絶縁品質の指標 - 抵抗、吸収係数、分極指数など

誘電絶縁は、ケーブルの必須の絶縁部分であり、導線を互いに分離し、物理的に絶縁するだけでなく、さまざまな環境要因の有害な影響から導線を保護します。ケーブルには 1 つ以上のこのようなシースを含めることができます。

これらの発射体の状態は、人員と機器の操作性の両方の安全性に関する定義基準の 1 つです。何らかの理由で電線の絶縁絶縁が破壊されると、事故や感電、さらには火災の原因となります。断熱材の品質に違反する原因としては、次のようなものが考えられます。

• 設置、修理、掘削作業中の機械的損傷。

• 湿気や温度による断熱材の損傷。

• ワイヤーの不正な電気接続。

• ケーブルの許容電流パラメータの体系的な超過。

• ついに断熱材の自然劣化が・・・

断熱材の品質の指標を定期的に監視することが重要です。

いずれにせよ、配線の完全な交換は常に非常に高価であり、停電や機器の計画外のダウンタイムによって企業が被る損失は言うまでもなく、実行までに長い時間がかかります。病院や一部の戦略的に重要な施設に関しては、通常の電力供給体制の混乱は一般に容認できません。

だからこそ、問題を予防し、絶縁体の劣化を防ぎ、適時にその品質をチェックし、必要に応じて迅速に修理、交換し、事故とその結果を回避することがはるかに重要です。この目的のために、絶縁品質指標の測定が実行されます。4 つのパラメータについては、それぞれ以下で説明します。

実際には絶縁体ですが、 誘電、理想的なフラットコンデンサのように電流を流すべきではありませんが、少量では自由電荷が存在します。また、双極子の小さな変位でも、絶縁体の導電性低下 (漏れ電流) が発生します。

さらに、湿気や汚れの存在により、絶縁体の表面導電性も現れます。そして、直流電流の作用による誘電体の厚さへのエネルギーの蓄積は、一種の小さなコンデンサとして完全に分離され、何らかの抵抗を介して充電されるように見えます。

原則として、ケーブル (または電気機械の巻線) の絶縁は、並列接続された 3 つの回路で構成される回路として表すことができます。容量 C は、幾何学的容量を表し、体積全体にわたる絶縁の分極を引き起こします。 、ワイヤの静電容量と、コンデンサが抵抗器を介して充電されたかのように、直列接続された吸収抵抗を備えた誘電体の全体積。最後に、絶縁体全体に漏れ抵抗があり、誘電体を通る漏れ電流が発生します。

電気絶縁の品質を特徴付けるパラメータ

電気絶縁が電気機器の動作モードや動作の安全性への違反を引き起こさないようにするには、電気伝導度によって決定されるその高品質を確保する必要があります（電気伝導度が低いほど、電気伝導度は高くなります）品質です）。

電圧下で絶縁体がオンになると、構造の不均一性と導電性介在物の存在により電流が絶縁体を通過します。その大きさは絶縁体の能動抵抗と容量抵抗によって決まります。絶縁体の容量はその幾何学的寸法に依存し、スイッチを入れてから短時間以内に、電流の通過に伴ってこの容量が充電されます。

大まかに言って、絶縁体には分極電流、吸収電流、連続電流の 3 種類の電流が流れます。平衡状態が確立されるまで（高速分極）、絶縁体内の関連する電荷の変位によって生じる分極電流は非常に短命であるため、通常は検出できません。

これは、そのような電流の通過がエネルギー損失に関連していないという事実につながります。したがって、絶縁抵抗の等価回路では、分極電流の通過を考慮した分岐は、アクティブ抵抗なしで純粋な容量によって表されます。

分極プロセスの遅延によるシンク電流は、誘電体のエネルギー損失に関連しています (たとえば、双極子が場の方向を向いているときに分子の抵抗に打ち勝つため)。したがって、等価抵抗の対応する分岐にはアクティブ抵抗も含まれます。

最後に、絶縁体に導電性異物（気泡や水分などの形で）が存在すると、貫通チャネルが発生します。

絶縁体の導電率（抵抗）は、直流電圧と交流電圧にさらされる場合では異なります。これは、交流電圧では、電圧にさらされている間ずっと吸収電流が絶縁体を通過するためです。

定電圧にさらされた場合、絶縁の品質はアクティブ抵抗と容量の 2 つのパラメータによって特徴付けられ、間接的に R60 / R15 の比によって特徴付けられます。

絶縁体に交流電圧が印加された場合、漏れ電流をその成分（伝導電流と吸収電流）に分離することは不可能であるため、絶縁体の良否は絶縁体でのエネルギー損失（誘電損失）の量によって判断されます。 。

損失の定量的な特徴は次のとおりです。 誘電正接、つまり、絶縁体内の電流と電圧の間の角度に相補的な角度の正接 (最大 90 °)。理想的な絶縁の場合、電流ベクトルが電圧ベクトルより 90 度進んでいるコンデンサとして表すことができます。絶縁体での電力消費が大きくなるほど、誘電正接が高くなり、絶縁体の品質が低下します。

安全要件および電気設備の動作モードを満たす電気絶縁レベルを維持するために、PUE はネットワークの絶縁抵抗の規制を提供します。電気エネルギーの消費者向けに、定期的な絶縁試験が標準化されています。

各導体とアース間の絶縁抵抗、および最大 1000 V の電圧の配電網内の 2 つの隣接するヒューズ間の領域にあるすべての導体間の絶縁抵抗は、少なくとも 0.5 MΩ である必要があります。ほとんどの場合、最大 1000 V までの電気設備の絶縁抵抗の測定およびテストに使用されます。 メガメーターが使われている.

絶縁抵抗 リゾ

測定原理は以下の通りです。定電圧がコンデンサのプレートに印加されると、充電電流パルスが最初に現れます。最初の瞬間のその値は回路の抵抗にのみ依存し、その後のみ吸収容量（分極容量）が決まります。充電される間、電流は指数関数的に減少します。ここで時定数 RC を実験的に求めることができます。したがって、絶縁パラメータ計を使用して、絶縁抵抗 Riso が測定されます。

測定は+ 5°C以上の温度で行われます。これは、温度が低いと冷却および凍結水分の影響が反映され、画像が客観性から遠ざかるためです。テスト電圧を除去した後、電荷の誘電吸収が起こるため、「絶縁コンデンサ」の電荷は減少し始めます。

DAR吸収率

現在の断熱材の含水率を数値で反映します。 吸収係数で絶縁体が濡れれば濡れるほど、その内部の電荷の誘電吸収が激しくなるからです。吸収係数の値に基づいて、変圧器やモーターなどの絶縁体の乾燥の必要性が判断されます。

抵抗測定開始後 60 秒後と 15 秒後の絶縁抵抗の比を計算します。これが吸収係数です。

絶縁体内の水分が多いほど、漏れ電流が大きくなり、DAR (誘電吸収係数 = R60 / R15) が低くなります。湿式絶縁では、より多くの不純物が存在し（不純物は水分中にあり）、不純物による抵抗が減少し、損失が増加し、熱破壊電圧が減少し、絶縁の熱劣化が加速されます。吸収係数が 1.3 未満の場合は、断熱材を乾燥する必要があります。

分極指数PI

絶縁の品質を示す次の重要な指標は分極指数です。これは、電場の影響下での誘電体内の荷電粒子の移動度を反映します。より新しく、より無傷で、より優れた絶縁体であるほど、誘電体の場合と同様に、その内部で移動する荷電粒子が少なくなります。分極指数が高いほど、絶縁体は古くなります。

このパラメータを見つけるには、試験開始後 10 分後と 1 分後の絶縁抵抗値の比を計算します。この係数 (分極指数 = R600 / R60) は、その機能を依然として果たせる高品質の誘電体としての絶縁体の残留リソースを実際に示しています。分極指数 PI は 2 未満であってはなりません。

誘電放電係数 DD

最後に、誘電放電係数があります。このパラメータは、多層絶縁層の中から欠陥のある損傷した層を特定するのに役立ちます。 DD（誘電放電）は次のように測定します。

まず、絶縁体を充電してその容量を測定します。充電プロセスの終了後も、誘電体を通る漏れ電流が残ります。ここで、絶縁体が短絡され、短絡から 1 分後に残留誘電放電電流がナノアンペア単位で測定されます。この電流 (ナノアンペア) は、測定対象の電圧と絶縁容量で除算されます。 DD は 2 未満でなければなりません。