Що таке тангенс кута діелектричних втрат? Тангенс кута діелектричних втрат – це електричний тест, який допомагає визначити загальний стан ізоляційного матеріалу. Діелектричний матеріал – це матеріал, який є поганим провідником електрики, але ефективно підтримує електростатичне поле. Коли електроізоляційний матеріал піддається впливу електростатичного поля, протилежні електричні заряди в діелектричному матеріалі утворюють диполюси.
Конденсатор – це електричний пристрій, який зберігає електричний заряд шляхом розміщення діелектричного матеріалу між провідними пластинами. Система заземлення між обмотками двигуна і рамою двигуна створює природний конденсатор. Традиційним методом тестування GWI є вимірювання величини опору заземлення. Це дуже цінний вимір для виявлення слабких місць в ізоляції, але не дозволяє визначити загальний стан всієї системи GWI. Тангенс кута діелектричних втрат надає додаткову інформацію про загальний стан GWI. У найпростішій формі, коли діелектричний матеріал піддається впливу поля постійного струму, диполі в діелектрику зміщуються і вирівнюються таким чином, що негативний кінець диполя притягується до позитивної пластини, а позитивний кінець диполя притягується до негативної пластини. Частина струму, що протікає від джерела до провідних пластин, вирівнює диполі і створює втрати у вигляді тепла, а частина струму протікає через діелектрик. Ці струми є резистивними і витрачають енергію, це резистивний струм IR. Решта
струму накопичується на пластинах і буде зберігатися розрядженою назад в систему, це ємнісний струм IC. Під впливом змінного поля ці диполі будуть періодично зміщуватися, оскільки полярність електростатичного поля змінюється з позитивної на негативну. Це зміщення диполів створює тепло і витрачає енергію. Спрощено кажучи, струми, які зміщують диполі і протікають через діелектрик, є резистивним ІЧ, а струм, який зберігається для утримання диполів у вирівняному стані, є ємнісним ІЧ.
Тангенс кута діелектричних втрат – це відношення резистивного струму IR до ємнісного струму IC, це випробування широко використовується на електрообладнанні, такому як електродвигуни, трансформатори, автоматичні вимикачі, генератори та кабелі, яке використовується для визначення ємнісних властивостей ізоляційного матеріалу обмоток і провідників. Коли GWI деградує з часом, він стає більш резистивним, що призводить до збільшення кількості інфрачервоного випромінювання. Забруднення ізоляції знову змінює діелектричну проникність GWI, в результаті чого змінний струм стає більш резистивним і менш ємнісним, що також призводить до збільшення тангенса кута діелектричних втрат. Тангенс кута діелектричних втрат нової, чистої ізоляції зазвичай становить від 3 до 5%, тангенс кута діелектричних втрат більше 6% вказує на зміну стану ізоляції обладнання. Коли волога або забруднення присутні в GWI або навіть в ізоляції, що оточує обмотки, це призводить до зміни хімічного складу діелектричного матеріалу, що використовується в якості ізоляції обладнання. Ці зміни призводять до зміни DF і ємності на землю. Збільшення тангенса кута діелектричних втрат вказує на зміну загального стану ізоляції, а порівняння тангенса кута діелектричних втрат і ємності відносно землі допомагає визначити стан ізоляційних систем у часі. Вимірювання тангенса кута діелектричних втрат при занадто високій або занадто низькій температурі може призвести до незбалансованих результатів і внести помилки в розрахунки. Стандарт IEEE 286-2000 рекомендує проводити випробування при температурі навколишнього середовища 77 градусів за Фаренгейтом або 25 градусів за Цельсієм.
