Hệ số tiêu tán là gì?

Hệ số tiêu tán là gì?

Hệ số tản nhiệt là một thử nghiệm về điện giúp xác định tình trạng chung của vật liệu cách điện.

Vật liệu điện môi là vật liệu dẫn điện kém nhưng hỗ trợ hiệu quả cho trường tĩnh điện. Khi một vật liệu cách điện chịu tác động của trường tĩnh điện, các điện tích trái dấu trong vật liệu điện môi tạo thành các lưỡng cực.

Tụ điện là một thiết bị điện lưu trữ điện tích bằng cách đặt một vật liệu điện môi giữa các tấm dẫn điện. Hệ thống cách điện Ground Wall (GWI) giữa cuộn dây động cơ và khung động cơ tạo ra tụ điện tự nhiên. Phương pháp kiểm tra GWI truyền thống là đo giá trị của điện trở nối đất.

Đây là phép đo rất có giá trị để xác định các điểm yếu trong lớp cách nhiệt nhưng không xác định được tình trạng chung của toàn bộ hệ thống GWI.

Hệ số phân tán cung cấp thông tin bổ sung về tình trạng chung của GWI.

Ở dạng đơn giản nhất khi vật liệu điện môi chịu tác dụng của điện trường một chiều, các lưỡng cực trong chất điện môi bị dịch chuyển và căn chỉnh sao cho đầu âm của lưỡng cực bị hút về phía bản dương và đầu dương của lưỡng cực bị hút về phía bản âm. .

Một số dòng điện chạy từ nguồn đến các tấm dẫn điện sẽ sắp xếp các lưỡng cực và tạo ra tổn thất dưới dạng nhiệt và một số dòng điện sẽ rò rỉ qua chất điện môi. Những dòng điện này có điện trở và tiêu tốn năng lượng, đây là dòng điện trở IR. Phần còn lại của
Dòng điện được lưu trữ trên các tấm hiện tại và sẽ được lưu trữ thải trở lại hệ thống, dòng điện này là dòng điện dung IC.

Khi chịu tác động của trường AC, các lưỡng cực này sẽ dịch chuyển định kỳ khi cực của trường tĩnh điện thay đổi từ dương sang âm. Sự dịch chuyển này của các lưỡng cực tạo ra nhiệt và tiêu hao năng lượng.

Nói một cách đơn giản, dòng điện dịch chuyển các lưỡng cực và rò rỉ qua chất điện môi là điện trở IR, dòng điện được lưu trữ để giữ các lưỡng cực thẳng hàng là IC điện dung.

Hệ số tản nhiệt là tỷ lệ giữa dòng điện trở IR và dòng điện điện dung IC, thử nghiệm này được sử dụng rộng rãi trên các thiết bị điện như động cơ điện, máy biến áp, cầu dao, máy phát điện và hệ thống cáp được sử dụng để xác định đặc tính điện dung của vật liệu cách điện của cuộn dây và dây dẫn. Khi GWI suy giảm theo thời gian, nó trở nên có điện trở cao hơn khiến lượng IR tăng lên. Sự nhiễm bẩn của lớp cách điện làm thay đổi hằng số điện môi của GWI một lần nữa khiến dòng điện xoay chiều trở nên có điện trở cao hơn và ít điện dung hơn, điều này cũng khiến hệ số tiêu tán tăng lên. Hệ số tản nhiệt của vật liệu cách nhiệt mới, sạch thường là 3 đến 5%, DF lớn hơn 6% cho biết tình trạng vật liệu cách nhiệt của thiết bị có sự thay đổi.

Khi hơi ẩm hoặc chất gây ô nhiễm có mặt trong GWI hoặc thậm chí lớp cách điện xung quanh cuộn dây, điều này gây ra sự thay đổi về thành phần hóa học của vật liệu điện môi được sử dụng làm lớp cách điện của thiết bị. Những thay đổi này dẫn đến thay đổi DF và điện dung nối đất.

Hệ số tản nhiệt tăng cho thấy tình trạng chung của lớp cách điện có sự thay đổi, so sánh DF và điện dung với đất giúp xác định tình trạng của hệ thống cách điện theo thời gian. Đo hệ số phân tán ở nhiệt độ quá cao hoặc quá thấp có thể dẫn đến kết quả không cân bằng và gây ra lỗi trong khi tính toán.

Tiêu chuẩn IEEE 286-2000 khuyến nghị thử nghiệm ở hoặc xung quanh nhiệt độ môi trường xung quanh là 77 độ F hoặc 25 độ C.