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 vật liệu cách điện đặt vào một 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 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 tản nhiệt 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 phần dòng điện chạy từ nguồn đến các tấm dẫn điện sẽ làm các lưỡng cực thẳng hàng và tạo ra tổn thất dưới dạng nhiệt và một phần 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 đặt trong trường điện xoay chiều, các lưỡng cực này sẽ dịch chuyển theo chu kỳ khi cực tính của trường tĩnh điện thay đổi từ dương sang âm. Sự dịch chuyển lưỡng cực này tạo ra nhiệt và tiêu tốn 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. Chất cách điện bị nhiễm bẩn lại làm thay đổi hằng số điện môi của GWI 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 lớp cách nhiệt mới, sạch thường là 3 đến 5%, DF lớn hơn 6% cho thấy có sự thay đổi về tình trạng cách điện của thiết bị.
Khi có hơi ẩm hoặc chất gây ô nhiễm trong GWI hoặc thậm chí cả lớp cách điện xung quanh cuộn dây, điều này sẽ gây ra sự thay đổi thành phần hóa học của vật liệu điện môi được sử dụng làm vật liệu cách điện của thiết bị. Những thay đổi này dẫn đến sự thay đổi trong DF và điện dung nối đất.
Sự gia tăng Hệ số tản nhiệt cho thấy sự thay đổi trong tình trạng chung của vật liệu cách nhiệt, việc so sánh DF và điện dung với mặt đất giúp xác định tình trạng của hệ thống cách nhiệt theo thời gian. Đo hệ số tản nhiệt ở nhiệt độ quá cao hoặc quá thấp có thể dẫn đến kết quả không cân bằng và gây ra sai số khi tính toán.
Tiêu chuẩn IEEE 286-2000 khuyến nghị thử nghiệm ở nhiệt độ xung quanh hoặc khoảng 77 độ F hoặc 25 độ C.
