ઇન્સ્યુલેશન ગુણવત્તા સૂચકાંકો - પ્રતિકાર, શોષણ ગુણાંક, ધ્રુવીકરણ સૂચકાંક અને અન્ય

ડાઇલેક્ટ્રિક ઇન્સ્યુલેશન એ કોઈપણ કેબલનો ફરજિયાત ઇન્સ્યુલેટીંગ ભાગ છે, જે માત્ર વાહક વાયરને એકબીજાથી અલગ કરતું નથી, તેમને શારીરિક રીતે અલગ પાડે છે, પરંતુ વિવિધ પર્યાવરણીય પરિબળોની હાનિકારક અસરોથી પણ વાયરનું રક્ષણ કરે છે. કેબલમાં આવા એક અથવા વધુ આવરણ હોઈ શકે છે.

આ અસ્ત્રોની સ્થિતિ કર્મચારીઓ અને સાધનસામગ્રી બંને માટે સલામતીના સંદર્ભમાં નિર્ધારિત માપદંડોમાંનું એક છે. જો કોઈ કારણોસર વાયરનું ડાઇલેક્ટ્રિક ઇન્સ્યુલેશન તૂટી જાય છે, તો તે અકસ્માત, લોકોને ઇલેક્ટ્રિક આંચકો અથવા આગનું કારણ બનશે. અને ઇન્સ્યુલેશનની ગુણવત્તાના ઉલ્લંઘન માટે ઘણા સંભવિત કારણો છે:

• સ્થાપન, સમારકામ અથવા ખોદકામ દરમિયાન યાંત્રિક નુકસાન;

• ભેજ અથવા તાપમાનથી ઇન્સ્યુલેશનને નુકસાન;

• વાયરનું અનૈતિક વિદ્યુત જોડાણ;

• કેબલ માટે અનુમતિપાત્ર વર્તમાન પરિમાણોનું વ્યવસ્થિત ઓળંગવું;

• આખરે ઇન્સ્યુલેશનની કુદરતી વૃદ્ધત્વ...

ઇન્સ્યુલેશનની ગુણવત્તાના સૂચકાંકોનું નિયમિતપણે નિરીક્ષણ કરવું મહત્વપૂર્ણ છે.

કોઈપણ રીતે, વાયરિંગની સંપૂર્ણ ફેરબદલી હંમેશા ખૂબ જ ભૌતિક રીતે ખર્ચાળ હોય છે અને કાર્ય કરવામાં લાંબો સમય લે છે, પાવર આઉટેજ અને સાધનોના બિનઆયોજિત ડાઉનટાઇમથી એન્ટરપ્રાઇઝ દ્વારા થયેલા નુકસાન અને નુકસાનનો ઉલ્લેખ ન કરવો. હોસ્પિટલો અને કેટલીક વ્યૂહાત્મક રીતે મહત્વપૂર્ણ સુવિધાઓ માટે, તેમના માટે, નિયમિત વીજ પુરવઠાની વ્યવસ્થામાં વિક્ષેપ સામાન્ય રીતે અસ્વીકાર્ય છે.

તેથી જ સમસ્યાને રોકવા માટે, ઇન્સ્યુલેશનને બગાડતા અટકાવવા, તેની ગુણવત્તાને સમયસર તપાસવા અને જ્યારે જરૂરી હોય ત્યારે - અકસ્માતો અને તેના પરિણામોને તાત્કાલિક સમારકામ, બદલવું અને ટાળવું વધુ મહત્વપૂર્ણ છે. આ હેતુ માટે, ઇન્સ્યુલેશન ગુણવત્તા સૂચકાંકોના માપન હાથ ધરવામાં આવે છે - ચાર પરિમાણો, જેમાંથી દરેક નીચે વર્ણવવામાં આવશે.

જોકે ઇન્સ્યુલેટીંગ પદાર્થ ખરેખર છે ડાઇલેક્ટ્રિક, અને આદર્શ ફ્લેટ કેપેસિટરની જેમ ઇલેક્ટ્રિક પ્રવાહનું સંચાલન કરવું જોઈએ નહીં, જો કે, થોડી માત્રામાં, તેમાં મફત શુલ્ક છે. અને દ્વિધ્રુવોનું એક નાનું વિસ્થાપન પણ ઇન્સ્યુલેશનની નબળી વિદ્યુત વાહકતા (લિકેજ કરંટ) નું કારણ બને છે.

વધુમાં, ભેજ અથવા ગંદકીની હાજરીને કારણે, સપાટીની વિદ્યુત વાહકતા પણ ઇન્સ્યુલેશનમાં દેખાય છે. અને ડાયરેક્ટ કરંટની ક્રિયાથી ડાઇલેક્ટ્રિકની જાડાઈમાં ઊર્જાનો સંચય સંપૂર્ણપણે એક પ્રકારના નાના કેપેસિટર તરીકે અલગ પડે છે, જે અમુક રેઝિસ્ટર દ્વારા ચાર્જ થતો હોય તેવું લાગે છે.

સૈદ્ધાંતિક રીતે, કેબલના ઇન્સ્યુલેશન (અથવા ઇલેક્ટ્રિક મશીનનું વિન્ડિંગ) સમાંતરમાં જોડાયેલા ત્રણ સર્કિટ ધરાવતા સર્કિટ તરીકે રજૂ કરી શકાય છે: કેપેસીટન્સ C, જે ભૌમિતિક કેપેસીટન્સનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે અને સમગ્ર વોલ્યુમ દરમિયાન ઇન્સ્યુલેશનના ધ્રુવીકરણનું કારણ બને છે. , વાયરની કેપેસીટન્સ અને શ્રેણી-જોડાયેલ શોષણ પ્રતિકાર સાથે ડાઇલેક્ટ્રિકનું સમગ્ર વોલ્યુમ, જાણે કે કેપેસિટરને રેઝિસ્ટર દ્વારા ચાર્જ કરવામાં આવે. છેલ્લે, ઇન્સ્યુલેશનના સમગ્ર જથ્થામાં લિકેજ પ્રતિકાર હોય છે, જે ડાઇલેક્ટ્રિક દ્વારા લિકેજ પ્રવાહનું કારણ બને છે.

ઇલેક્ટ્રિકલ ઇન્સ્યુલેશનની ગુણવત્તાને દર્શાવતા પરિમાણો

વિદ્યુત ઇન્સ્યુલેશન વિદ્યુત સાધનોના ઓપરેટિંગ મોડ્સ અને તેની કામગીરીની સલામતીનું ઉલ્લંઘન કરતું નથી તેની ખાતરી કરવા માટે, તેની ઉચ્ચ ગુણવત્તાની ખાતરી કરવી જરૂરી છે, જે વિદ્યુત વાહકતાની ડિગ્રી દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે (જેટલી ઓછી વિદ્યુત વાહકતા, તેટલી ઊંચી ગુણવત્તા છે).

જ્યારે ઇન્સ્યુલેશનને વોલ્ટેજ હેઠળ ચાલુ કરવામાં આવે છે, ત્યારે બંધારણની અસંગતતા અને વાહક સમાવિષ્ટોની હાજરીને કારણે ઇલેક્ટ્રિક પ્રવાહો તેમાંથી પસાર થાય છે, જેની તીવ્રતા ઇન્સ્યુલેશનના સક્રિય અને કેપેસિટીવ પ્રતિકાર દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે. ઇન્સ્યુલેશનની ક્ષમતા તેના ભૌમિતિક પરિમાણો પર આધારિત છે. સ્વિચ કર્યા પછી થોડા સમયની અંદર, આ ક્ષમતા ચાર્જ થાય છે, ઇલેક્ટ્રિક પ્રવાહ પસાર થાય છે.

વ્યાપક રીતે કહીએ તો, ઇન્સ્યુલેશન દ્વારા ત્રણ પ્રકારના પ્રવાહ વહે છે: ધ્રુવીકરણ, શોષણ અને સતત પ્રવાહ. સંતુલન સ્થિતિ (ઝડપી ધ્રુવીકરણ) સ્થાપિત ન થાય ત્યાં સુધી ઇન્સ્યુલેશનમાં સંકળાયેલા શુલ્કના વિસ્થાપનને કારણે થતા ધ્રુવીકરણ પ્રવાહો એટલા અલ્પજીવી હોય છે કે તે સામાન્ય રીતે શોધી શકાતા નથી.

આ એ હકીકત તરફ દોરી જાય છે કે આવા પ્રવાહોનો માર્ગ ઊર્જાના નુકસાન સાથે સંકળાયેલ નથી, તેથી, ઇન્સ્યુલેશન પ્રતિકારના સમકક્ષ સર્કિટમાં, ધ્રુવીકરણ પ્રવાહોના પેસેજને ધ્યાનમાં લેતી શાખા સક્રિય પ્રતિકાર વિના, શુદ્ધ ક્ષમતા દ્વારા રજૂ થાય છે.

વિલંબિત ધ્રુવીકરણ પ્રક્રિયાઓને કારણે સિંકનો પ્રવાહ ડાઇલેક્ટ્રિકમાં ઊર્જાના નુકસાન સાથે સંબંધિત છે (ઉદાહરણ તરીકે, જ્યારે દ્વિધ્રુવો ક્ષેત્રની દિશા તરફ હોય ત્યારે અણુઓના પ્રતિકારને દૂર કરવા); તેથી, સમકક્ષ પ્રતિકારની અનુરૂપ શાખામાં સક્રિય પ્રતિકારનો પણ સમાવેશ થાય છે.

છેલ્લે, ઇન્સ્યુલેશનમાં વાહક સમાવિષ્ટોની હાજરી (ગેસ પરપોટા, ભેજ, વગેરેના સ્વરૂપમાં) ચેનલો દ્વારા દેખાવ તરફ દોરી જાય છે.

જ્યારે તે સીધા અને વૈકલ્પિક વોલ્ટેજના સંપર્કમાં આવે છે ત્યારે ઇન્સ્યુલેશનની વિદ્યુત વાહકતા (પ્રતિરોધકતા) અલગ હોય છે, કારણ કે વૈકલ્પિક વોલ્ટેજ સાથે, વોલ્ટેજના સંપર્કના સમગ્ર સમય દરમિયાન શોષણ પ્રવાહો ઇન્સ્યુલેશનમાંથી પસાર થાય છે.

જ્યારે સતત વોલ્ટેજના સંપર્કમાં આવે છે, ત્યારે ઇન્સ્યુલેશનની ગુણવત્તા બે પરિમાણો દ્વારા વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે: સક્રિય પ્રતિકાર અને ક્ષમતા, આડકતરી રીતે ગુણોત્તર R60 / R15 દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે.

જ્યારે ઇન્સ્યુલેશન પર વૈકલ્પિક વોલ્ટેજ લાગુ કરવામાં આવે છે, ત્યારે લિકેજ પ્રવાહને તેના ઘટકોમાં અલગ પાડવું અશક્ય છે (વહન પ્રવાહ અને શોષણ પ્રવાહ દ્વારા), તેથી ઇન્સ્યુલેશનની ગુણવત્તા તેમાં ઊર્જાના નુકસાનની માત્રા (ડાઇલેક્ટ્રિક નુકસાન) દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે. .

નુકસાનની માત્રાત્મક લાક્ષણિકતા છે ડાઇલેક્ટ્રિક નુકશાન સ્પર્શક, એટલે કે, 90 ° સુધીના ઇન્સ્યુલેશનમાં વર્તમાન અને વોલ્ટેજ વચ્ચેના કોણને પૂરક કોણની સ્પર્શક છે.આદર્શ ઇન્સ્યુલેશનના કિસ્સામાં, તેને કેપેસિટર તરીકે રજૂ કરી શકાય છે જેમાં વર્તમાન વેક્ટર વોલ્ટેજ વેક્ટર કરતા 90 ° આગળ છે. ઇન્સ્યુલેશનમાં જેટલી વધુ શક્તિ વિખેરાઈ જાય છે, તેટલી વધુ ડાઇલેક્ટ્રિક નુકશાન સ્પર્શક અને ઇન્સ્યુલેશનની ગુણવત્તા વધુ ખરાબ થાય છે.

વિદ્યુત ઇન્સ્યુલેશનના સ્તરને જાળવવા માટે જે સલામતી આવશ્યકતાઓને પૂર્ણ કરે છે અને વિદ્યુત સ્થાપનોના સંચાલનના મોડને પૂર્ણ કરે છે, PUE નેટવર્ક્સના ઇન્સ્યુલેશન પ્રતિકારના નિયમન માટે પ્રદાન કરે છે. વિદ્યુત ઊર્જાના ગ્રાહકો માટે સામયિક ઇન્સ્યુલેશન પરીક્ષણો પ્રમાણિત છે.

દરેક વાહક અને પૃથ્વી વચ્ચે તેમજ 1000 V સુધીના વોલ્ટેજવાળા વિતરણ નેટવર્કમાં બે સંલગ્ન ફ્યુઝ વચ્ચેના વિસ્તારના તમામ વાહક વચ્ચેનો ઇન્સ્યુલેશન પ્રતિકાર ઓછામાં ઓછો 0.5 MΩ હોવો જોઈએ. મોટાભાગે 1000 V સુધીના વિદ્યુત સ્થાપનોમાં ઇન્સ્યુલેશન પ્રતિકાર માપવા અને ચકાસવા માટે મેગોમીટરનો ઉપયોગ થાય છે.

ઇન્સ્યુલેશન પ્રતિકાર રિસો

માપન સિદ્ધાંત નીચે મુજબ છે. જ્યારે કેપેસિટરની પ્લેટો પર સતત વોલ્ટેજ લાગુ કરવામાં આવે છે, ત્યારે ચાર્જ વર્તમાન પલ્સ પ્રથમ દેખાય છે, જેનું મૂલ્ય સમયની પ્રથમ ક્ષણે માત્ર સર્કિટના પ્રતિકાર પર આધારિત છે, અને તે પછી જ શોષણ ક્ષમતા (ધ્રુવીકરણ ક્ષમતા) થાય છે. ચાર્જ થાય છે, જ્યારે વર્તમાન ત્વરિત રીતે ઘટે છે અને અહીં તમે પ્રાયોગિક રીતે સમય સ્થિર RC શોધી શકો છો. આમ, ઇન્સ્યુલેશન પેરામીટર્સ મીટરની મદદથી, ઇન્સ્યુલેશન રેઝિસ્ટન્સ રિસો માપવામાં આવે છે.

માપન + 5 ° સે કરતા ઓછા ન હોય તેવા તાપમાને કરવામાં આવે છે, કારણ કે નીચા તાપમાને ઠંડક અને ઠંડું ભેજનો પ્રભાવ પ્રતિબિંબિત થાય છે અને ચિત્ર નિરપેક્ષતાથી દૂર બને છે.ટેસ્ટ વોલ્ટેજને દૂર કર્યા પછી, "આઇસોલેશન કેપેસિટર" પરનો ચાર્જ ઓછો થવા લાગે છે કારણ કે ચાર્જનું ડાઇલેક્ટ્રિક શોષણ થાય છે.

DAR શોષણ દર

ઇન્સ્યુલેશનમાં વર્તમાન ભેજનું પ્રમાણ સંખ્યાત્મક રીતે પ્રતિબિંબિત થાય છે શોષણ ગુણાંકમાં, કારણ કે ઇન્સ્યુલેશન જેટલું વધુ ભીનું થાય છે, તેની અંદરના ચાર્જનું ડાઇલેક્ટ્રિક શોષણ વધુ તીવ્ર હોય છે. શોષણ ગુણાંકના મૂલ્યના આધારે, ટ્રાન્સફોર્મર્સ, મોટર્સ વગેરેના ઇન્સ્યુલેશનને સૂકવવાની જરૂરિયાત વિશે નિર્ણય લેવામાં આવે છે.

પ્રતિકાર માપન શરૂ થયા પછી 60 સેકન્ડ અને 15 સેકન્ડ પછી ઇન્સ્યુલેશન પ્રતિકારના ગુણોત્તરની ગણતરી કરો - આ શોષણ ગુણાંક છે.

ઇન્સ્યુલેશનમાં વધુ ભેજ, વધુ લિકેજ વર્તમાન, નીચા DAR (ડાઇલેક્ટ્રિક શોષણ ગુણાંક = R60 / R15). ભીના ઇન્સ્યુલેશનમાં, વધુ અશુદ્ધિઓ હોય છે (અશુદ્ધિઓ ભેજમાં હોય છે), અશુદ્ધિઓને કારણે પ્રતિકાર ઘટે છે, નુકસાન વધે છે, થર્મલ બ્રેકડાઉન વોલ્ટેજ ઘટે છે, અને ઇન્સ્યુલેશનની થર્મલ વૃદ્ધત્વ ઝડપી થાય છે. જો શોષણ ગુણાંક 1.3 કરતા ઓછો હોય, તો તે ઇન્સ્યુલેશનને સૂકવવા માટે જરૂરી છે.

ધ્રુવીકરણ અનુક્રમણિકા PI

ઇન્સ્યુલેશનની ગુણવત્તાનું આગલું મહત્વનું સૂચક ધ્રુવીકરણ સૂચક છે. તે ઇલેક્ટ્રિક ક્ષેત્રના પ્રભાવ હેઠળ ડાઇલેક્ટ્રિકની અંદર ચાર્જ થયેલા કણોની ગતિશીલતાને પ્રતિબિંબિત કરે છે. નવા, વધુ અખંડ અને વધુ સારા ઇન્સ્યુલેશન, ઓછા ચાર્જ કણો તેની અંદર ફરે છે, જેમ કે ડાઇલેક્ટ્રિકમાં. ધ્રુવીકરણ ઇન્ડેક્સ જેટલું ઊંચું છે, ઇન્સ્યુલેશન જેટલું જૂનું છે.

આ પરિમાણ શોધવા માટે, પરીક્ષણો શરૂ થયાના 10 મિનિટ પછી અને 1 મિનિટ પછી ઇન્સ્યુલેશન પ્રતિકાર મૂલ્યોના ગુણોત્તરની ગણતરી કરવામાં આવે છે. આ ગુણાંક (ધ્રુવીકરણ ઇન્ડેક્સ = R600 / R60) વ્યવહારીક રીતે ઇન્સ્યુલેશનના શેષ સંસાધનને ઉચ્ચ-ગુણવત્તાવાળા ડાઇલેક્ટ્રિક તરીકે બતાવે છે જે હજી પણ તેનું કાર્ય કરી શકે છે. ધ્રુવીકરણ સૂચકાંક PI 2 કરતા ઓછો ન હોવો જોઈએ.

ડાઇલેક્ટ્રિક ડિસ્ચાર્જ ગુણાંક DD

છેલ્લે, ડાઇલેક્ટ્રિક ડિસ્ચાર્જનો ગુણાંક છે. આ પરિમાણ મલ્ટિલેયર ઇન્સ્યુલેશનના સ્તરોમાં ખામીયુક્ત, ક્ષતિગ્રસ્ત સ્તરને ઓળખવામાં મદદ કરે છે. ડીડી (ડાઇલેક્ટ્રિક ડિસ્ચાર્જ) નીચે પ્રમાણે માપવામાં આવે છે.

પ્રથમ, ઇન્સ્યુલેશન તેની ક્ષમતાને માપવા માટે ચાર્જ કરવામાં આવે છે, ચાર્જિંગ પ્રક્રિયાના સમાપ્તિ પછી ડાઇલેક્ટ્રિક દ્વારા લિકેજ પ્રવાહ રહે છે. હવે ઇન્સ્યુલેશન શોર્ટ-સર્કિટ છે અને શોર્ટ-સર્કિટ પછી એક મિનિટ પછી શેષ ડાઇલેક્ટ્રિક ડિસ્ચાર્જ કરંટ નેનોએમ્પિયર્સમાં માપવામાં આવે છે. નેનોએમ્પ્સમાં આ પ્રવાહ માપવાના વોલ્ટેજ અને ઇન્સ્યુલેશન કેપેસીટન્સ દ્વારા વિભાજિત થાય છે. DD 2 કરતા ઓછો હોવો જોઈએ.