Lors du fonctionnement d'équipements électriques, on entend souvent un mot : « perte diélectrique ». Cela peut paraître un peu professionnel, mais vous savez quoi ? Il s'agit d'un « rapport d'examen médical » pour les équipements électriques, directement lié à l'état de santé de l'équipement, voire à la sécurité et à la stabilité de l'ensemble du réseau électrique. Aujourd'hui, découvrons ensemble le mystère de la perte diélectrique, voyons de quoi il s'agit et comment nous « lisons » ce rapport d'examen médical à l'aide d'un instrument de mesure de perte diélectrique.
Qu’est-ce que la perte diélectrique ? --Ces "voleurs" d'énergie invisible
En termes simples, la perte diélectrique fait référence au phénomène de perte d'énergie à l'intérieur d'un diélectrique sous l'action d'un champ électrique alternatif. Imaginez que lorsque le courant traverse la couche d'isolation d'un équipement électrique, une partie de l'énergie n'est pas transmise efficacement, mais est convertie en chaleur et « glisse » à l'intérieur du matériau isolant. Le « voleur » de ces énergies est la perte des médias.
Quels sont les facteurs « en coulisses » qui affectent la perte diélectrique ?
La perte diélectrique n'est pas un phénomène isolé, elle est influencée par de multiples facteurs, comme un « drame » complexe :
Température : À mesure que la température augmente, le mouvement thermique des molécules s'intensifie et le processus de polarisation à l'intérieur du milieu devient plus actif, entraînant des pertes accrues.
Intensité du champ électrique : Bien que la perte diélectrique ne soit pas étroitement liée à l'intensité du champ électrique dans la plage de fonctionnement normale, lorsque l'intensité du champ électrique est trop élevée, elle peut provoquer une décharge partielle, augmentant ainsi considérablement la perte.
Humidité et impuretés : L'humidité et les impuretés présentes dans les matériaux isolants peuvent réduire considérablement leurs performances d'isolation, former des chemins conducteurs et provoquer une forte augmentation des pertes diélectriques.
Vieillissement des matériaux : avec l'augmentation de la durée d'utilisation, les matériaux isolants subiront un vieillissement, leur structure moléculaire changera, leurs performances diminueront et la perte diélectrique augmentera également en conséquence.
Fréquence : Le mécanisme de polarisation du milieu varie à différentes fréquences, ce qui affecte également l'ampleur de la perte diélectrique.
L'arme secrète pour détecter la perte diélectrique - instrument de mesure de perte diélectrique
Pour déterminer l'étendue exacte de la perte diélectrique, nous avons besoin d'un outil professionnel - un instrument de mesure de la perte diélectrique. Ce n'est pas un multimètre ordinaire, il est spécifiquement utilisé pour mesurer la tangente de perte (tan δ) et la valeur de capacité du milieu isolant des équipements électriques.
Principe de fonctionnement : la plupart des instruments de mesure de perte diélectrique courants utilisent le principe de mesure en pont. En mesurant la capacité et le courant de fuite de l'appareil testé, combinés à la tension appliquée, calculez la valeur tangente de l'angle de perte diélectrique. Cette valeur est un indicateur important pour mesurer les performances d’isolation. Plus la valeur est faible, meilleure est l’isolation et moins la perte d’énergie est importante.
Scénario d'application : presque tous les équipements électriques à haute tension-, tels que les transformateurs, les transformateurs, les câbles, les générateurs, les appareillages de commutation, etc., nécessitent des mesures régulières de perte diélectrique pour évaluer leur état d'isolation.
La perte diélectrique y est étroitement liée
La mesure de la perte diélectrique n’est pas un test isolé, elle est étroitement liée à l’état général de l’isolation des équipements électriques.
Isolation des équipements électriques : C'est la « bouée de sauvetage » pour le fonctionnement en toute sécurité des équipements électriques. De bonnes performances d'isolation peuvent empêcher des accidents tels que des fuites et des courts-circuits. L’augmentation des pertes diélectriques est souvent un signe précoce du vieillissement de l’isolation.
Décharge partielle : Lorsque de petites fissures ou impuretés apparaissent à l'intérieur du matériau isolant, une décharge partielle se produira sous l'action d'un champ électrique, ce qui accélérera le vieillissement du matériau isolant et augmentera la perte diélectrique.
Comment pouvons-nous faire mieux ? --Rendre la mesure de perte diélectrique plus précieuse
Pour rendre la mesure des pertes diélectriques plus précise et refléter l'état réel de l'équipement, nous pouvons partir des aspects suivants :
Procédures opérationnelles standardisées : suivez strictement les instructions du fabricant de l'équipement et les normes de l'industrie en matière de mesure afin de garantir un environnement de test et un câblage corrects.
Tests réguliers et analyse des tendances : mesurez régulièrement la perte diélectrique de l'équipement et effectuez une analyse des tendances sur les données de mesure. En comparant les résultats des mesures précédentes, la tendance à la détérioration des performances d'isolation peut être détectée en temps opportun et des mesures peuvent être prises à l'avance.
Combinaison avec d'autres méthodes de détection : la mesure des pertes diélectriques n'est pas omnipotente et elle peut être combinée avec d'autres techniques de détection (telles que la mesure des décharges partielles, la mesure de la température infrarouge, etc.) pour former une solution de diagnostic d'équipement plus complète.
Comprendre les conditions de test : comprenez et enregistrez le niveau de tension, la température ambiante, l'humidité et d'autres conditions pendant les tests, qui peuvent toutes affecter les résultats de mesure pour une analyse comparative ultérieure.
Wuhan UHV Power Technology Co., Ltd. : Protéger la sécurité du réseau électrique avec professionnalisme
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Foire aux questions (FAQ)
Quelle est la valeur qualifiée de la tangente de l'angle de perte diélectrique (tan δ) ? Il n’existe pas de norme absolue à ce sujet, car les différents types d’équipements, niveaux de tension ainsi que les normes nationales et industrielles varient. Habituellement, plus la valeur de tan δ est faible, mieux c'est. Les valeurs de référence spécifiques doivent faire référence aux réglementations techniques ou aux normes nationales de l'équipement concerné.
Pourquoi la mesure des pertes diélectriques est-elle nécessaire lorsque l'équipement est en panne de courant ? Étant donné que la mesure des pertes diélectriques nécessite l'application d'une certaine tension de test, si elle est effectuée sous tension, elle peut générer des courants de fuite dangereux, menacer la sécurité des personnes et endommager l'équipement.
Quels facteurs affectent la précision des mesures des instruments de mesure des pertes diélectriques ? Outre les performances de l'instrument lui-même, l'exactitude du câblage pendant le processus de test, la température et l'humidité de l'environnement ainsi que la propreté de la surface de l'équipement testé peuvent tous affecter la précision des mesures.
Une augmentation des pertes diélectriques signifie-t-elle nécessairement que l'équipement va être endommagé ? Une augmentation des pertes diélectriques est généralement un signe de vieillissement de l’isolation, indiquant une baisse des performances de l’isolation. Cela ne signifie pas nécessairement que l'appareil sera immédiatement endommagé, mais cela constitue un avertissement indiquant que l'appareil nécessite une attention particulière et peut nécessiter une réparation. Une évaluation rapide de l’état d’isolation peut nous aider à réagir à l’avance.
5. Outre les transformateurs, quels autres équipements nécessitent également des mesures régulières des pertes diélectriques ? En plus des transformateurs, presque tous les équipements électriques à haute tension-tels que les générateurs, les transformateurs, les câbles, les appareillages de commutation, les parafoudres, etc. nécessitent une mesure régulière de la perte diélectrique de leurs parties isolantes en fonction des conditions de fonctionnement et des exigences réglementaires.