หากละเลยปัจจัยทั้งสองนี้ ค่าความต้านทานฉนวนอาจเปลี่ยนแปลงอย่างมีนัยสำคัญ
ในขั้นตอนการทดสอบความต้านทานฉนวน มีปัจจัยสองประการที่มีความสำคัญอย่างยิ่ง การมองข้ามปัจจัยเหล่านี้สามารถส่งผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อผลการทดสอบ ได้แก่ อุณหภูมิและความชื้น
ความแปรผันของ อุณหภูมิ ส่งผลต่อสมรรถนะความต้านทานของวัสดุฉนวน สำหรับวัสดุฉนวนส่วนใหญ่ ความต้านทานจะลดลงเมื่ออุณหภูมิเพิ่มสูงขึ้น เนื่องจากอุณหภูมิที่สูงขึ้นจะเพิ่มการนำไฟฟ้าของวัสดุ ส่งผลให้ความต้านทานฉนวนลดลง ดังนั้น การบันทึกอุณหภูมิระหว่างการทดสอบความต้านทานฉนวนช่วยในการวิเคราะห์ผลการทดสอบและพิจารณาว่าอยู่ในเกณฑ์ปกติหรือไม่ ความชื้น ก็มีผลกระทบอย่างมากต่อความต้านทานฉนวนเช่นกัน เมื่อความชื้นแวดล้อมสูง ความชื้นสามารถเกาะติดบนพื้นผิวของวัสดุฉนวน สร้างเส้นทางการนำไฟฟ้าที่ลดความต้านทานลง ในสภาพแวดล้อมที่มีความชื้นสูง ค่าความต้านทานฉนวนอาจลดลงอย่างมากต่ำกว่าระดับปกติ การบันทึกความชื้นช่วยในการตีความผลลัพธ์และประเมินว่าความชื้นแวดล้อมสูงส่งผลต่อสมรรถนะการฉนวนไฟฟ้าหรือไม่
เหตุใด IEC 60060 จึงกำหนดให้การทดสอบป้องกันอุปกรณ์ไฟฟ้าต้องดำเนินการที่ความชื้นสัมพัทธ์แวดล้อมต่ำกว่า 80%?
เมื่อทำการทดสอบป้องกันอุปกรณ์ไฟฟ้า เช่น หม้อแปลง ขดลวดมอเตอร์ หรือสายเคเบิล ในสภาวะความชื้นสูง ข้อมูลที่วัดได้มักเบี่ยงเบนจากค่าจริงอย่างมีนัยสำคัญ ความคลาดเคลื่อนนี้เกิดจากสองปัจจัยหลัก: ผลกระทบจากฟิล์มน้ำและการบิดเบือนของสนามไฟฟ้า เมื่อความชื้นแวดล้อมสูง พื้นผิวของวัสดุฉนวน (เช่น กระดาษฉนวนหม้อแปลง สีเคลือบขดลวดมอเตอร์ หรือฉนวนภายนอกสายเคเบิล) อาจเกิดการควบแน่นหรือมีชั้นความชื้นบาง ๆ ซึ่งลดความต้านทานฉนวนพื้นผิวลงอย่างมากและเพิ่มกระแสรั่วไหลพื้นผิวขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ นอกจากนี้ การควบแน่นและฟิล์มน้ำอาจทำให้สนามไฟฟ้าระหว่างตัวนำและวัสดุฉนวนบิดเบือน การกระจายสนามไฟฟ้าไม่สม่ำเสมอมากขึ้น และอาจเกิดการคายประจุโคโรนา ซึ่งส่งผลโดยตรงต่อผลการวัด ดังนั้น เพื่อให้ได้การวัดที่แม่นยำ การทดสอบความต้านทานฉนวนจึงมักดำเนินการในสภาพแวดล้อมที่มีความชื้นสัมพัทธ์แวดล้อมต่ำกว่า 65%
เหตุใดจึงจำเป็นต้องบันทึกอุณหภูมิระหว่างการทดสอบความต้านทานฉนวนของอุปกรณ์ไฟฟ้า?
วัสดุฉนวนในอุปกรณ์ไฟฟ้ามักมีความชื้นและสิ่งเจือปนที่ละลายน้ำได้ (เช่น เกลือ สารกรด) บางส่วน ซึ่งสามารถนำกระแสไฟฟ้าเล็กน้อยได้ เมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น การเคลื่อนที่ของโมเลกุลและไอออนภายในวัสดุฉนวนจะเร็วขึ้น และความชื้นกับสิ่งเจือปนจะเคลื่อนที่ไปยังขั้วไฟฟ้าภายใต้อิทธิพลของสนามไฟฟ้า ส่งผลให้การนำไฟฟ้าของวัสดุเพิ่มขึ้น ดังนั้น เมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น ความต้านทานฉนวนจะลดลงอย่างเห็นได้ชัด และการลดลงนี้มักเป็นแบบเอกซ์โพเนนเชียล ตัวอย่างเช่น เมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น 10°C ความต้านทานของฉนวนระดับ B ในเครื่องกำเนิดไฟฟ้าอาจลดลงเหลือประมาณ 1/2.8 ของค่าเดิม และความต้านทานของฉนวนระดับ A ในหม้อแปลงอาจลดลงเหลือประมาณ 1/1.7 ของค่าเดิม
สำหรับอุปกรณ์ที่มีความชื้นแทรกซึมมาก ค่าความต้านทานฉนวนจะผันผวนมากขึ้นตามการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ ดังนั้น การบันทึกอุณหภูมิแวดล้อมระหว่างการทดสอบความต้านทานฉนวนจึงเป็นสิ่งสำคัญ หากอุปกรณ์เพิ่งหยุดทำงานและยังไม่เย็นตัวเต็มที่ อุณหภูมิภายในจริงของฉนวนก็ควรบันทึกด้วย วิธีการนี้ช่วยให้สามารถแปลงค่าความต้านทานฉนวนไปยังอุณหภูมิมาตรฐานเดียวกันได้ ทำให้สามารถเปรียบเทียบและวิเคราะห์ผลลัพธ์ได้อย่างแม่นยำยิ่งขึ้น
เหตุใด IEC 60060 จึงอนุญาตให้ใช้ค่า "กำหนดโดยผู้ใช้" สำหรับข้อกำหนดความต้านทานฉนวนในอุปกรณ์บางประเภท?
เนื่องจากความแตกต่างของสภาพภูมิอากาศ โครงสร้างและสภาพของฉนวน วิธีการทดสอบ และการเชื่อมต่อในประเทศและภูมิภาคต่างๆ IEC 60060 จึงไม่ได้กำหนดค่าความต้านทานฉนวนขั้นต่ำสำหรับอุปกรณ์ไฟฟ้าแรงสูงส่วนใหญ่ มีข้อยกเว้นเฉพาะสำหรับโครงสร้างที่เรียบง่ายกว่าและอุปกรณ์ไฟฟ้าแรงต่ำบางประเภท เนื่องจากการกำหนด "ค่าที่ต้องการ" ที่เป็นมาตรฐานเดียวกันสำหรับความต้านทานฉนวนของอุปกรณ์ไฟฟ้าแรงสูงส่วนใหญ่เป็นเรื่องยาก IEC 60060 จึงใช้แนวทาง "กำหนดโดยผู้ใช้" และเน้นการวิเคราะห์และตัดสินใจอย่างรอบด้าน เพื่อประเมินสภาพฉนวนของอุปกรณ์ไฟฟ้าได้อย่างแม่นยำ
โดยสรุป ความผันผวนของอุณหภูมิและความชื้นสามารถส่งผลกระทบโดยตรงต่อค่าความต้านทานฉนวน ดังนั้น การบันทึกพารามิเตอร์ทั้งสองนี้ระหว่างการทดสอบจะให้ข้อมูลที่แม่นยำยิ่งขึ้นสำหรับการวิเคราะห์ข้อบกพร่องและการประเมินสภาพอุปกรณ์
เครื่องทดสอบความต้านทานฉนวน JYM
บริษัท คิงรัน ทรานสฟอร์เมอร์ อินสตรูเมนท์ จำกัด
เครื่องทดสอบหม้อแปลงเพิ่มเติมจากคิงรัน
