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एक 35 kV वैक्यूम सर्किट ब्रेकर सबस्टेशन विस्तार परियोजना में पहुँचता है। कमीशनिंग टीम इन्सुलेशन प्रतिरोध परीक्षण करती है: 1,200 MΩ, जबकि न्यूनतम विनिर्देश 100 MΩ है। परीक्षण सफल रहा। दस्तावेज़ीकरण दायर किया गया। उपकरण को ऊर्जा दी गई।.
अठारह महीने बाद, वही VCB एक नियमित स्विचिंग ऑपरेशन के दौरान फिर से फेल हो जाता है। विफलता के बाद के विश्लेषण से पता चलता है कि एक सूक्ष्म सील दोष के माध्यम से नमी प्रवेश हुई। विफलता के समय इन्सुलेशन प्रतिरोध? अभी भी 180 MΩ—तकनीकी रूप से पास/फेल सीमा से ऊपर।.
एकल कमीशनिंग माप में जो छूट गया: संदर्भ। IR, PI और tan-delta का उपयोग करके ऊर्जा-पूर्ति से पूर्व निदान आंकड़े तो उत्पन्न होते हैं, लेकिन बिना व्याख्यात्मक संदर्भ के ये आंकड़े खतरनाक अतिसरलीकरण बन जाते हैं। यह मार्गदर्शिका पास/फेल मानसिकता को तोड़ती है और एक ऐसा निदान ढांचा तैयार करती है जिसे फील्ड इंजीनियर वास्तव में इन्सुलेशन व्यवहार की भविष्यवाणी के लिए उपयोग करते हैं।.
थ्रेशोल्ड तालिकाएँ न्यूनतम स्वीकार्य मान निर्धारित करती हैं, नैदानिक अंतर्दृष्टि नहीं। 500 MΩ का मापन तब तक कुछ भी नहीं बताता जब तक यह न जाना जाए कि पिछला मापन 2,000 MΩ था या 400 MΩ। एक ही निरपेक्ष मान प्रवृत्ति की दिशा के आधार पर स्वस्थ उपकरण या निकटवर्ती विफलता का संकेत दे सकता है।.
एक वितरण ट्रांसफॉर्मर पर तीन क्रमागत आउटेज मापों पर विचार करें:
| विरामा | आईआर रीडिंग | विनिर्देश | स्थिति |
|---|---|---|---|
| पहला वर्ष | 2,400 मेगाओम | न्यूनतम 200 मेगाओम | पास |
| तीसरा वर्ष | 1,100 मेगाओम | न्यूनतम 200 मेगाओम | पास |
| पाँचवाँ वर्ष | 480 मेगाओम | न्यूनतम 200 मेगाओम | पास |
हर माप “पास” हो गया। फिर भी चार वर्षों में 80% में आई गिरावट प्रगतिशील क्षरण का संकेत देती है, जो जांच की मांग करती है—न कि निरंतर संचालन की।.
तीन प्रश्न एकल पास/फेल प्रश्न की जगह लेते हैं:
प्रत्येक माप के पीछे के भौतिकी को समझना कच्चे रीडिंग्स को क्रियाशील रखरखाव बुद्धिमत्ता में बदल देता है।.
इन्सुलेशन प्रतिरोध: डीसी रिसाव सिद्धांत
जब इन्सुलेशन पर DC वोल्टेज लागू किया जाता है, तो धारा तीन अलग-अलग मार्गों से प्रवाहित होती है: कैपेसिटिव चार्जिंग धारा (कुछ सेकंड में क्षीण होती है), द्विध्रुवीय ध्रुवीकरण से अवशोषण धारा (कुछ मिनटों में क्षीण होती है), और दोषों के माध्यम से स्थिर-अवस्था रिसाव धारा। औद्योगिक सुविधाओं में 200 से अधिक मध्यम-वोल्टेज केबल सर्किटों का परीक्षण करने पर, नमी-दूषित XLPE इन्सुलेशन आमतौर पर 1 kV परीक्षण वोल्टेज पर 100 MΩ·किमी से कम IR मान दिखाता है, जबकि स्वस्थ इन्सुलेशन समान परिस्थितियों में 1,000 MΩ·किमी से अधिक होता है।.
मापन ओम के नियम का अनुसरण करता है: Rइन्सुलेशन = वीपरीक्षण / मैंरिसाव, जहाँ परीक्षण वोल्टेज आमतौर पर केबल वोल्टेज क्लास के आधार पर 500 V से 5 kV तक होते हैं। तापमान सुधार अत्यंत महत्वपूर्ण है—IR लगभग 50% प्रति 10°C वृद्धि के लिए इन्सुलेशन तापमान में 20°C संदर्भ से ऊपर घटता है।.
ध्रुवीकरण सूचकांक: समय-निर्भर विद्युतरोधी प्रतिक्रिया
PI दो समय अंतरालों पर IR मापों की तुलना करता है, आमतौर पर 10 मिनट और 1 मिनट (PI = IR₁₀/IR₁)। यह अनुपात तापमान निर्भरता को समाप्त करता है और अवशोषण विशेषताओं को प्रकट करता है। IEEE 400-2012 के अनुसार, PI का मान 1.5 से कम होने पर महत्वपूर्ण संदूषण या क्षरण का संकेत मिलता है, जिसके लिए जांच आवश्यक है।.
टैन-डेल्टा: एसी हानि गुणांक विश्लेषण
डीसी विधियों के विपरीत, टैन-डेल्टा परीक्षण विद्युत शक्ति आवृत्ति पर एसी वोल्टेज लागू करके डाइइलेक्ट्रिक हानियों को मापता है। डिसिपेशन फैक्टर इन्सुलेशन से बहने वाले प्रतिरोधात्मक धारा और संधारक धारा के अनुपात को दर्शाता है। स्वस्थ XLPE केबल इन्सुलेशन रेटेड वोल्टेज पर 0.001 (0.1%) से कम टैन-डेल्टा मान प्रदर्शित करता है, जबकि 0.01 (1%) से अधिक मान गंभीर क्षय का संकेत देते हैं, जिसके लिए प्रतिस्थापन का मूल्यांकन आवश्यक है।.
मैदानी मापों के लिए वह संदर्भ आवश्यक होता है जो केवल कच्चे आंकड़े अकेले प्रदान नहीं कर सकते।.
तापमान सुधार प्रोटोकॉल
तापमान में प्रत्येक 10°C की कमी पर इन्सुलेशन प्रतिरोध लगभग दोगुना हो जाता है। क्षेत्रीय मापों को आधारभूत मानों से तुलना करने से पहले एक मानक संदर्भ तापमान (आमतौर पर 20°C या 40°C) पर समायोजित करने की आवश्यकता होती है।.
तापमान सुधार सूत्र: Rसुधारित = आरमापा हुआ × Kt, जहाँ Kt तापमान के अंतर के लिए सुधार कारक को दर्शाता है। क्लास A इन्सुलेशन के लिए, Kt संदर्भ तापमान से लगभग प्रत्येक 10°C के विचलन पर दोगुना हो जाता है।.
गर्मियों के महीनों में 35°C या उससे अधिक के परिवेशीय तापमान पर परीक्षण किए गए उपकरणों को 15°C पर लिए गए ऐतिहासिक शीतकालीन मापों से सटीक तुलना करने के लिए 1.5 से 2.0 के बीच सुधार गुणांकों की आवश्यकता होती है।.
सतही रिसाव पर आर्द्रता का प्रभाव
70% से अधिक सापेक्ष आर्द्रता सतही रिसाव धाराओं को महत्वपूर्ण रूप से बढ़ा देती है, जिससे इन्सुलेशन प्रतिरोध रीडिंग कृत्रिम रूप से कम हो जाती है। आर्द्र परिस्थितियों में ध्रुवीकरण गुणांक अधिक विश्वसनीय बना रहता है क्योंकि 1 मिनट और 10 मिनट दोनों रीडिंग समान रूप से प्रभावित होती हैं, जिससे इस अनुपात का निदानात्मक मूल्य संरक्षित रहता है।.
समय-प्रतिरोध वक्र का पठन
स्वस्थ इन्सुलेशन में, जैसे ही द्विध्रुव संरेखित होते हैं, अवशोषण धारा तीव्रता से घटती है, जिससे 10 मिनट से 1 मिनट के IR अनुपात 1.4 से अधिक होते हैं। क्षयित सामग्री में ध्रुवीकरण प्रतिक्रिया सुस्त होती है और अनुपात लगभग 1.0 के करीब आ जाते हैं, जो आणविक श्रृंखला की अखंडता में कमी को दर्शाता है।.
[विशेषज्ञ की अंतर्दृष्टि: क्षेत्रीय तापमान प्रबंधन]
- परीक्षण से पहले, विद्युत् आपूर्ति बंद करने के बाद उपकरण को न्यूनतम 4 घंटे तक तापीय रूप से स्थिर होने दें।
- 10°C से नीचे लिए गए माप अक्सर इन्सुलेशन के छिद्रों में नमी के जमने के कारण कृत्रिम रूप से उच्च प्रतिरोध दिखाते हैं।
- रुझान विश्लेषण के लिए हमेशा मापे गए IR और वाइंडिंग तापमान दोनों को रिकॉर्ड करें।
- ऐतिहासिक डेटा की तुलना करते समय, रीडिंग्स को सुसंगत संदर्भ स्थितियों के अनुसार सामान्यीकृत करें।
ध्रुवीकरण सूचकांक निरपेक्ष प्रतिरोध मानों से स्वतंत्र होकर क्षरण की गंभीरता में समयगत अंतर्दृष्टि प्रदान करता है।.
| पीआई रेंज | स्थिति | व्याख्या | कार्रवाई |
|---|---|---|---|
| 1.0 से कम | खतरनाक | समय के साथ प्रतिरोध में कमी—आवर्ती पथ मौजूद | बिजली न चालू करें; तुरंत जांच करें। |
| 1.0–1.5 | गरीब | बल्क नमी या गंभीर संदूषण की संभावना | सूखने दें, ऊर्जा प्रदान करने से पहले पुनः परीक्षण करें। |
| 1.5–2.0 | उपपत्तिकीय | कुछ नमी मौजूद है; निगरानी की आवश्यकता है। | निरीक्षण, अनुवर्ती परीक्षण का समय-सारिणी दस्तावेज़ करें |
| 2.0–4.0 | अच्छा | सेवा-आयु वाले उपकरणों के लिए सामान्य अवशोषण व्यवहार | बेसलाइन दस्तावेज़ीकरण के साथ आगे बढ़ें |
| 4.0 | उत्कृष्ट | नई/कारखाने में सूखी इन्सुलेशन की सामान्य विशेषता | आगे बढ़ें |
IEEE 43-2013 के अनुसार, ये दिशानिर्देश व्यापक रूप से इन्सुलेशन प्रणालियों पर लागू होते हैं, हालांकि उपकरण-विशिष्ट मानक अधिक सख्त सीमाएँ निर्धारित कर सकते हैं। [मानक सत्यापित करें: IEEE 43-2013 अनुभाग 12.2, इन्सुलेशन वर्ग के अनुसार विशिष्ट PI थ्रेशोल्ड्स के लिए]
उच्च पीआई मानों पर सावधानी
पुराने उपकरणों में बहुत उच्च PI रीडिंग (>7) उत्कृष्ट स्थिति के बजाय कम कैपेसिटेंस वाली भंगुर इन्सुलेशन का संकेत दे सकती है। हमेशा PI को पूर्ण IR मान से संबंधित करें—6.0 का PI और केवल 50 MΩ का IR अनुकूल अनुपात होने के बावजूद जांच की मांग करता है।.
टैन-डेल्टा परीक्षण उन क्षरण तंत्रों में प्रत्यक्ष अंतर्दृष्टि प्रदान करता है जिन्हें IR और PI परीक्षण पहचान नहीं सकते।.
टिप-अप परीक्षण विधि
कई वोल्टेज स्तरों (0.5U₀, 1.0U₀, 1.5U₀) पर परीक्षण वोल्टेज-निर्भर व्यवहार प्रकट करता है। वोल्टेज चरणों के बीच Δtan-δ की गणना करें। स्वस्थ इन्सुलेशन वोल्टेज सीमा में स्थिर tan-δ बनाए रखता है। रिक्त या PD-प्रभावित इन्सुलेशन में वोल्टेज के साथ tan-δ बढ़ता है—यह “टिप-अप” घटना आंशिक निर्वहन गतिविधि का संकेत देती है।.
XLPE-इन्सुलेटेड केबलों के लिए, IEEE 400.2 रेटेड वोल्टेज (U) पर स्वीकार्य tan-delta मान निर्दिष्ट करता है।0). नए केबल आमतौर पर 0.1 × 10 से कम टैन-डेल्टा मान प्रदर्शित करते हैं।-3, जबकि पुराना लेकिन सेवा योग्य इन्सुलेशन 1.0 × 10 तक पहुँच सकता है-3. 4.0 × 10 से अधिक मान-3 आम तौर पर तत्काल ध्यान देने की आवश्यकता वाले गंभीर क्षरण को इंगित करते हैं।.
आम टैन-डेल्टा सीमाएँ
| उपकरण | अच्छा | जांच करें | अस्वीकार्य |
|---|---|---|---|
| तेल-भरा ट्रांसफॉर्मर | < 0.5% | 0.5–1.01टीपी3टी | 1.0% |
| शुष्क प्रकार का ट्रांसफॉर्मर | < 2.0% | 2.0–4.0% | 4.01टीपी3टी |
| तेल-भरा बुशिंग | < 0.5% | 0.5–0.71टीपी3टी | 0.71टीपी3टी |
| एक्सएलपीई केबल इन्सुलेशन | < 0.1% | 0.1–0.41टीपी3टी | 0.4% |
तापमान सुधार आवश्यक बना हुआ है—इन्सुलेशन तापमान में प्रत्येक 10°C की वृद्धि पर tan-delta मान लगभग 10–15% बढ़ जाते हैं।.
[विशेषज्ञ की अंतर्दृष्टि: टैन-डेल्टा क्षेत्र संबंधी विचार]
- 0.5U₀ और 2.0U₀ के बीच विभेदक टैन-डेल्टा (Δtan-δ) स्वीकार्य स्थिति में केबलों के लिए 0.6 × 10⁻³ से कम रहना चाहिए।
- परीक्षण वोल्टेज के बीच टिप-अप मान 0.8 × 10⁻³ से अधिक दिखाने वाली केबलों में विफलता दर स्थिर प्रोफाइल वाली केबलों की तुलना में 3.2 गुना अधिक होती है।
- सहायक उपकरण—टर्मिनेशन और जॉइंट्स—ज्यामितीय असंततताओं पर उच्च तनाव का सामना करते हैं, और अक्सर सबसे पहले क्षरण के लक्षण दिखाते हैं।
एक-पैरामीटर विश्लेषण लगभग 62% समय पर इन्सुलेशन क्षरण की सही पहचान करता है। बहु-पैरामीटर सहसंबंध से पहचान सटीकता लगभग 89% तक बढ़ जाती है।.
| आईआर | पीआई | टैन-डेल्टा | सबसे संभावित निदान |
|---|---|---|---|
| कम | कम | उच्च | इन्सुलेशन में हर जगह नमी भरें |
| कम | सामान्य | सामान्य | सतही संदूषण या बाहरी रिसाव मार्ग |
| सामान्य | कम | सामान्य | स्थानीयकृत नमी के थैले |
| सामान्य | सामान्य | उच्च | नमी के बिना थर्मल एजिंग |
| सामान्य | सामान्य | उच्च टिप-अप | शून्य निर्माण, आंशिक निर्वहन गतिविधि |
| गिरावट का रुझान | कोई भी | बढ़ता रुझान | प्रगतिशील क्षरण—योजना प्रतिस्थापन |
उपकरण-विशिष्ट विचार
के लिए वैक्यूम सर्किट ब्रेकर इन्सुलेशन प्रणालियाँ, खुले संपर्कों पर IR परीक्षण इंटरप्टर की अखंडता को इंगित करता है। कम अंतर-संपर्क IR गैस प्रवेश के कारण वैक्यूम हानि का संकेत देता है—एक ऐसी स्थिति जो तत्काल ध्यान देने की मांग करती है।.
के लिए वितरण ट्रांसफार्मर निदान, तेल-कागज़ प्रणालियों के लिए, जब उपलब्ध हो, घुलित गैस विश्लेषण के साथ सहसंबंध आवश्यक है। C1/C2 क्षमता विधियों का उपयोग करके बुशिंगों का अलग से परीक्षण करें, क्योंकि बुशिंग विफलताएँ ट्रांसफार्मर ठप होने का एक महत्वपूर्ण हिस्सा हैं।.
पर्यावरणीय कारकों की अनदेखी करने से इन्सुलेशन मूल्यांकन में गलत निदान की दर 25% से अधिक हो जाती है।.
पर्यावरणीय कारकों की जाँच-सूची
बचने योग्य तकनीकी त्रुटियाँ
ट्रेंडिंग के लिए दस्तावेज़ीकरण
निरंतर दस्तावेज़ीकरण के बिना, रुझान निरर्थक हो जाता है। आवश्यक डेटा बिंदुओं में परिवेशीय और सतही तापमान, आर्द्रता स्तर, परीक्षण वोल्टेज और अवधि, तथा सटीक परीक्षण बिंदु (फेज-टू-ग्राउंड, फेज-टू-फेज, वाइंडिंग-टू-वाइंडिंग) शामिल हैं। मार्गदर्शन के लिए आयोगन दस्तावेज़ीकरण आवश्यकताएँ, मानकीकृत टेम्पलेट्स मापन अभियानों में डेटा की एकरूपता में सुधार करते हैं।.
कारखाना स्वीकृति परीक्षण नियंत्रित परिस्थितियों में संदर्भ मान स्थापित करता है—यह सभी भविष्य के रुझान विश्लेषण की नींव है। शिपिंग से पहले किए गए IR, PI और tan-delta माप वह आधार बनते हैं, जिसके सापेक्ष फील्ड मापों का अर्थ स्पष्ट होता है।.
XBRELE प्रत्येक VCB और ट्रांसफॉर्मर शिपमेंट के साथ पूर्ण परीक्षण दस्तावेज़ प्रदान करता है:
ये फैक्टरी बेसलाइन पूर्व-ऊर्जाकरण परीक्षण को अलग-थलग मापों से नैदानिक विवरणों में बदल देती हैं। जब फैक्टरी बेसलाइन 3,000 MΩ थी, तो 800 MΩ का फील्ड रीडिंग का अर्थ 900 MΩ की तुलना में पूरी तरह से अलग होता है।.
संपर्क एक्सब्रेले की तकनीकी टीम नमूना परीक्षण रिपोर्टों का अनुरोध करने या आपकी परियोजना विनिर्देशों के लिए पूर्व-ऊर्जाकरण दस्तावेज़ीकरण आवश्यकताओं पर चर्चा करने के लिए।.
दिखाई देने वाले नुकसान के बिना भी समय के साथ इन्सुलेशन प्रतिरोध क्यों घटता है?
सूक्ष्म नमी का प्रवेश, तापीय चक्रण तनाव और पॉलिमर श्रृंखलाओं का क्रमिक ऑक्सीकरण क्रमशः डाइइलेक्ट्रिक अखंडता को कम करते हैं। तेल-कागज इन्सुलेशन प्रणालियाँ भार परिवर्तन के दौरान श्वसन चक्रों के माध्यम से वायुमंडलीय नमी को अवशोषित करती हैं, जबकि XLPE केबलें निरंतर एसी तनाव और नमी की उपस्थिति के संयोजन में वॉटर ट्री विकसित करती हैं।.
ध्रुवीकरण सूचकांक विद्युतरोधी अवशोषण अनुपात से कैसे भिन्न होता है?
PI 10 मिनट और 1 मिनट के रीडिंग्स का उपयोग करता है (PI = R₁₀/R₁), जबकि DAR 60 सेकंड और 30 सेकंड के रीडिंग्स का उपयोग करता है (DAR = R₆₀/R₃₀)। DAR तेज़ स्क्रीनिंग प्रदान करता है लेकिन क्रमिक गिरावट के प्रति इसकी संवेदनशीलता कम होती है। जब समय पूर्ण 10 मिनट के माप की अनुमति देता है, तो मध्यम-वोल्टेज उपकरणों के मूल्यांकन के लिए PI ही प्राथमिक अनुपात बना रहता है।.
क्या टैन-डेल्टा परीक्षण उन समस्याओं का पता लगा सकता है जिन्हें आईआर परीक्षण चूक जाता है?
हाँ। टैन-डेल्टा XLPE केबलों में जल ट्रीइंग जैसी वितरित क्षरण की पहचान में उत्कृष्ट है, जहाँ DC-आधारित IR परीक्षण अक्सर पर्याप्त AC ब्रेकडाउन शक्ति में कमी के बावजूद स्वीकार्य मान दिखाता है। वोल्टेज-निर्भर टिप-अप मापन विशेष रूप से रिक्ति निर्माण और आंशिक निर्वहन गतिविधि को प्रकट करता है, जो DC विधियों के लिए अदृश्य होती है।.
विभिन्न मानक अलग-अलग PI स्वीकृति सीमाएँ क्यों निर्धारित करते हैं?
उपकरण-विशिष्ट मानक इन्सुलेशन प्रणाली की विशेषताओं को ध्यान में रखते हैं। IEEE 43 क्लास F और H इन्सुलेशन प्रणालियों वाली घूर्णनशील मशीनरी को संबोधित करता है, जबकि IEEE 400 श्रृंखला केबल प्रणालियों को कवर करती है। ट्रांसफॉर्मर मानक तेल-कागज डाइइलेक्ट्रिक व्यवहार का संदर्भ देते हैं। परीक्षण के अंतर्गत विशिष्ट उपकरण प्रकार और इन्सुलेशन वर्ग के लिए उपयुक्त सीमाएँ हमेशा लागू करें।.
ट्रेंडिंग मापों को कितनी बार दोहराया जाना चाहिए?
महत्वपूर्ण उपकरणों के लिए प्रत्येक निर्धारित बंदी के दौरान परीक्षण करें—आमतौर पर वितरण उपकरणों के लिए वार्षिक और ट्रांसमिशन-श्रेणी की संपत्तियों के लिए प्रत्येक 3–5 वर्ष में। नए इंस्टॉलेशनों के लिए ऊर्जा प्रदान करने से पहले और सेवा के 6–12 महीने बाद पुनः परीक्षण करना आवश्यक है, ताकि आधारभूत स्थिरता की पुष्टि हो सके और प्रारंभिक विफलता संबंधी समस्याओं की पहचान की जा सके।.
तत्काल हस्तक्षेप की आवश्यकता और निरंतर निगरानी जारी रखने की आवश्यकता के बीच क्या अंतर दर्शाता है?
1.5 से कम PI और घटते IR रुझान का संयोजन तत्काल जांच की मांग करता है। वोल्टेज चरणों के बीच टैन-डेल्टा टिप-अप का 1.0 × 10⁻³ से अधिक होना सक्रिय आंशिक निर्वहन का संकेत देता है, जिसके लिए निरंतर संचालन से पहले मूल्यांकन आवश्यक है। एकल सीमांत रीडिंग्स, जिनके ऐतिहासिक रुझान स्थिर हों, संक्षिप्त अंतरालों के साथ निरंतर निगरानी की अनुमति दे सकती हैं।.
मार्कडाउन 16380 वर्ण 14145 अक्षर 231 पंक्तियाँ पहली पंक्ति, शून्यवाँ स्तंभ
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