Insulation Testing: Megger, IR ও PI

Winding পোড়ার আগে প্রায় সবসময় Insulation দুর্বল হয় — আর্দ্রতা, ময়লা, তাপ বা বয়সে। Megger দিয়ে নিয়মিত Insulation Resistance (IR) মাপলে Fault হওয়ার আগেই বিপদ ধরা পড়ে। বর্ষায় বন্ধ থাকা Pump Motor চালুর আগে, বা Trip-এর পর আবার চালুর আগে এই পরীক্ষা সবচেয়ে জরুরি।

Insulation Resistance কী

Winding-এর Copper তারের চারপাশের Insulation আর Motor-এর Body (Earth)-এর মাঝে খুব উচ্চ Resistance থাকে — MΩ বা GΩ-তে। Megger একটি উচ্চ DC Voltage (যেমন 500 V) দেয় আর সামান্য Leakage current মেপে Resistance দেখায়। আর্দ্রতা বা ময়লা থাকলে Leakage বাড়ে, IR কমে।

Multimeter-এর Ohm range-এ এটা মাপা যায় না — Multimeter মাত্র কয়েক Volt দেয়, দুর্বল Insulation-ও তাতে ভালো দেখায়।

কোন Test Voltage

Test Voltage ঠিক হয় winding-এর Rated Voltage অনুযায়ী। IEEE 43 অনুযায়ী 1000 V-এর কম Rated Voltage-এর winding-এ — অর্থাৎ আমাদের 400 V Motor-এ — 500 V DC। MV Motor-এর (যেমন 3.3 kV, 6.6 kV, 11 kV) জন্য Standard-এ উচ্চতর Test Voltage দেওয়া আছে; সেগুলো IEEE 43 বা Manufacturer-এর নির্দেশনা দেখে ঠিক করুন।

400 V Motor-এ 500 V DC যথেষ্ট। অনেক সাইটে 1000 V ব্যবহার হয়; নতুন Motor তাতে সমস্যা নেই, কিন্তু পুরোনো বা সন্দেহজনক winding-এ কম Voltage দিয়ে শুরু করুন।

কীভাবে মাপবেন

1. Isolate, LOTO, Test for dead।
2. VFD বা Soft Starter থাকলে Motor-এর Cable তাদের Output থেকে খুলে ফেলুন — Megger-এর Voltage এদের Electronics নষ্ট করে। Capacitor, Surge arrester বা Thermistor relay-ও আলাদা করুন।
3. Motor ও Cable একসাথে মাপুন (Starter-এর দিক থেকে)। IR কম এলে Terminal box-এ Cable খুলে Motor আর Cable আলাদাভাবে মাপুন — কোনটি দুর্বল বোঝা যাবে।
4. Phase-to-Earth: তিন phase একসাথে জোড়া দিয়ে (বা link থাকা অবস্থায়) একটি probe-এ, অন্য probe Body-র পরিষ্কার ধাতব অংশে।
5. Phase-to-Phase: Terminal box-এর link খুলে U, V, W winding-এর মাঝে আলাদাভাবে।
6. 1 মিনিট Voltage ধরে রাখুন, তারপর মান পড়ুন — এটাই IR (1 min)।
7. পরীক্ষার পর winding Discharge করুন: Megger-এর Discharge ফাংশন বা একটি Discharge rod দিয়ে Earth-এ। অন্তত পরীক্ষার সময়ের চার গুণ সময় ধরে Discharge করা নিরাপদ নিয়ম।
8. তাপমাত্রা, আর্দ্রতা ও মান লিখে রাখুন।

কত MΩ হলে ঠিক

IEEE 43-এর সুপারিশ (তাপমাত্রা 40 °C-এ Correct করা মান):

• 400 V-এর মতো ছোট (Random-wound) Motor: অন্তত 5 MΩ।
• বড় Form-wound winding (সাধারণত MV Motor): অন্তত 100 MΩ।

এটা ন্যূনতম, লক্ষ্য নয়। ভালো অবস্থার নতুন বা শুকনো LV Motor-এ সাধারণত শত শত MΩ থেকে কয়েক GΩ পাওয়া যায়। একটি মানের চেয়ে প্রবণতা (Trend) বেশি গুরুত্বপূর্ণ — গতবার 500 MΩ ছিল, এবার 20 MΩ মানে কিছু একটা হয়েছে, যদিও 20 MΩ ন্যূনতমের ওপরে।

তাপমাত্রা অনুযায়ী Correction

IR তাপমাত্রার ওপর খুব নির্ভর করে — মোটামুটি প্রতি 10 °C বাড়লে IR অর্ধেক হয়। তুলনার জন্য সব মান 40 °C-এ নিয়ে আসা হয়:

$$IR_{40} = IR_T \times 0.5^{\frac{40 - T}{10}}$$

হিসাবের উদাহরণ

একটি 15 kW Pump Motor, winding-এর তাপমাত্রা 30 °C, IR = 45 MΩ।

$$IR_{40} = 45 \times 0.5^{\frac{40-30}{10}} = 45 \times 0.5 = 22.5 \text{ MΩ}$$

22.5 MΩ > 5 MΩ, তাই চালু করা যায়। কিন্তু আগের রেকর্ডে 300 MΩ থাকলে কারণ খুঁজুন — সম্ভবত আর্দ্রতা।

PI ও DAR: Insulation-এর আসল ছবি

ভালো শুকনো Insulation-এ Voltage ধরে রাখলে IR সময়ের সাথে বাড়তে থাকে (Absorption)। ভেজা বা ময়লা Insulation-এ Leakage বেশি, তাই IR প্রায় একই থাকে।

Polarization Index (PI):

$$PI = \frac{IR_{10\,min}}{IR_{1\,min}}$$

• IEEE 43 অনুযায়ী Class B, F, H Insulation-এ ন্যূনতম PI 2.0।
• PI 1-এর কাছাকাছি মানে ভেজা বা ময়লা Insulation।
• IR (1 min) 5000 MΩ-এর বেশি হলে PI-এর অর্থ কমে যায় — তখন শুধু IR-ই যথেষ্ট।

DAR (Dielectric Absorption Ratio) — দ্রুত পরীক্ষা: $IR_{60\,s} / IR_{30\,s}$। সাধারণ ব্যবহারিক নিয়মে 1.25-এর বেশি হলে মোটামুটি ভালো, 1.0-এর কাছে হলে সন্দেহজনক। (এটা Standard-এর বাধ্যতামূলক মান নয়, একটি প্রচলিত নির্দেশিকা।)

উদাহরণ

1 মিনিটে 300 MΩ, 10 মিনিটে 900 MΩ। PI = 900 / 300 = 3.0 — ভালো, শুকনো Insulation।

বাংলাদেশের বর্ষা আর আর্দ্রতা

বর্ষায় দীর্ঘদিন বন্ধ থাকা Motor-এ winding-এ আর্দ্রতা জমে IR অনেক কমে যায়। করণীয়:

• বড় বা গুরুত্বপূর্ণ Motor-এ Anti-condensation heater থাকলে বন্ধ অবস্থায় চালু রাখুন।
• IR কম হলে চালু করবেন না — আগে শুকান: Heater, গরম বাতাস, বা Manufacturer-অনুমোদিত কম Voltage-এর Current দিয়ে। শুকানোর সময় নিয়মিত IR মেপে দেখুন বাড়ছে কিনা।
• Terminal box-এর Gland ও Gasket ঠিক রাখুন — পানি ঢোকার সবচেয়ে সাধারণ পথ।

সাধারণ ভুল

• VFD লাগানো অবস্থায় Megger করা — VFD নষ্ট।
• পরীক্ষার পর Discharge না করা — winding-এ জমা Charge থেকে শক।
• তাপমাত্রা না লিখে মান তুলনা করা — গরম Motor-এর কম IR দেখে অকারণে ভয়, বা ঠান্ডায় ভালো দেখে ভুল ভরসা।
• শুধু Phase-to-Earth মাপা, Phase-to-Phase নয়।
• Body-র রং করা অংশে probe রাখা — রং নিজেই Insulator।

সংক্ষেপে

• 400 V Motor-এ 500 V DC Megger, 1 মিনিট পর মান পড়ুন।
• VFD, Soft Starter, Capacitor আলাদা করুন; পরে অবশ্যই Discharge।
• IEEE 43: LV Random-wound Motor-এ ন্যূনতম 5 MΩ (40 °C-এ), Form-wound-এ 100 MΩ।
• প্রতি 10 °C-এ IR প্রায় অর্ধেক — 40 °C-এ Correct করে তুলনা করুন।
• PI = IR(10 min) ÷ IR(1 min); ন্যূনতম 2.0।
• একটি মানের চেয়ে Trend বেশি গুরুত্বপূর্ণ; বর্ষায় চালুর আগে মাপুন।

পরের Lesson: Winding Resistance ও Current Balance পরীক্ষা।