Concetti fondamentali di test di isolamento

introduzione

Probabilmente l'80% di tutte le prove eseguite nei sistemi di energia elettrica è correlato al verifica della qualità dell'isolamento. Questo articolo tecnico descrive brevemente i concetti fondamentali dei test di isolamento, tra cui: comportamento dell'isolamento, tipi di test e alcune procedure di test.

Concetti fondamentali di test di isolamento (su foto Surge digitale / HiPot / Resistenza tester sul sito)

AC o DC?

La maggior parte delle apparecchiature elettriche nei sistemi di alimentazione di utilità, industriale e commerciale utilizza entrambi 50Hz o 60Hz corrente alternata. Per questo motivo, l'uso di una fonte di corrente alternata per testare l'isolamento sembrerebbe la scelta logica.

Figura 1 - Isolamento con tensione CA applicata

Tuttavia, i sistemi di isolamento sono estremamentecapacitivo. Per questo ed altri motivi, DC ha trovato una grande nicchia nella tecnologia. Prima di poter realmente valutare il valore di un sistema rispetto all'altro (ad esempio AC vs DC), esaminiamo come ogni tipo di tensione influisce sull'isolamento.

Flusso di corrente di isolamento (AC)

L'isolamento può essere semplicemente modellato come un condensatore in parallelo con un resistore come mostrato in Figura 1. Il flusso di corrente che risulta comprenderà due componenti: la corrente capacitiva (io_c) e la corrente resistiva (io_r).

Figura 2 - Corrente di isolamento con tensione CA applicata

figura 2 mostra il grafico del dominio del tempo delle due correnti. Per un buon isolamento:

• io_c ≥ 100 x I_r
• io_c porta I_r vicino a 90 °

Flusso di corrente di isolamento (DC)

Quando è coinvolta la corrente continua, l'isolamento può essere modellato in modo leggermente diverso. Tenere conto Figura 3 sotto:

Figura 3 - Isolamento con tensione CC applicata

Quando interruttore S₁ è chiuso, l'alimentazione CC è collegata alsistema di isolamento. Nel modello DC è stato aggiunto un condensatore extra (linee tratteggiate). La corrente che scorre attraverso questo nuovo condensatore è chiamata corrente di assorbimento dielettrico (io_da) e sarà spiegato più tardi.

Figura 4 mostra la relazione temporale per queste tre correnti. I paragrafi seguenti spiegano ciascuna delle tre correnti.

Figura 4 - Flusso di corrente continua in buono isolamento

Corrente capacitiva (Ic)

La corrente capacitiva carica la capacità inil sistema. Normalmente smette di scorrere per alcuni secondi (al massimo) dopo l'applicazione della tensione CC. Il breve scoppio del flusso di corrente capacitivo può mettere uno stress piuttosto sostanziale su qualsiasi apparecchiatura di prova che viene applicata a sistemi di isolamento molto grandi come cavi o macchine rotanti di grandi dimensioni.

Corrente di assorbimento dielettrico (Ida)

La tensione di isolamento applicata mette sotto stressle molecole dell'isolante. Il lato positivo delle molecole è attratto dal conduttore negativo e il lato negativo delle molecole è attratto dal conduttore positivo.

Il risultato è un'energia che viene fornita per riallineare le molecole in modo molto simile alla forza per riallineare una rete di elastici. Piace io_c, io_da di solito muore abbastanza velocemente mentre le molecole si riallineano alla loro massima estensione.

Corrente (dispersione) resistiva (Ir)

Questo è il flusso di corrente di elettroni che attraversa effettivamente l'isolamento. In buono isolamento il flusso di corrente resistivo sarà relativamente piccolo e costante.

Risorsa: BOLLETTINO TECNICO - 012a Prove di isolamento Testing di Cadick Corporation