O que é fator de dissipação?

O que é fator de dissipação?

O fator de dissipação é um teste elétrico que ajuda a definir a condição geral de um material isolante.

Um material dieléctrico é um material que é um mau condutor de electricidade mas um eficiente defensor de um campo electrostático. Quando um material isolante eléctrico é sujeito a um campo electrostático, as cargas eléctricas opostas no material di-eléctrico formam di-pólos.

Um condensador é um dispositivo eléctrico que armazena uma carga eléctrica através da colocação de um material dieléctrico entre duas placas condutoras. O sistema de isolamento da parede do solo (GWI) entre os enrolamentos do motor e a estrutura do motor cria um capacitor natural. O método tradicional de testar o GWI consiste em medir o valor da resistência à terra.

Essa é uma medida muito valiosa para identificar pontos fracos no isolamento, mas não consegue definir a condição geral de todo o sistema GWI.

O factor de dissipação fornece informações adicionais sobre o estado geral da GWI.

Na forma mais simples, quando um material dielétrico é submetido a um campo de corrente contínua, os diploides no dielétrico são deslocados e alinhados de forma que a extremidade negativa do dipolo seja atraída para a placa positiva e a extremidade positiva do dipolo seja atraída para a placa negativa.

Uma parte da corrente que flui da fonte para as placas condutoras alinhará os dipolos e criará perdas sob a forma de calor e outra parte da corrente vazará através do dieléctrico. Essas correntes são resistivas e gastam energia, o que é uma corrente resistiva IR. O restante do
A corrente é armazenada na corrente das placas e será armazenada e descarregada de volta no sistema, essa corrente é a corrente capacitiva IC.

Quando sujeitos a um campo de corrente alternada, estes dipolos deslocam-se periodicamente à medida que a polaridade do campo electrostático muda de positiva para negativa. Esta deslocação dos dipolos gera calor e gasta energia.

Em termos simplistas, as correntes que deslocam os dipolos e vazam pelo dielétrico são IR resistivas, e a corrente que é armazenada para manter os dipolos alinhados é IC capacitiva.

O fator de dissipação é a razão entre a corrente resistiva IR e a corrente capacitiva IC. Esse teste é amplamente utilizado em equipamentos elétricos, como motores elétricos, transformadores, disjuntores, geradores e cabeamento, para determinar as propriedades capacitivas do material de isolamento dos enrolamentos e condutores. Quando o GWI se degrada com o tempo, ele se torna mais resistivo, fazendo com que a quantidade de IR aumente. A contaminação do isolamento altera a constante dieléctrica do GWI, fazendo com que a corrente CA se torne mais resistiva e menos capacitiva, o que também faz com que o factor de dissipação aumente. O Factor de Dissipação de um isolamento novo e limpo é normalmente de 3 a 5%, um FD superior a 6% indica uma alteração no estado do isolamento do equipamento.

A presença de humidade ou de contaminantes no GWI, ou mesmo no isolamento que envolve os enrolamentos, provoca uma alteração na composição química do material dieléctrico utilizado como isolamento do equipamento. Estas alterações resultam numa alteração da DF e da capacitância para a terra.

Um aumento no Factor de Dissipação indica uma mudança no estado geral do isolamento, comparando o DF e a capacitância à terra ajuda a determinar o estado dos sistemas de isolamento ao longo do tempo. A medição do factor de dissipação a uma temperatura demasiado alta ou demasiado baixa pode resultar em resultados desequilibrados e introduzir erros durante o cálculo.

A norma IEEE 286-2000 recomenda a realização de testes a uma temperatura ambiente de 77 graus Fahrenheit ou 25 graus Celsius, ou próximo desta.