Puente de Schering: medici贸n de la capacitancia y el factor de disipaci贸n

<p style=”text-align: justify;”>Discutiremos c贸mo medir Capacidad y Factor de disipaci贸n. La capacitancia se mide usando Puente Schering. Qu茅 es esto 驴Puente Schering? Primero discutiremos c贸mo equilibrar un puente.

Como sabemos para el puente balanceado,
no debe haber ninguna corriente a trav茅s del detector, lo que significa que la diferencia de potencial a trav茅s del detector es cero.

I1Z1= I2Z2鈥︹︹︹︹︹︹︹︹︹︹︹︹︹︹︹︹︹︹(1)

Pero I1 = I3 = E / (Z1+Z3), E es la tensi贸n de alimentaci贸n.

I2= I4 = E / (Z2+Z4)

Por lo tanto, de (1),

Z1Z4 = Z2Z3 para que el puente est茅 balanceado.

La conexi贸n y el diagrama fasorial de Schering Bridge en condiciones equilibradas se muestran en la figura a continuaci贸n.

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Diagrama fasorial:

Sea, C1 = Condensador de prueba (Condensador cuya capacitancia se va a medir)

r1 = Una resistencia en serie que representa la p茅rdida en el condensador C1

C2 = Un condensador est谩ndar. Este condensador puede ser de aire o de gas y, por lo tanto, sin p茅rdidas. Es por eso que no hay resistencia en serie en C2.

R3 = Una resistencia

C4 = Un capacitor variable

R4 = Una resistencia variable en paralelo con C4

Entonces, en nuestro caso, para que Schering Bridge sea equilibrado,

Z1Z4 = Z2Z3

(r1+1/jwC1){R4/(1+jwC4R4)} = R3/(jwC2)

O, (r1+1/jwC1) R4 = R3(1+jwC4R4)/jwC2

r1R4 鈥 jR4/wC1= -jR3/wC2 + R3R4C4/C2

Igualando la parte real e imaginaria, obtenemos

r1 = R3C4/C2

y C1 = C2R4/R3

y bronceado = wC1r1= w(C2R4/R3)(R3C4/C2) = wC4R4.

Por lo tanto, podemos encontrar el valor del capacitor de prueba balanceando el puente de Schering. Schering Bridge se usa ampliamente para medir la capacitancia y el factor de disipaci贸n. Se utiliza para la medici贸n de propiedades de aisladores, casquillos de condensadores, aceites aislantes y otros materiales aislantes.

Hay tres modos de prueba, Prueba de muestra sin conexi贸n a tierra (UST), Prueba de muestra con conexi贸n a tierra (GST) y Prueba de muestra con conexi贸n a tierra-Guard (GST-G).

El modo de prueba UST se utiliza cuando el objeto de prueba no est谩 conectado a tierra en ninguna parte. En este caso, el cable de alto voltaje (HV) se conecta a un punto del objeto de prueba y el cable de bajo voltaje al otro punto. Por ejemplo, el cable de alta tensi贸n se conecta al devanado de alta tensi贸n del transformador y los cables de baja tensi贸n al devanado de baja tensi贸n. En el modo UST, solo hay una forma de que la corriente de fuga regrese al kit de prueba, que es solo a trav茅s del cable LV. El kit de prueba analiza esta corriente de retorno y muestra el valor de capacitancia y tan未. Tenga en cuenta que Schering Bridge est谩 equilibrado solo en las partes internas del kit.

El modo de prueba GST se utiliza para el objeto de prueba que est谩 conectado a tierra en cualquier punto. En la pr谩ctica, si el equipo est谩 instalado, existe un 99% de probabilidad de que el equipo est茅 conectado a tierra y, por lo tanto, para medir la capacitancia y la tan未, se utiliza el modo GST. En este modo, el cable HV est谩 conectado a un terminal del objeto de prueba y el cable LV a tierra. Por lo tanto, la Prueba analiza la corriente de fuga de retorno desde tierra y muestra la Capacitancia y tan未.

El modo de prueba GST-Guard se utiliza cuando queremos eliminar el efecto de la capacitancia debido a la presencia de otro circuito. Debe tenerse en cuenta que el valor tan未 en el modo GST es igual a la suma del valor en el modo UST y GST-guard.

El objeto de prueba cuyo bronceado se va a medir se a铆sla primero del sistema. Luego se conecta al kit de prueba. Despu茅s de eso, se aplica un voltaje normal de muy baja frecuencia a trav茅s del objeto de prueba. Si el valor de tan未 concuerda con el informe de prueba de f谩brica del objeto de prueba, entonces el voltaje se incrementa de 1,5 a 2 veces el voltaje nominal y se anota el valor de tan未. De la misma manera, el voltaje se incrementa en pasos y se registra el valor de tan未. Los valores obtenidos se comparan con el informe de prueba de f谩brica o con los datos hist贸ricos del objeto de prueba. Si los valores coinciden con una ligera desviaci贸n, concluimos que el objeto de prueba est谩 sano o da帽ado.

En caso de que no tengamos datos hist贸ricos o informes de pruebas de f谩brica, trazamos el valor de tan未 con respecto al voltaje aplicado. Si no hay o hay una ligera variaci贸n en el valor de tan未, entonces podemos decir que el objeto de prueba est谩 sano. Como bronceado no depende del voltaje o la frecuencia aplicada.

Una curva t铆pica para el objeto de prueba saludable y el objeto de prueba no saludable se ver谩 as铆,

A partir de la curva, est谩 claro que para un buen objeto de prueba hay un ligero cambio en el valor de la tensi贸n wrt tan未, mientras que lo mismo no es cierto para un objeto de prueba en mal estado. Tan未 aumenta con el voltaje para el objeto de prueba defectuoso, lo que a su vez significa la entrada de humedad, suciedad o impurezas en el diel茅ctrico del condensador. Tambi茅n se debe tener en cuenta que si se observa que tan未 aumenta con el voltaje, debemos detener la prueba, ya que aplicar un voltaje m谩s alto puede provocar una ruptura diel茅ctrica.

驴Por qu茅 voltaje de baja frecuencia?

Es importante tener en cuenta que el kit de prueba aplica voltaje de baja frecuencia en la prueba tan未. Hay dos beneficios de esto:

a) Baja frecuencia significa m谩s 1/wC, ya que w = 2蟺f, lo que significa que la Reactancia ofrecida por el Condensador ser谩 Alta. Debido a la alta impedancia, el capacitor consumir谩 menos corriente del equipo de prueba a un voltaje dado en particular. Por lo tanto, se reducir谩 el requisito de KVA del kit de prueba.

b) Debido a la baja frecuencia el valor de bronceado= 1/2蟺fCr, ser谩 alto y, por lo tanto, m谩s f谩cil de medir.

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