آزمونهای ولتاژ شکست معمولاً مطابق با استانداردهای بینالمللی (مانند IEC 60317، NEMA MW 1000 و GB/T 6109.2) انجام میشوند.
این آزمون یک آزمون مخرب است که موجب ایجاد آسیب غیرقابل بازگشت به نمونه مورد آزمایش شده و نقطهای که دچار شکست میشود را غیرقابل استفاده میسازد.
پیامد:
این موضوع بدان معناست که امکان بازرسی کامل هر متر از محصول وجود ندارد و تنها نمونهبرداری امکانپذیر است. بنابراین، آشکارسازی پینهول بهصورت درونخطی (غیرمخرب) در حین تولید از اهمیت ویژهای برخوردار است.
ولتاژ شکست چیست؟
ولتاژ شکست به حداکثر ولتاژی اطلاق میشود که هنگام اعمال پیوسته ولتاژ متناوب (AC) از صفر، بین دو نمونه سیم لاکی با پوشش متقاطع قابل تحمل است، تا زمانی که فیلم لاک تخریب شود (یعنی شکست الکتریکی رخ داده و اتصال کوتاه بین دو هادی ایجاد گردد).
واحد اندازهگیری این کمیت معمولاً ولت (V) است.
چرا ولتاژ شکست تا این اندازه مهم است؟
پس از آنکه سیم لاکی بهصورت سیمپیچ پیچیده میشود، اختلاف پتانسیل الکتریکی (ولتاژ) بین دورها، بین لایهها و بین سیمپیچ و هسته بهوجود میآید.
بهویژه در هنگام راهاندازی تجهیزات، تغییرات ناگهانی بار یا اضافهولتاژهای ناشی از صاعقه، اضافهولتاژهای گذرایی ایجاد میشوند که بهمراتب بیشتر از ولتاژهای تجربهشده در شرایط کار عادی هستند.
جلوگیری از اتصال کوتاه بین دورها..
اگر ولتاژ شکست فیلم لاک کمتر از ولتاژ کاری یا ولتاژهای گذرا باشد، فیلم عایق دچار شکست شده و موجب ایجاد اتصال کوتاه در هادیهای مجاور (اتصال کوتاه بین دورها) میشود.
این اتصال کوتاه میتواند باعث افزایش دمای موضعی، سوختن سیمپیچ و در نهایت غیرقابل استفاده شدن کل موتور یا ترانسفورماتور شود.
تضمین قابلیت اطمینان و طول عمر تجهیزات
ولتاژ شکست بالا و پایدار، سنگبنای عملکرد ایمن و بلندمدت تجهیزات الکتریکی است.
این ویژگی تضمین میکند که سیستم عایقی قادر به تحمل انواع تنشهای الکتریکی باشد.
سازگاری با کاربردهای فرکانس و ولتاژ بالا
در کاربردهای مدرن مانند موتورهای محرک خودروهای انرژی نو، اینورترهای فتوولتائیک و کولرهای با فرکانس متغیر، فرکانسها و ولتاژهای کاری بالاتر بوده و الزامات سختگیرانهتری برای ولتاژ شکست سیم لاکی ایجاد میکنند.
عوامل کلیدی مؤثر بر ولتاژ شکست
ولتاژ شکست تنها توسط یک عامل تعیین نمیشود، بلکه ارتباط نزدیکی با کل زنجیره تولید و کاربرد سیم لاکی دارد.
ضخامت فیلم لاک
فیلمهای لاک ضخیمتر معمولاً موجب افزایش ولتاژ شکست میشوند. با این حال، ضخامت بیش از حد میتواند انتقال حرارت و انعطافپذیری سیم را کاهش دهد؛ بنابراین ایجاد تعادل ضروری است.
نوع لاک (جنس)
انواع مختلف لاکهای عایقی ذاتاً دارای استقامت دیالکتریک متفاوتی هستند. برای مثال، لاک پلیایمید دارای استقامت دیالکتریک بسیار بالاتری نسبت به لاک پلیاستر است.
فرایند لاکزنی
اعمال غیر یکنواخت لاک، وجود ناخالصیها و پخت ناکافی یا پخت بیش از حد میتواند نقاط ضعف ایجاد کرده و بهطور قابل توجهی ولتاژ شکست را کاهش دهد.
کیفیت سطح هادی
پلیسهها، حفرهها، اکسیداسیون یا لکهها روی سطح هادیهای مسی میتوانند موجب اعوجاج میدان الکتریکی شده و مانند نوک سوزن عمل کنند که این امر بهراحتی منجر به تخلیه جزئی و شکست الکتریکی میشود.
عیوب پینهول
سوراخهای بسیار ریز و نامرئی در فیلم لاک، پاشنه آشیل سیستم عایقی محسوب میشوند و امکان نفوذ آسان ولتاژ از این نقاط را فراهم میکنند.
چرا انجام آزمون ولتاژ شکست برای سیم لاکی ضروری است؟
آزمون ولتاژ شکست، بازتابی مستقیم از کیفیت سیم لاکی ارائه میدهد.
مشکلات مواد اولیه:
پلیسهها و حفرهها روی سطح مفتول مسی یا استفاده از لاک عایقی نامرغوب میتوانند مستقیماً باعث کاهش ولتاژ شکست شوند.
مشکلات فرایند لاکزنی:
قالبهای نامناسب لاک و دماهای نادرست پخت میتوانند منجر به ایجاد فیلم لاک غیر یکنواخت، حباب، پخت ناکافی یا عیوب پینهول شوند.
این عیوب خود را بهصورت مقادیر پایین ولتاژ شکست یا پراکندگی قابل توجه دادهها در حین آزمون نشان میدهند.
پایش آنلاین:
در حالی که آزمون ولتاژ شکست یک آزمون مخرب و مبتنی بر نمونهبرداری است، آشکارسازهای پینهول آنلاین که بهصورت غیرمخرب و با ولتاژ پایین عمل میکنند، بر اساس همان اصول الکتریکی بوده و قادرند محصولات دارای عیب پینهول را بهطور کامل در خط تولید شناسایی و علامتگذاری کنند.
جمعبندی
ولتاژ شکست، «نگهبان عمر عایقی سیم لاکی» محسوب میشود.
