อุณหภูมิและความชื้นส่งผลต่อการทดสอบความต้านทานฉนวน กระแสรั่วไหล และการสูญเสียไดอิเล็กตริกอย่างไร?

ค่าความต้านทานฉนวนจะลดลงเมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น กระแสรั่วไหลจะเพิ่มขึ้นเมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น ส่วนการสูญเสียไดอิเล็กทริกมีความซับซ้อนและอาจเพิ่มขึ้นหรือลดลงตามการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ เมื่อความชื้นเพิ่มขึ้น ค่าความต้านทานฉนวนจะลดลง กระแสรั่วไหลบนพื้นผิวฉนวนจะเพิ่มขึ้น และการสูญเสียไดอิเล็กทริกจะเพิ่มขึ้น


(1) ความต้านทานฉนวน

1. อิทธิพลของอุณหภูมิ: อุณหภูมิมีอิทธิพลอย่างมากต่อความต้านทานฉนวน โดยทั่วไป ความต้านทานฉนวนจะลดลงเมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น เมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น การโพลาไรเซชันในวัสดุฉนวนจะรุนแรงขึ้น การนำไฟฟ้าเพิ่มขึ้น ส่งผลให้ค่าความต้านทานลดลง ซึ่งสัมพันธ์กับระดับการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิและคุณสมบัติรวมถึงโครงสร้างของวัสดุฉนวน ดังนั้น เมื่อวัดความต้านทานฉนวน ต้องบันทึกอุณหภูมิด้วย เพื่อให้สามารถแปลงค่าไปเปรียบเทียบที่อุณหภูมิเดียวกันได้

2. อิทธิพลของความชื้น: พื้นผิวฉนวนดูดซับความชื้น และพื้นผิวของปลอกพอร์ซเลนจะก่อตัวเป็นฟิล์มน้ำ ซึ่งมักจะลดความต้านทานฉนวนลง เมื่อความชื้นสัมพัทธ์ในอากาศสูง จะดูดซับน้ำได้มากขึ้น เพิ่มการนำไฟฟ้า และยังลดค่าความต้านทานฉนวนลงอีกด้วย

(2) กระแสรั่วไหล

1. อิทธิพลของอุณหภูมิ: การทดสอบกระแสรั่วไหลตรง (DC Leakage Test) เหมือนกับการทดสอบความต้านทานฉนวน โดยอิทธิพลของอุณหภูมิต่อผลการทดสอบมีความสำคัญมาก เมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น กระแสรั่วไหลจะเพิ่มขึ้น

2. อิทธิพลของความชื้น: กระแสรั่วไหลแบ่งออกเป็นกระแสรั่วไหลบนพื้นผิวและกระแสรั่วไหลเชิงปริมาตร สิ่งที่เราต้องการวัดคือกระแสรั่วไหลเชิงปริมาตร ภายใต้สภาวะอากาศไม่ดี พื้นผิวสกปรก และชื้น กระแสรั่วไหลบนพื้นผิวของอุปกรณ์จะมีค่ามากมาก จนอาจเกินกระแสรั่วไหลเชิงปริมาตร ส่งผลให้ผลการทดสอบกระแสรั่วไหลไม่แม่นยำ ในกรณีนี้ ต้องใช้วิธีการป้องกัน (shielding method) เพื่อกำจัดอิทธิพลของกระแสรั่วไหลบนพื้นผิวที่มีต่อการทดสอบกระแสรั่วไหล

(3) การสูญเสียไดอิเล็กทริก (Tan Delta δ )

1. อิทธิพลของอุณหภูมิ: ความสัมพันธ์ระหว่างการสูญเสียไดอิเล็กทริกกับอุณหภูมิมีความซับซ้อนมากขึ้น การสูญเสียจากการนำไฟฟ้าและการสูญเสียจากการโพลาไรเซชันมีค่าน้อยมากเมื่ออุณหภูมิต่ำ เมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น การสูญเสียจากการโพลาไรเซชันจะเพิ่มขึ้นอย่างเห็นได้ชัด และการสูญเสียจากการนำไฟฟ้าจะเพิ่มขึ้นเล็กน้อย เนื่องจากไดโพลหมุนได้ง่ายขึ้น ที่อุณหภูมิหนึ่ง การสูญเสียไดอิเล็กทริกทั้งหมดจะถึงค่าสูงสุด เมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้นต่อไป การเคลื่อนที่ทางความร้อนของโมเลกุลจะขัดขวางการจัดเรียงตัวที่เป็นระเบียบของไดโพลภายใต้สนามไฟฟ้า และการสูญเสียจากการโพลาไรเซชันจะลดลง แม้ว่าการสูญเสียจากการนำไฟฟ้ายังคงเพิ่มขึ้นในขั้นตอนนี้ แต่การเพิ่มขึ้นน้อยกว่าการลดลงของการสูญเสียจากการโพลาไรเซชัน ดังนั้นผลโดยรวมจึงลดลง เมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้นอีก การสูญเสียจากการนำไฟฟ้าจะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว และการสูญเสียทั้งหมดในเวลานี้จะถูกครอบงำโดยการสูญเสียจากการนำไฟฟ้า และก็เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วเช่นกัน ในกรณีนี้ แนวโน้มการเปลี่ยนแปลงของ tanδ กับอุณหภูมิจะสอดคล้องกับการเปลี่ยนแปลงของอัตราการสูญเสียไดอิเล็กทริกกับอุณหภูมิ

2. อิทธิพลของความชื้น: การเพิ่มขึ้นของความชื้นสัมพัทธ์ในอากาศจะเพิ่มกระแสรั่วไหลบนพื้นผิวของอุปกรณ์ฉนวน เนื่องจากกระแสรั่วไหลบนพื้นผิวของอุปกรณ์ฉนวนเป็นกระแสต้านทาน (resistive current) tanδ จะเพิ่มขึ้น หากความชื้นสูงเกินไปเป็นเวลานาน อาจทำให้ฉนวนชื้นได้ง่าย ซึ่งจะทำให้ tanδ มีค่ามากขึ้น

เครื่องทดสอบความต้านทานฉนวน JYM

บริษัท คิงรัน ทรานสฟอร์เมอร์ อินสตรูเมนท์ จำกัด

เครื่องทดสอบหม้อแปลงเพิ่มเติมจากคิงรัน