ضريب تلفات عايقي عبارتست از نسبت توان تلف شده در عايق بندي بر حسب وات به حاصلضرب ولتاژ و جريان موثر توليد شده بر حسب ولت-آمپر ( متناسب با توان ظاهري) در ولتاژ سينوسي.

براي اين منظور از پل شرينگ (SCHERING) يا پل ترانسفورماتوري استفاده مي كنند ، اين پل جهت اندازه گيري ظرفيت و ضريب تلفات عايقي است و يك پل با جريان متناوب است . ( پل شرينگ توسط  آقاي شرينگ استاد دانشگاه هانوفر آلمان ابداع گرديده است ، كه امروزه با تكميل آن مورد استفاده فراوان قرار مي گيرد ) .

پل شرينگ با استفاده از يك منبع ولتاژ متناوب ، جرياني را از دو خازن ميگذراند به نحوي كه افت ولتاژ در دو سر خازنها برابر خواهد بود اين تغييرات را با استفاده از دو مقاومت متغير بروي خازنها اعمال ميكنند . از اين دو خازن يكي مجهول و ديگري با ظرفيت مشخص شده است ، افت ولتاژ روي مقاومتها برابر خواهد بود ، لذا با برابر بودن ولتاژ ، نسبت مقاومت ها عكس نسبت جريان ها و عكس نسبت ظرفيت خازنها خواهد بود .

شكل ساده پل شرينگ به قرار زير است:

 

 

براي كنترل صفر بودن ولتاژ بين نقاط a  و b از صفر سنج (NI) Null Indicator استفاده ميشود ، اين صفر سنج عدم وجود جريان رانشان ميدهد ، با صفر بودن جريان در صفرسنج جريان شاخه هاي Cx  و R3 و Cn و R4 برابرند و افت ولتاژ بروي Cn و Cx  از يك طرف و افت ولتاژ بروي مقاومت R3  و R4 از طرف ديگر برابر است ، در اين حالت مي توان نوشت :

Ix = j w Cx Ux

In = j w Cn Un

U3 = I3 R3     ,  U4 = I4 R4       Þ    U3 = U4  ,    Un = Ux

                                                                       Þ    Ix = I3    ,    In = I4

 

 

U3 = U4  = j w Cx Ux R3 = j w Cn Un R4     Þ   Cx R3 = Cn R4     

 

 

 

 

اگر هم بخواهيم تلفات خازن مجهول را در نظر بگيريم بايد در شاخه چهار، خازني  موازي با مقاومت R4  قرار داده و در مدار ابتدا مقاومت هاي R3 و R4    را تغيير داده تا صفر ستج كمترين مقدار را نشان دهد سپس خازن C4 را تنظيم كنيم تا صفر سنج حد اقل را نمايان نمايد و اين تنظيمات را مجدد تكرار نمود تا جريان صفر سنج ، صفر گردد ( خازن معلوم را بدون هيچ تلفات فرض ميكنيم ) .

اهميت پل بدين دليل است كه بدون خطر مي توان ظرفيت و تلفات عايقي را با ولتاژ هاي بالا اندازه گيري نمود زيرا ولتاژ قسمتهايي از پل كه آنها را تغيير مي دهيم مثل R3  ، R4  و C4 نسبت به زمين بسيار كم است . ( البته خازنها بايد تحمل ولتاژ بالا را دارا باشند ) .

در حين انجام اين تست لازم است كه پل حتما زمين شود تا در نتيجه كار ، ظرفيتهاي پراكنده متصل به نقطه uكاملاً بي اثر گردند و ارتباط بين Cn و Cx توسط كابل كواكسيال انجام گردد كه پوسته اين كابل به زمين متصل خواهد شد .

ظرفيت خازن نرمال نبايد با توجه به زمان و درجه حرارت و ولتاژ تغيير كند و بسته به ولتاژ آن از 50 تا 200 پيكو فاراد است كه مقادير آن را تا 4 رقم دقت بروي بدنه اين خازن حك مي كنند . براي عايق كردن اين خازن از گاز تحت فشار CO2 يا N2 استفاده ميكنند ، فشار اين گازها در حدود 15 بار است ( در مواردي هم از گاز SF6 در فشار 5 بار استفاده مي كنند ) ، فشار بالاي گاز موجب تحمل پذيري بيشتر خازن در ولتاژهاي بالاتر مي شود.

گاهي ممكن است كه خازن نرمال Cn داراي تلفات باشد كه ضريب تلفات اندازه گيري شده صحيح نبوده و        مي باست طبق رابطه زير تصحيح گردد:

FP20 = FPT / K       (WWW.KOCHACKSARAEI.BLOGFA.COM)

 FP20 : ضريب تلفات اصلاح شده در دماي 20 درجه سانتي گراد

FPT  : ضريب تلفات اندازه گيري شده در دماي T درجه سانتي گراد

k      : ضريب تصحيح طبق جدول
70 67 60 55 50 45 40 35 30 25 20 15 10 دما
0/3 70/2 42/2 18/2 95/1 75/1 55/1 40/1 25/1 21/1 0/1 9/0 8/0 k

براي ترانسفورماتور دو  سيم پيچه حالت هاي زير مد نظر است :

1-     فشار قوي به فشار ضعيف و زمين

2-     فشار ضعيف به فشار قوي و زمين

3-     فشار قوي و فشار ضعيف به زمين

الف ) GND – حالت زمين :

تلفات ظاهري و اكتيو ( W , m VA ) در عايق بين پراب HV و زمين و نيز در عايق بين پراب HV و LVاندازه گيري مي گردد .

ب) GRD – حالت گارد :

تلفات ظاهري و اكتيو در عايق بين پراب HV و زمين اندازه گيري مي گردد ، جريان نشتي از طريق عايق بين پراب HV و سيم هاي LV از دستگاه اندازه گيري عبور نمي كند .

ج) UST – تست در حالتي است كه مورد آزمايش زمين نشده است :

تلفات ظاهري و اكتيو در عايق بين پراب HV و سيم هاي LV اندازه گيري مي گردد . نشتي جريان از طريق عايق بين پراب HV و سيم زمين از دستگاه اندازه گيري عبور نمي كند .

اگر نتايج تست كارخانه اي و تست در محل نصب تفاوت داشته باشد دلالت بر تغيير عليق از نظر جذب رطوبت و يا ساير عوامل دارد .بالا بودن نتايج TAN δ نشانه تلفات عايقي بالايي است و با توجه به نتايج اين آيتم ميتوان به خشك بودن عايق اطمينان پيدا كرد .

تست TAN δ از جهاتي شبيه عملكرد در تست مقاومت عايقي است كه انجام ميگردد.

 

 

منبع:http://kochacksaraei.blogfa.com/