Вам коли-небудь було цікаво, наскільки «довговічні» ізоляційні матеріали, які ми використовуємо щодня, такі як пластик, гума та кераміка? Якість ізоляції силового обладнання та високовольтних-кабелів безпосередньо залежить від безпечної та стабільної роботи, а «діелектричні втрати» є ключовим показником для вимірювання ефективності ізоляції. Сьогодні давайте поговоримо про спеціальний «стетоскоп» - ультра-тестер діелектричних втрат на низькій частоті та подивимося, як він «розуміє» низькочастотні-шепіти всередині матеріалу.
Що таке діелектричні втрати? Винуватець, що спричиняє «нагрівання» матеріалу!
Перш ніж заглибитися в випробувальне обладнання, нам потрібно спочатку зрозуміти, що таке «діелектричні втрати». Простіше кажучи, діелектричні втрати відносяться до явища, при якому діелектрик перетворює частину електричної енергії в теплову енергію під дією змінного електричного поля. Ви можете собі уявити, що коли ми прикладаємо електричне поле до матеріалу, заряд або полярність всередині матеріалу змінюватиметься або змінюватиметься зі зміною електричного поля. Під час цього процесу завжди буде деяке «тертя» та «опір», і ці втрати енергії відомі як діелектричні втрати.
Діелектричні втрати не кращі з більшим або меншим, але їх потрібно контролювати у відповідному діапазоні. Надмірні діелектричні втрати означають, що матеріал буде сильно нагріватися під час роботи, буде схильний до старіння та навіть поломки, що значно впливає на термін служби та безпеку обладнання. Наприклад, у шарі ізоляції кабелів високої-напруги надмірні втрати діелектрика можуть прискорити старіння ізоляції, збільшити струм витоку та зрештою призвести до руйнування ізоляції.
Значення "над-низької частоти": чому не краще бути вищою?
Ви можете запитати, чому це "над-низька частота"? За роки практики Wuhan Ultra High Voltage Power Technology Co., Ltd. ми виявили, що для багатьох ізоляційних матеріалів високої-напруги проведення випробувань діелектричних втрат у ультра-діапазоні низьких частот (зазвичай нижче 0,1 Гц) може більш чутливо відображати зміни продуктивності матеріалів у довготривалих-умовах експлуатації, особливо деякі ранні дефекти та ознаки старіння.
Раннє виявлення дефектів: багато дефектів матеріалу, як-от дрібні бульбашки, домішки, проникнення вологи тощо, можуть бути неочевидними на високих частотах, але на ультра-низьких частотах зміни втрат будуть більш помітними та їх легше виявити.
Імітація тривалої -роботи: у реальних системах живлення частота живлення (50 Гц або 60 Гц) є основною, але ізоляційні характеристики матеріалів змінюватимуться з часом і змінами навколишнього середовища. Випробування на ультранизькій частоті можуть певною мірою краще моделювати характеристики втрат матеріалів під дією довгострокових-складних електричних полів і передбачити їх майбутні характеристики.
Виключіть високочастотні-перешкоди: деякі втрати на високих частотах можуть бути спричинені реакцією заряду матеріалу, яка не повністю збігається з механізмом втрати тепла на фактичних частотах живлення. Випробування на ультранизьких частотах допомагає нам усунути перешкоди цих високо-частотних ефектів і більше зосередитися на реальній ситуації з втратами.
Які «закулісні» фактори впливають на діелектричні втрати?
Усередині матеріалів є багато «секретів», і існують різні фактори, які впливають на діелектричні втрати, зокрема:
Властивості самого матеріалу: молекулярна структура, полярність і рухливість носіїв заряду різних матеріалів різні, що безпосередньо визначає рівень властивих їм діелектричних втрат.
Температура: підвищення температури зазвичай прискорює рух зарядів і збільшує діелектричні втрати.
Вологість: волога є «ворогом» діелектриків, оскільки вона значно підвищує провідність матеріалів, тим самим значно збільшуючи діелектричні втрати.
Напруженість електричного поля: у певному діапазоні зі збільшенням напруженості електричного поля діелектричні втрати також відповідно збільшаться.
Частота: Як згадувалося вище, механізм відгуку матеріалів різний на різних частотах, і діелектричні втрати також будуть сильно відрізнятися.
Домішки та дефекти матеріалів: крихітні бульбашки, тріщини, частинки домішок тощо можуть стати місцями накопичення заряду, збільшуючи втрату енергії.
Секрет стетоскопа: принцип роботи ультра-частотного тестера діелектричних втрат
Як працює ультра-частотний тестер діелектричних втрат? Він працює як прецизійний «стетоскоп», застосовуючи стабільну напругу змінного струму над-низької частоти та точно вимірюючи різницю фаз між струмом і напругою, що протікає через вимірюваний матеріал.
Подача напруги: прилад генерує напругу змінного струму над-низької частоти з низьким спотворенням і подає її на досліджуваний зразок.
Вимірювання струму: в той же час прилад точно вимірює струм, що протікає через досліджуваний зразок.
Розрахунок різниці фаз: головним є те, що він обчислює різницю фаз між прикладеною напругою та виміряним струмом (зазвичай представлений tg δ або tan δ, який є тангенсом кута діелектричних втрат).
Отримайте значення втрат: на основі виміряної напруги, струму та різниці фаз у поєднанні зі значенням ємності матеріалу можна розрахувати тангенс діелектричних втрат (tg δ) і діелектричну проникність.
Wuhan Ultra High Voltage Power Technology Co., Ltd. має значний технічний досвід у цій галузі та прагне надавати високо-точні та високостабільні ультра-низькочастотні рішення для тестування діелектричних втрат.
Як зробити аускультацію більш точною? Оволодійте цими навичками!
Щоб отримати більш цінну інформацію за допомогою ультра-тестування діелектричних втрат на низькій частоті, ми можемо почати з таких аспектів, щоб зробити «аускультацію» точнішою та ефективнішою:
Вибрана частота тестування: виберіть відповідні ультра{0}}точки тестування на основі перевіреного матеріалу та реальних сценаріїв застосування. Наприклад, зазвичай використовуються такі частоти, як 0,01 Гц, 0,02 Гц, 0,05 Гц і 0,1 Гц.
Контролюйте фактори навколишнього середовища: температура та вологість середовища, де проводиться тестування, мають значний вплив на результати вимірювань. Необхідно проводити випробування в середовищі постійної температури і вологості і вести облік.
Переконайтеся в якості зразка: гладкість поверхні, однорідність товщини та наявність видимих дефектів досліджуваного зразка впливатимуть на результати вимірювання. Переконайтеся, що зразок відповідає вимогам тестування.
Досконале володіння інструментами: освоїти різні функції та кроки роботи інструменту, розуміти логіку тестування в різних режимах і уникати неправильної роботи.
Комплексний аналіз даних: не розглядайте значення TG δ ізольовано. Більш вичерпне судження можна зробити лише шляхом поєднання діелектричної проникності матеріалу, кривої втрат на різних частотах і порівняння її з історичними даними.
Регулярне калібрування приладів: щоб забезпечити точність результатів вимірювань, необхідно регулярно калібрувати ультра-тестер діелектричних втрат на низькій частоті. Wuhan Ultra High Voltage Power Technology Co., Ltd. надає професійні послуги з калібрування та технічного обслуговування приладів, щоб забезпечити найкращий робочий стан вашого обладнання.
Пов’язані програми та розширення: більше того!
Діапазон застосування ультра-частотного випробування діелектричних втрат дуже широкий. Це не лише важливий засіб оцінки ефективності ізоляційних матеріалів, але й відіграє ключову роль у таких сферах:
Діагностика кабелю високої напруги: використовується для оцінки стану ізоляції кабелю, прогнозування терміну служби та складання планів технічного обслуговування.
Випробування трансформаторного масла: тестування ізоляції трансформаторного масла, щоб визначити, чи потрібно його замінити або обробити.
Загальна оцінка ізоляції електричного обладнання, такого як ГІС (розподільний пристрій із газовою ізоляцією), прохідні вводи тощо.
Дослідження та розробка нових матеріалів: Оцінка ефективності нових ізоляційних матеріалів і керівництво проектуванням матеріалів.
Компанія Wuhan Ultra High Voltage Power Technology Co., Ltd. пропонує ультра-тестер діелектричних втрат ультранизької частоти, розроблений відповідно до цих суворих вимог тестування. За допомогою над-тестування діелектричних втрат на ультранизькій частоті ми можемо раніше виявляти проблеми та точніше оцінювати матеріали, забезпечуючи тим самим безпечну та стабільну роботу енергосистеми.
Часті запитання (FAQ)
З: Чому для перевірки діелектричних втрат вибирають "над-низьку частоту" замість частоти живлення (50/60 Гц)? Відповідь: Тест на «над-низьку частоту» (наприклад, нижче 0,1 Гц) може більш чутливо відображати ранні дефекти та ознаки старіння ізоляційних матеріалів, особливо підходить для довгострокового-прогнозування ефективності ізоляційних матеріалів високої{6}}напруги, тоді як випробування частоти живлення в основному відображає втрату матеріалів у стабільних робочих умовах.
Q: Який нормальний діапазон "тангенса діелектричних втрат" (tg δ)? A: Нормальний діапазон TG δ залежить від конкретного матеріалу, рівня напруги та сценарію застосування. Взагалі кажучи, чим кращі характеристики ізоляції, тим менше значення TG δ. В електроенергетиці зазвичай існують відповідні стандарти для визначення допустимого діапазону значень TG δ для різного обладнання та матеріалів.
З: Який вплив температури та вологості на діелектричні втрати? A: Температура та вологість є двома дуже важливими факторами, які впливають на середні втрати. Підвищення температури прискорить міграцію заряду і збільшить втрати; Вторгнення вологи істотно поліпшить провідність матеріалу, що призведе до різкого збільшення втрат. Тому під час тестування необхідно суворо контролювати температуру та вологість.
З: Які ще методи можна використовувати для оцінки ефективності ізоляційних матеріалів, окрім ультра-тестерів діелектричних втрат на низькій частоті? A: На додаток до випробування діелектричних втрат, різні методи, такі як випробування опору ізоляції, випробування витримуваної напруги, випробування часткового розряду та випробування термічної стабільності, можна використовувати для комплексної оцінки характеристик ізоляційних матеріалів.
Q: Які переваги Wuhan Ultra High Voltage Power Technology Co., Ltd. у галузі тестування діелектричних втрат? A: Wuhan Ultra High Voltage Power Technology Co., Ltd. має багаторічний досвід у галузі та глибокий технічний досвід, надаючи високо-точні й високостабільні ультра-інструменти для тестування діелектричних втрат на низькій частоті, а також професійні рішення та технічну підтримку для задоволення індивідуальних потреб різних клієнтів.