การทดสอบความต้านทานการม้วน

ความแตกต่างระหว่างความต้านทานกระแสตรงและความต้านทานฉนวนคืออะไร และวิธีการทดสอบอย่างไร?

ในบรรดาพารามิเตอร์ต่างๆ ของหม้อแปลงไฟฟ้า มอเตอร์ หรือสายเคเบิล ความต้านทานกระแสตรง (DC Resistance) และความต้านทานฉนวน (Insulation Resistance) เป็นสองพารามิเตอร์ที่สำคัญที่สุด แม้ชื่อจะฟังคล้ายกัน แต่มีความหมายพื้นฐานที่แตกต่างกันโดยสิ้นเชิง พูดง่ายๆ คือ ความต้านทานกระแสตรงวัดความสะดวกในการไหลของกระแสไฟฟ้า ภายใน ตัวนำ ซึ่งสะท้อนถึงความสมบูรณ์ของขดลวด ส่วนความต้านทานฉนวนวัดความสามารถในการป้องกันไม่ให้กระแสรั่วไหล ผ่าน วัสดุฉนวน ซึ่งสะท้อนถึงคุณภาพของฉนวน

1. ความต้านทานกระแสตรง (DC Resistance)

ความต้านทานกระแสตรงคือความต้านทานสถิตย์โดยธรรมชาติของตัวนำ เป็นค่าความต้านทานที่เกิดขึ้นกับวัตถุเมื่อป้อนกระแสตรงจำนวนหนึ่งเข้าไป ค่าความต้านทานนี้คำนวณตามกฎของโอห์ม เรียกว่าความต้านทานกระแสตรง มีหน่วยเป็นโอห์ม (Ω) ตัวอย่างเช่น สามารถใช้ความต้านทานกระแสตรงวัดความต้านทานขดลวดของหม้อแปลงไฟฟ้า ความต้านทานกระแสตรงของขดลวดหม้อแปลง ความต้านทานกระแสตรงของสายไฟ เป็นต้น

จุดประสงค์ของการวัดความต้านทานกระแสตรงคือเพื่อตรวจสอบคุณภาพของขดลวดหรือคอยล์ในอุปกรณ์ไฟฟ้า เช่น หม้อแปลงไฟฟ้าและมอเตอร์ รวมถึงความสมบูรณ์ของวงจร เพื่อค้นหาข้อบกพร่องต่างๆ เช่น สายขาด การบัดกรีข้อต่อไม่ดี การสัมผัสไม่แน่น ซึ่งเกิดจากความเค้นทางกลเนื่องจากแรงสั่นสะเทือนระหว่างการผลิตหรือการทำงาน ข้อบกพร่องจากขดลวดช็อตระหว่างรอบ เป็นต้น นอกจากนี้ เมื่อทำการทดสอบอุณหภูมิเพิ่มของหม้อแปลงไฟฟ้า ยังจำเป็นต้องแปลงค่าอุณหภูมิภายใต้โหลดที่สอดคล้องกันตามค่าความต้านทานกระแสตรงภายใต้โหลดที่แตกต่างกันด้วย



2. ความต้านทานฉนวน (Insulation Resistance)
เมื่อเทียบกับความต้านทานกระแสตรง ความต้านทานฉนวนมีการใช้งานที่หลากหลายกว่า และพบการใช้งานความต้านทานฉนวนได้ทั่วไปในระบบไฟฟ้า
ความต้านทานฉนวนใช้สำหรับวัดค่าความต้านทานซึ่งบ่งชี้ความแข็งแรงของฉนวนในอุปกรณ์ขนาดใหญ่ เช่น หม้อแปลงไฟฟ้า หม้อแปลงกำลัง เครื่องกำเนิดไฟฟ้า มอเตอร์แรงดันสูง ตัวเก็บประจุไฟฟ้า สายเคเบิลกำลัง และอาร์เรสเตอร์
จุดประสงค์ของการวัดความต้านทานฉนวนคือเพื่อค้นหาสิ่งแปลกปลอมที่ส่งผลต่อฉนวนในส่วนที่เป็นตัวนำของอุปกรณ์ไฟฟ้า ข้อบกพร่องเช่น ฉนวนชื้นหรือสกปรกบางส่วนหรือทั้งหมด น้ำมันฉนวนเสื่อมสภาพรุนแรง ฉนวนทะลุ และความเสื่อมเนื่องจากความร้อนรุนแรง เป็นต้น

จุดประสงค์ของการวัดความต้านทานฉนวนของหม้อแปลงไฟฟ้าคือเพื่อทดสอบความสมบูรณ์ของฉนวนขดลวด ฉนวนที่ดีกว่าหมายถึงกระแสรั่วไหลที่ต่ำกว่า และประสิทธิภาพการทำงานและความปลอดภัยที่ดีกว่า เนื่องจากความต้านทานฉนวนมีค่าสูงมาก โดยทั่วไปจึงเลือกใช้เครื่องทดสอบความต้านทานฉนวนระดับแรงดันไฟฟ้าสูงเพื่อทำการวัด



3. ความแตกต่างระหว่างความต้านทานกระแสตรงและความต้านทานฉนวน
ทั้งความต้านทานกระแสตรงและความต้านทานฉนวนต่างอิงตามกฎของโอห์ม ความต้านทานกระแสตรงใช้สำหรับแก้ปัญหาการวัดความต้านทานของโหลดแบบเหนี่ยวนำ ส่วนความต้านทานฉนวนเป็นเครื่องมือพิเศษสำหรับแก้ไขการวัดระดับการเป็นฉนวน
จากผลการวัดค่าความต้านทานทั้งสองประเภท: ความต้านทานกระแสตรงยิ่งมีค่าน้อยยิ่งดี ในขณะที่ความต้านทานฉนวนยิ่งมีค่ามากยิ่งดี ความเชื่อมโยงที่จำเป็นระหว่างทั้งสองคือการสร้างฟังก์ชันการทดสอบที่แตกต่างกันสองแบบโดยใช้หลักการวัดเดียวกัน

4. ความแตกต่างในวิธีการทดสอบ
ความต้านทานกระแสตรงวัดโดยวิธีบริดจ์ (Bridge Method) และวิธีกระแส (Amperometric Method) ช่วงการวัดของวิธีบริดจ์ค่อนข้างแคบ แบ่งออกเป็นวิธีบริดจ์แขนเดียว (Single-Arm Bridge) และวิธีบริดจ์สองแขน (Double-Arm Bridge) เมื่อค่าความต้านทานของสายไฟและสายเคเบิลอยู่ที่ประมาณ 1 โอห์มขึ้นไป ให้ใช้วิธีบริดจ์แขนเดียว เมื่อค่าความต้านทานน้อยกว่า 1 โอห์ม ให้ใช้วิธีบริดจ์สองแขน หลักการของวิธีกระแสคือการใช้แหล่งกำเนิดกระแสคงที่ (Constant Current Source) เพื่อส่งออกกระแสคงที่ค่าต่างๆ ตามค่าความต้านทานของสายไฟและสายเคเบิล

การตรวจวัดความต้านทานฉนวนโดยทั่วไปใช้วิธีแรงดัน-กระแส (Voltage-Current Method) สำหรับการวัดความต้านทานฉนวนของสายไฟและสายเคเบิลที่มีเกราะป้องกันเป็นโลหะ ส่วนใหญ่จะวัดความต้านทานฉนวนระหว่างตัวนำกับชั้นชีลด์ สำหรับสายไฟและสายเคเบิลที่ไม่มีเกราะโลหะ เมื่อต้องการวัดค่าความต้านทานฉนวน ต้องนำสายไฟหรือสายเคเบิลที่ต้องการวัดจุ่มลงในน้ำ จากนั้นวัดความต้านทานฉนวนระหว่างตัวนำกับน้ำ


บทความอื่นๆ ที่เกี่ยวข้อง:
ทำไมการทดสอบความต้านทานสัมผัสจึงต้องใช้กระแส 100A ขึ้นไป?
อันตรายและการแก้ไขปัญหาความต้านทานสัมผัสเกินกำหนดในเซอร์กิตเบรกเกอร์หรือสวิตช์แรงดันสูง
วิธีการวัดความต้านทานสัมผัสโดยไม่ต้องปรับเปลี่ยนวงจร?
วิธีการทดสอบความต้านทานสัมผัสของสวิตช์เกียร์แรงดันสูงหรือเซอร์กิตเบรกเกอร์อย่างถูกต้อง?
ทำไมความต้านทานสัมผัสจึงเกินกำหนดในวงจรรองทางไฟฟ้า?
รายการตรวจสอบการทดสอบการรับรองและการบำรุงรักษาสถานีย่อย 110kV/220kV มีอะไรบ้าง?

บริษัท คิงรัน ทรานสฟอร์เมอร์ อินสตรูเมนท์ จำกัด



เครื่องทดสอบหม้อแปลงเพิ่มเติมจากคิงรัน