzącymi. System Ground Wall Insulation (GWI) pomiędzy uzwojeniami silnika a ramą silnika tworzy naturalny kondensator. Tradycyjną metodą testowania GWI jest pomiar wartości rezystancji uziemienia.

Jest to bardzo cenny pomiar do identyfikacji słabych punktów izolacji, ale nie definiuje ogólnego stanu całego systemu GWI.

Współczynnik rozproszenia dostarcza dodatkowych informacji dotyczących ogólnego stanu GWI.

W najprostszej formie, gdy materiał dielektryczny jest poddawany działaniu prądu stałego, dipole w dielektryku są przemieszczane i ustawiane w taki sposób, że ujemny koniec dipola jest przyciągany w kierunku płyty dodatniej, a dodatni koniec dipola jest przyciągany w kierunku płyty ujemnej.

Część prądu płynącego od źródła do płytek przewodzących wyrówna dipole i spowoduje straty w postaci ciepła, a część prądu przecieknie przez dielektryk. Prądy te są rezystancyjne i zużywają energię, jest to prąd rezystancyjny IR. Pozostała część
Prąd jest magazynowany na płytach i będzie odprowadzany z powrotem do systemu, prąd ten jest prądem pojemnościowym IC.

Pod wpływem pola prądu zmiennego dipole te będą się okresowo przemieszczać, gdy biegunowość pola elektrostatycznego zmieni się z dodatniej na ujemną. To przemieszczenie dipoli wytwarza ciepło i zużywa energię.

Upraszczając, prądy, które przemieszczają dipole i przeciekają przez dielektryk to rezystancyjna podczerwień, prąd, który jest magazynowany w celu utrzymania dipoli w jednej linii to pojemnościowa podczerwień.

Współczynnik rozproszenia jest stosunkiem prądu rezystancyjnego IR do prądu pojemnościowego IC, test ten jest szeroko stosowany w sprzęcie elektrycznym, takim jak silniki elektryczne, transformatory, wyłączniki, generatory i okablowanie, które służy do określenia właściwości pojemnościowych materiału izolacyjnego uzwojeń i przewodów. Gdy GWI z czasem ulega degradacji, staje się bardziej oporny, powodując wzrost ilości podczerwieni. Zanieczyszczenie izolacji ponownie zmienia stałą dielektryczną GWI, powodując, że prąd przemienny staje się bardziej rezystancyjny i mniej pojemnościowy, co również powoduje wzrost współczynnika rozproszenia. Współczynnik rozproszenia nowej, czystej izolacji wynosi zwykle od 3 do 5%, a współczynnik DF większy niż 6% wskazuje na zmianę stanu izolacji urządzenia.

Gdy wilgoć lub zanieczyszczenia są obecne w GWI lub nawet w izolacji otaczającej uzwojenia, powoduje to zmianę składu chemicznego materiału dielektrycznego używanego jako izolacja urządzenia. Zmiany te powodują zmianę DF i pojemności względem masy.

Wzrost współczynnika rozpraszania wskazuje na zmianę ogólnego stanu izolacji, porównanie DF i pojemności do masy pomaga określić stan systemów izolacyjnych w czasie. Pomiar współczynnika rozproszenia w zbyt wysokiej lub zbyt niskiej temperaturze może skutkować niezrównoważonymi wynikami i wprowadzać błędy podczas obliczeń.

Norma IEEE 286-2000 zaleca testowanie w temperaturze otoczenia 77 stopni Fahrenheita lub 25 stopni Celsjusza.