Menu

Systemy VLF

Próby wytrzymałości elektrycznej izolacji napięciem wolnozmiennym VLF

Próby napięciowe izolacji kabli, osprzętu i aparatów elektrycznych napięciem wolnozmiennym VLF (Very Low Frequency), zaliczane do pomiarów napięciem przemiennym, stosuje się w ramach rutynowych pomiarów eksploatacyjnych. Termin VLF generalnie odnosi się do napięć probierczych o częstotliwości 0,1 Hz i niższych. Urządzenia probiercze VLF są mniejsze i bardziej praktyczne w zastosowaniach terenowych niż urządzenia probiercze AC wykorzystujące do pomiaru częstotliwość sieci 50 Hz. Dzięki niskiej częstotliwości napięcia probierczego urządzenia pomiarowe VLF doskonale nadają się do badania wytrzymałości elektrycznej obiektów o dużej pojemności elektrycznej, np. długich odcinków linii kablowych. 
Aby zrozumieć, dlaczego próby napięciem VLF zostały uznane za preferowaną metodę badań eksploatacyjnych wytrzymałości elektrycznej linii kablowych, w szczególności obiektów charakteryzujących się dużą pojemnością, wystarczy zwrócić uwagę na kilka istotnych faktów. 
Częstotliwość znamionowa sieci elektrycznych na całym świecie wynosi 50 albo 60 Hz. W przypadku sieci zasilających w kolejnictwie i awionice mogą to być częstotliwości 16⅔ albo 400 Hz. W przesyłaniu mocy sygnałem przemiennym (AC) oprócz strat czynnych (na rezystancji przewodów) występują straty bierne wynikające z upływności pojemnościowej między żyłami kabla. Próby wytrzymałościowe bardzo długich odcinków kabli sygnałem 50 Hz przy wymaganych normami poziomach napięcia probierczego (liczonych w dziesiątkach kV) wymagałyby urządzeń probierczych o ogromnych mocach, ponieważ przy częstotliwości 50 Hz znaczna część sygnału probierczego tracona jest na stosunkowo niskiej reaktancji pojemnościowej (Xc = 1 / 2πfC) między żyłami kabla. Reaktancja pojemnościowa przy częstotliwości sygnału probierczego 0,1 Hz jest nieporównywalnie mniejsza, dzięki czemu moc sygnału pomiarowego może być odpowiednio niższa (a więc mniejsze gabaryty urządzeń probierczych) a odcinki badanych kabli znacznie dłuższe. Mimo bardzo niskiej częstotliwości, napięcie probiercze VLF jest jednak nadal napięciem przemiennym, a więc w odróżnieniu od napięcia DC nie przyczynia się do degradacji materiału izolacyjnego badanych obiektów. Podczas prób napięciowych napięciem wolnozmiennym można przeprowadzić badania diagnostyczne – pomiar współczynnika strat dielektrycznych tg δ i diagnostykę wyładowań niezupełnych (WNZ).