Megger deneyleri

[taydin]

Hazır megger cihazı bende iken sağda solda birkaç şeyin daha izolasyon direncini test edeyim dedim. Yüksek voltajlı güç kaynağı için almış olduğum trafonun sargılarının izolasyon durumuna baktım. Hem iki primer hem de iki sekonder sargı arasındaki izolasyon direnci (1kV, 1 dakika bekleme) 1 TΩ gibi. Neyin normal olduğunu bilmiyorum ama baya iyi bir izolasyon diye düşünüyorum.

Eğer aklınıza gelen başka ölçüm varsa onları da yapalım. Birkaç gün daha bende bu cihaz.

 

[taydin]

470 µF 200 V bir elektrolitik kapasitörün voltaj dayanımını ölçmeye çalıştım şimdi, ama istediğim sonucu alamadım. Cihazın çıkışında akım limitlendiği için kapasitör sürekli şarj oluyor ve megger de sürekli akım geçtiği için izolasyonun çöktüğünü düşünüyor ve voltajı kesiyor.

 

[taydin]

Bu ağaç kürdanın direnci 400 GΩ (2.5 kV da ölçüldü)

 

[taydin]

Bir yaprak kağıdın direnci 52.5 GΩ (2.5 kV da ölçüldü)

 

[taydin]

Bu çok ilginç. Normal 0.75 mm² lik topraksız elektrik kablosunun voltaj dayanımını test etmek için bir parça kestim ve voltajı 0 - dan 5 kV a kadar otomatik artıran bir test yaptım. Kablo 5 kV'a kadar dayandı! Direnci de 743 GΩ. Ben bu kablonun daha 1 kV'a gelmeden izolasyonunun delineceğini düşünüyordum.

 

[taydin]

Yok artık ya! 0.25 mm² çok damarlı ve ince izolasyonlu montaj kablosu ile denedim. 0 dan 5 kV a gene ramp yaptırdım. 4740V da izolasyon çöktü

 

[taydin]

Ama tabi burada iki tabaka izolasyonu ölçmüş oluyoruz, her iki telde de izolasyon var. Şimdi aynı kabloyu tek olarak ölçelim. Gene aynı şekilde 0 - 5 kV ramp yapıyoruz (dakikada 2 kV artış hızı)

Hadi bakalım, buyur buradan yak !!! 5 kV a kadar izolasyon çökmedi Bu nasıl olur yav? Arada iki kat izolasyon varken 4.7 kV da izolasyon çöküyor, ama tek tabaka izolasyonda 5 kV da bile izolasyon çökmüyor ...

Bunu açıklayacak birisi var mı?

 

[taydin]

Valla birşeyler öğreneceğim diye bu zımbırtıyı aldım dün, şu anda dünden daha az şey biliyorum, kafam iyice karıştı

 

[taydin]

İzolasyonun çökmesi demek belli bir akım miktarının akması demektir.
Akımın akma koşulu ise yüzey ile doğru orantılıdır.
Yüzey arttıkça kapasite de artacaktır. Dolayısı ile akım yüzey alanı doğrultusunda doğru orantı oluşacaktır.

Yüzey alanı bir faktör olabilir evet, ama gene de mantık yapmıyor.

 

[taydin]

Bu cihazla gelen yazılımı kurup her iki test için de verileri topladım.

A (kırmızı) olarak gösterilen test, iki tane 0.25 mm² telin birbirine dolanması ve her iki tele de megger'in bağlanması.

B (mavi) olarak gösterilen test, tek 0.25 mm² telin iletken tarafına ve yalıtkanına megger'in bağlanması.

A durumunda izolasyon 3.6 kV civarında deliniyor (bir çıt sesi duyuluyor ve test duruyor )

B durumunda ise 5 kV'a kadar izolasyon delinmiyor.

Test sonuçlarının olduğu pdf dosyayı da ekledim. Şimdi bu veriler ışığında biraz beyin fırtınası yapalım.

 

[taydin]

Bilimsel bir test için eğer megger gerilimi 10-20V olarak uygulanabiliyorsa, 20V gerilim ile 1pF63V bir kondansatörün iç direncini ölçmek bizlere kriter sağlayabilir.
Örnek kondansatör 63V olarak verilmiş olsa da bu değer şart değildir. Buradaki kapasite değeri daha önem arzedecektir.
Hatta ve hatta eğer elinizde var ise, eski lambalı cihazlarda kullanılan şapkalı ve hava dialektikli bir kondansatörün iç direncini ölçebilirsiniz.
Koşullar uygun ise seramik trimer kondansatörler veya mika trimer kondansatörler de teste tabi tutulabilir.
Google'dan (ç)alınan bazı örnekler

Cihaz en az 100V verebiliyor, o yüzden yüksek voltajlı mika kondansatörlerin izolasyon direncini ölçebiliriz. Tahminim 50 µF lara kadar falan ölçüm yapılabilir (gene en az 100V olmalı). Yüksek kapasitelerde sürekli şarj olma nedeniyle izolasyon delindi zannediyor.

Aslında bu aletin bir de "burn" modu var. Bu mode getirince, izolasyon delinse bile voltajı vermeye devam ediyor. Tabi bu artık yıkıcı bir test oluyor. O kapasitenin dayanma gerilimini bulmuş olursun ama, kapasite elden gider

 

[taydin]

Şimdi burada şu soruları soruyorum ben:

1) X kalınlığındaki bir izolasyon 5 kV da dahi çökmüyorken, 2X kalınlığındaki izolasyon 3.6 kV da nasıl çöker?

2) Bu zil teli gibi ince olan tel, 5 kV luk kablo diye satılmıyor. Şimdi hatırlamıyorum voltaj dayanımını, ama bu değerin çok çok altındadır. Bu durumda üreticinin verdiği voltaj dayanım değeri neyi ifade ediyor?

 

[taydin]

0.6 µF 250V luk bir kapasitörün izolasyon direncini ölçtüm

 

[taydin]

200 V sabit voltajda 2 dakika süre ile test yaptım. Kapasitör kısa sürede şarj oluyor ve akım da hızla azalıyor, burada sorun yok. Ama azalıp belli bir değerde stabilize olmuyor, büyük değişkenlik var.

Test sonuçlarının tamamını da ekledim

 

[taydin]

Direnç grafiğinden görülüyor, 10 GΩ ile 100 GΩ arasında bir değişkenlik var. Tabi burada voltajın düşük olmasının da önemli bir etkisi var. Çok yüksek izolasyon dirençlerin yüksek doğrulukla ölçülebilmesi için voltajın da yüksek olması lazım, ama kapasitör sadece 250 V luk olduğu için voltajı en fazla 250 V yapabiliyorum.

 

[taydin]

Kapasitörü LCR metre ile ölçtüm, hem kapasite değeri doğru hem de ESR'si iyi. Ama tabi LCR metreler, anma voltajı dayanımını kaybeden bir kapasitörü belirleyemiyor. Bu kapasitör ancak yüksek voltaj altında arıza belirtisini gösteriyor.

Belki de olan bu. Bu kapasitör 250V dayanımını yitirdiyse, o voltajı verince izolasyonun sınırlarını zorluyoruz.

Bu kapasitör de bu açıdan kesin sağlam olan bir kapasitör değil Bunu benim spektrum analizörün çalışmayan SMPS güç kaynağının şebeke filtresinden çıkardım. Elimde başka sağlam film kapasitör de yok

 

[taydin]

Bir diğer ihtimal de, 200V test voltajı çok az geliyor. Mevcut izolasyon direnci de oldukça yüksek ise, cihaz stabil bir akım ölçümü yapamayacak. Bu durumda en mantıklı iş, bu değerlerin ortalamasını aldırmak. Bu hatayı zamana yayacağı için çok daha iyi bir doğruluk elde etmemizi sağlar.

 

[taydin]

Bence o kondansatör sağlam.
Dayanma geriliminin aşılması önemli değil. Önemli olan dayanma geriliminden düşük gerilimlerdeki kaçak akımlar.
Kaçak akımlara engel olunamaz ama ne denli az ise o denli iyidir elbette.

Tamam kaçak akım geçecek de, bu değişkenliğin sebebi ne? Kağıdın ve kürdanın izolasyon direnci çok dar bir aralıkta değişiyordu.

 

[taydin]

Burada geniş bir alan sözkonusu.
Plakalar arası akım akması her bölgede eşit olmayacaktır.

İyi de biz plakaların değişik noktalarında ölçüp arada fark görüp bu soruyu sormuyoruz. Kapasitör terminallerinden ölçüyoruz, plakanın bir tarafı az geçirmiş çok geçirmiş kapasitör terminalinde onu ayırt edemeyiz. Başka birşey var.

Bence voltaj düşük geliyor ve izolasyon direnci de yüksek ki makina yüksek bir toleransla ölçüm yapmış oluyor.

 

[taydin]

Bir diğer ihtimal de, voltaj eğer kapasitörün dayanma sınırı civarında ise (kapasitör 250V luk ama diyeim 200V'a indi bunun dayanımı), o zaman arada bir ark oluşacak ve direnç düşecek.

Ama bu biraz işi zorlamak oluyor. Ark oluşunda direnç değerinin çok daha aşağı inmesi lazım. Bir de bir kere ark başladıysa ve orası iyonize olduysa, arkın devam etmesi beklenir. Ayrıca bilemiyorum ama, bir ses de duyulması gerekir diye düşünüyorum.