Yayılma faktörü nedir?

Yayılma faktörü nedir?

Yayılma Faktörü, bir yalıtım malzemesinin genel durumunu tanımlamaya yardımcı olan bir elektrik testidir.

Di-elektrik malzeme, zayıf bir elektrik iletkeni olan ancak elektrostatik alanın etkili bir destekçisi olan bir malzemedir. Elektrik yalıtkan bir malzeme elektrostatik bir alana maruz kaldığında, di-elektrik malzemedeki karşıt elektrik yükleri di-kutuplar oluşturur.

Kondansatör, iletken plakalar arasına bir dielektrik malzeme yerleştirerek elektrik yükünü depolayan elektrikli bir cihazdır. Motor sargıları ve motor çerçevesi arasındaki Topraklama Duvarı Yalıtım (GWI) sistemi doğal bir kondansatör oluşturur. GWI’yi test etmenin geleneksel yöntemi toprağa olan direncin değerini ölçmektir.

Bu, yalıtımdaki zayıflıkları belirlemek için çok değerli bir ölçümdür, ancak tüm GWI sisteminin genel durumunu tanımlamakta başarısız olur.

Yayılma Faktörü, GWI’nin genel durumuna ilişkin ek bilgi sağlar.

En basit şekliyle, bir dielektrik malzeme bir DC fiile maruz kaldığında, dielektrikteki diplolar yer değiştirir ve dipolün negatif ucu pozitif plakaya doğru çekilecek ve dipolün pozitif ucu negatif plakaya doğru çekilecek şekilde hizalanır.

Kaynaktan iletken plakalara akan akımın bir kısmı dipolleri hizalayacak ve ısı şeklinde kayıplar yaratacak ve akımın bir kısmı da dielektrik boyunca sızacaktır. Bu akımlar dirençlidir ve enerji harcar, bu dirençli akım IR’dir. Geri kalan kısım
akım plakalarda depolanır ve sisteme geri boşaltılır, bu akım kapasitif akım IC’dir.

Bir AC alanına maruz kaldıklarında, elektrostatik alanın kutupları pozitiften negatife değiştikçe bu dipoller periyodik olarak yer değiştirecektir. Dipollerin bu şekilde yer değiştirmesi ısı yaratır ve enerji harcar.

Basitçe söylemek gerekirse, dipollerin yerini değiştiren ve dielektrik boyunca sızan akımlar dirençli IR’dir, dipolleri hizada tutmak için depolanan akım ise kapasitif IC’dir.

Yayılma Faktörü, dirençli akım IR’nin kapasitif akım IC’ye oranıdır, bu test elektrik motorları, transformatörler, devre kesiciler, jeneratörler ve kablolar gibi elektrikli ekipmanlarda yaygın olarak kullanılır ve sargıların ve iletkenlerin yalıtım malzemesinin kapasitif özelliklerini belirlemek için kullanılır. GWI zaman içinde bozulduğunda daha dirençli hale gelir ve IR miktarının artmasına neden olur. Yalıtımın kirlenmesi GWI’nin dielektrik sabitini tekrar değiştirerek AC akımının daha dirençli ve daha az kapasitif olmasına neden olur, bu da dağılma faktörünün artmasına neden olur. Yeni, temiz yalıtımın Yayılma Faktörü genellikle %3 ila 5’tir, %6’dan büyük bir DF ekipmanın yalıtım durumunda bir değişiklik olduğunu gösterir.

GWI’de ve hatta sargıları çevreleyen yalıtımda nem veya kirletici maddeler bulunduğunda, bu durum ekipmanın yalıtımı olarak kullanılan dielektrik malzemenin kimyasal yapısında bir değişikliğe neden olur. Bu değişiklikler DF’de ve toprağa olan kapasitansta bir değişikliğe neden olur.

Yayılma Faktöründeki bir artış, yalıtımın genel durumunda bir değişiklik olduğunu gösterir, DF ve toprağa kapasitansın karşılaştırılması, yalıtım sistemlerinin zaman içindeki durumunun belirlenmesine yardımcı olur. Yayılma Faktörünün çok yüksek veya çok düşük sıcaklıkta ölçülmesi dengesiz sonuçlara neden olabilir ve hesaplama sırasında hatalara yol açabilir.

IEEE standardı 286-2000, 77 derece Fahrenheit veya 25 santigrat derece ortam sıcaklığında veya civarında test yapılmasını önerir.