Qu'est-ce que Tan δ, ou Tan Delta ?

Les milieux isolants sont classés en trois types principaux : gazeux, solides et liquides. Le Facteur de Pertes Diélectriques (ou Tan Delta) désigne la perte d'énergie causée par la dissipation de puissance active au sein du milieu isolant des équipements électriques soumis à un champ électrique. Cette dissipation est généralement représentée par le facteur de pertes (tan δ), qui reflète la différence de phase entre le courant de fuite et le courant capacitif traversant le diélectrique. En particulier, plus le facteur de pertes est élevé, plus les propriétés isolantes du matériau sont médiocres, entraînant une conversion accrue d'énergie en chaleur pendant le fonctionnement. À terme, cela affecte la durée de vie et la sécurité de l'équipement.

L'objectif principal des tests de Facteur de Pertes Diélectriques (tan δ) est d'évaluer l'état de l'isolation de l'équipement, afin de prévenir les accidents électriques dus au vieillissement ou à la défaillance de l'isolation. En pratique, divers types d'équipements électriques utilisés dans les postes de transformation nécessitent un test Tan δ. Par exemple : transformateurs, enroulements, transformateurs de courant (TC), transformateurs de tension (TT), traversées de transformateur, câbles et générateurs. Le test Tan δ est une partie indispensable des opérations de maintenance et d'entretien de ces appareils.

Principe du Test Tan Delta
Un isolant pur, lorsqu'il est connecté entre la ligne et la terre, se comporte comme un condensateur. Dans un isolant idéal, le matériau isolant qui agit également comme diélectrique étant 100 % pur, le courant électrique le traversant n'a qu'une composante capacitive. Il n'y a pas de composante résistive du courant circulant de la ligne à la terre à travers l'isolant, car dans un matériau isolant idéal, il y a zéro pour cent d'impuretés.
Dans un condensateur pur, le courant électrique capacitif est en avance de 90° sur la tension appliquée.
En pratique, l'isolant ne peut pas être fabriqué à 100 % pur. De plus, en raison du vieillissement des isolateurs, des impuretés comme la saleté et l'humidité y pénètrent. Ces impuretés offrent un chemin conducteur au courant. Par conséquent, un courant de fuite électrique circulant de la ligne à la terre à travers l'isolant possède une composante résistive.
Ainsi, il va sans dire que pour un bon isolant, cette composante résistive du courant de fuite est assez faible. Autrement dit, l'état de santé d'un isolant électrique peut être déterminé par le rapport de la composante résistive à la composante capacitive. Pour un bon isolant, ce rapport serait assez faible. Ce rapport est communément appelé tan δ ou tan delta. On l'appelle parfois aussi facteur de dissipation.

1. Rigidité diélectrique (BDV) (ASTM D877 & ASTM D1816, IEC 60156)

2. Tan Delta (Facteur de Pertes Diélectriques (DDF)/ Facteur de puissance) (ASTM D924, IEC 60247, IEC 61620, BS 5737, JIS C2101, VDE 0380-2, IS 6262)

3. Résistivité (ASTM D1169, IEC 60247, BS 5737, JIS C2101, VDE 0380-2, IS 6103)

Le testeur de pertes diélectriques à conversion de fréquence automatique et anti-interférences JYC est utilisé pour les mesures de pertes diélectriques anti-interférences sur site ou les mesures de pertes diélectriques de précision en laboratoire. L'instrument est de structure intégrée, intégrant un pont de pertes diélectriques, une alimentation à fréquence variable, un transformateur d'essai et un condensateur étalon, etc. Il utilise une technologie de conversion de fréquence anti-interférences et de filtrage numérique par transformée de "Fourier", une mesure intelligente entièrement automatique. Les données de mesure sont très stables même en environnement fortement perturbé, et les résultats de mesure sont affichés du plus grand au plus petit sur un écran LCD. Une imprimante intégrée permet l'impression.

Caractéristiques du JYC
● Mesure de l'isolation des transformateurs de puissance, des traversées, des disjoncteurs, des TC, des TT, des CVT, des câbles, des parafoudres et d'autres types d'isolation.

●Mesure du Facteur de Puissance d'Isolation (cos ᵠ), du Facteur de Pertes Diélectriques (tan δ), de la Capacitance, de l'Inductance, de l'Excitation, du Facteur de Qualité et des Pertes de Puissance (watts)

● Adopte la technologie de conversion de fréquence anti-interférence, identifie automatiquement la tension système 50Hz/60Hz, et peut mesurer avec précision même sous une interférence de 200%
● Doté d'une fonction de rapport CVT, il peut mesurer le rapport, la polarité et la phase des CVT
● Dispose des modes de fonctionnement UST/GST, capacité standard interne/externe, haute tension interne/externe multiples, structure intégrée, permet d'effectuer divers tests de pertes diélectriques conventionnels sans aucun équipement auxiliaire externe
● Fonction de blindage basse tension avec câblage inversé, permet de mesurer C11 sans débrancher les fils même si le bus CVT est mis à la terre
● Fonction de mesure par méthode d'auto-excitation CVT, permet de mesurer simultanément C1/C2 avec une seule connexion, et compense automatiquement l'influence des fils de connexion et de la division de tension du condensateur standard
● Avertit en cas de mauvais contact du circuit et de décharge, facilitant le jugement de la fiabilité du câblage
● Modèles de mesure de pertes diélectriques en série et parallèle intégrés, simulant le "pont de Schering" ou le pont comparateur de courant, facilitant les tests de l'instrument
● Affichage dynamique de la tension et du courant de test, peut également servir de voltmètre haute tension
● Fonction d'alerte pour mauvaise mise à la terre et mauvais contact de câblage, facilitant l'évaluation de la fiabilité du câblage
● Grande adaptabilité à l'alimentation, fonctionne avec des sources 50/60Hz, forte immunité aux interférences et supporte également l'alimentation par générateur
● Horloge calendrier intégrée, peut stocker 100 jeux de données de mesure, interface RS232 pour ordinateur permettant la mesure, le traitement des données et la sortie des résultats ; logiciel d'arrière-plan fourni, peut être intégré dans des véhicules d'inspection de tests complets

Caractéristiques du JYC :

● Mesure de l'isolation des transformateurs de puissance, des traversées, des disjoncteurs, des TC, des TP, des CVT, des câbles, des parafoudres et d'autres types d'isolation.

●Mesure du facteur de puissance d'isolation (cos ᵠ), du facteur de dissipation (tan δ), de la capacité, de l'inductance, de l'excitation, du facteur de qualité et des pertes de puissance (watts)

● Adopte la technologie anti-interférence à conversion de fréquence, identifie automatiquement la tension système 50Hz/60Hz, et peut mesurer avec précision même sous 200% d'interférence
● Doté de la fonction de rapport CVT, il peut mesurer le rapport, la polarité et la phase des CVT
● Avec les modes de fonctionnement UST/GST, capacité standard interne/externe, haute tension interne/externe multiple, structure intégrée, il peut effectuer divers tests de pertes diélectriques conventionnels sans aucun équipement auxiliaire externe
● Avec la fonction de blindage basse tension en câblage inverse, en cas de mise à la terre du bus CVT, il peut mesurer C11 sans déconnecter le fil
● Avec la fonction de mesure par méthode d'auto-excitation CVT, C1/C2 peuvent être mesurés simultanément en une seule connexion, et l'influence des fils de connexion et de la division de tension du condensateur standard est automatiquement compensée
● Il dispose d'une fonction d'alerte pour les mauvais contacts de circuit et la décharge, facilitant le jugement de la fiabilité du câblage
● Modèles de mesure de pertes diélectriques en série et parallèle intégrés, utilisés pour simuler le "pont de Schering" ou le pont comparateur de courant, facilitant les tests de l'instrument
● Affichage dynamique de la tension et du courant de test, peut également servir de voltmètre haute tension
● Fonction d'alerte pour les mauvaises mises à la terre et les mauvais contacts de câblage, facilitant le jugement de la fiabilité du câblage
● Grande adaptabilité à l'alimentation, peut utiliser une alimentation 50/60Hz, forte anti-interférence et peut également supporter l'alimentation par générateur
● Avec horloge calendrier, peut stocker 100 ensembles de données de mesure, avec interface informatique RS232, permettant via cette interface de réaliser la mesure, le traitement des données et la sortie des résultats de test ; équipé d'un logiciel d'arrière-plan informatique, peut être intégré dans l'inspection des véhicules de test complets

SPÉCIFICATIONS TECHNIQUES :

Quels sont les différents modes du test Tan Delta ?

En ce qui concerne le test de tangente delta, il existe essentiellement trois modes de test de facteur de puissance. Ce sont :

GST Guard – Cela calcule la quantité de fuite de courant vers la terre. Cette méthode élimine la fuite de courant à travers les câbles rouge ou bleu. Alors qu'en UST, la terre est appelée guard car les bords mis à la terre ne sont pas calculés. Lorsque la méthode UST est appliquée sur l'appareil, la mesure du courant se fait uniquement à travers les câbles bleu ou rouge. Le courant traversant le câble de terre est automatiquement dévié vers la source AC et donc exclu du calcul.
UST Mode – Ce mode est utilisé pour calculer l'isolation entre les câbles non mis à terre de l'équipement. Ici, chaque partie d'isolation doit être séparée et analysée sans qu'aucune autre isolation ne lui soit connectée.
GST Mode – Dans ce dernier mode de fonctionnement, les deux voies de fuite sont calculées par l'appareil de test. Le courant, les valeurs de capacité, les guards UST et GST, ainsi que la perte en watts doivent correspondre aux paramètres du test GST. Cela donne un aperçu complet du comportement du test.
Lorsque la somme des valeurs de GST Guard et UST n'est pas égale aux paramètres GST, cela peut indiquer un dysfonctionnement du banc de test, ou que les bornes de test ne sont pas correctement conçues.

FAQ :

• Que signifie la valeur Tan Delta ?
  La valeur Tan Delta renseigne sur la qualité de l'isolation. Des valeurs de tan δ élevées indiquent une isolation de moindre qualité, tandis que des valeurs plus basses signalent un meilleur état de l'isolation.
  
• Quand effectue-t-on généralement le test Tan Delta ?
  Ce test est réalisé lors de la fabrication, de la mise en service et de la maintenance des équipements électriques, ainsi que lors d'évaluations diagnostiques de routine pour surveiller l'état de l'isolation dans le temps.
  
• Quelles sont les applications du test Tan Delta ?
  Le test Tan Delta est couramment utilisé pour évaluer l'état des câbles électriques, transformateurs, traversées, disjoncteurs et autres équipements haute tension comportant des matériaux isolants.
  
• Quels sont les avantages du test Tan Delta ? Détection précoce : Il permet de repérer les problèmes d'isolation à un stade précoce, facilitant une maintenance opportune et évitant les pannes catastrophiques.
• Quelles sont les valeurs Tan Delta acceptables ?
  Les valeurs acceptables de Tan Delta varient selon le type d'équipement et le matériau d'isolation. En général, des valeurs inférieures à 0,7 % indiquent une meilleure qualité d'isolation. Les valeurs admissibles doivent être définies par les normes de l'équipement ou les directives du fabricant.
  
• Est-il nécessaire d'effectuer régulièrement le test Tan Delta ?
  Des tests réguliers sont recommandés, en particulier pour les équipements critiques, car ils aident à suivre l'état de l'isolation et à planifier les activités de maintenance en conséquence.
  
• Le test Tan Delta peut-il être utilisé pour les équipements à bain d'huile ?
  Oui, le test Tan Delta est couramment utilisé pour évaluer l'état de l'isolation des transformateurs et traversées à bain d'huile, où il aide à identifier des problèmes comme l'humidité ou la contamination de l'huile.
  
• Comment ce test est-il réalisé sur site ?
  Le test sur site implique l'utilisation d'un kit spécialisé qui applique une haute tension à une fréquence spécifique à l'équipement testé, mesurant la différence de phase entre le courant et la tension. Les résultats sont ensuite comparés à des valeurs de référence.
  
• Ce test peut-il prédire la durée de vie restante de l'équipement ?
  Bien que le test Tan Delta fournisse des données précieuses sur l'état de l'isolation, il ne peut prédire la durée de vie restante exacte de l'équipement. Il aide à prendre des décisions éclairées concernant la maintenance et les réparations.
  
• Est-il sûr d'effectuer ce test sur des équipements sous tension ?
  Non, il n'est pas sûr de l'effectuer sur des équipements sous tension. L'équipement testé doit être correctement hors tension et mis à la terre pour assurer la sécurité du personnel de test.
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