Електрическа якост на трансформаторни масла

Една от основните характеристики, характеризиращи изолационните характеристики на трансформаторните масла в практиката на тяхното въвеждане е тяхната електронна сила:

Е = Upr / Н

където Upr е напрежението на разрушаване, h е разстоянието между електродите.

Напрежението на разрушаване не е пряко свързано с проводимостта, но, както е, е много чувствително към наличието на примеси. При малка промяна в съдържанието на влага на водния диелектрик и наличието на примеси в него (както и на проводимостта), електронната твърдост е драстично намалена. Конфигурациите на налягането, формата и материала на електродите и разстоянието между тях влияят на електронната сила. В същото време тези причини за електрическата проводимост на водата нямат ефект.

Неопетнен трансформаторно масло, свободна от вода и други примеси, независимо от неговия химичен състав е най-високата достатъчно за практическо разбивка напрежение (над 60 кВ), определена в плоски медни електродите със заоблени ръбове и разстоянието между тях от 2,5 мм. Електронната сила не е постоянен материал.

С ударно натоварване, наличието на примеси почти няма ефект върху електронната сила. Обичайно е да се мисли, че механизмът за разбиване на напрежението (шоковият импулс) и дългосрочната експозиция е различен. При импулсно напрежение електронната сила е значително по-висока, отколкото при сравнително дългосрочно излагане на напрежение 50 Hz. В резултат на това опасността от превключване на пренапрежения и излъчвания на мълнии е сравнително малка.

Увеличаването на якостта при повишаване на температурата от 0 до 70 ° С се свързва с отстраняването на водата от трансформаторното масло, прехода от емулсионното състояние към разтвореното състояние и намаляването на вискозитета на маслото.

Разтворените газове играят огромна роля в процеса на разпадане. Дори когато интензитетът на електронното поле е по-нисък от този на проникващото поле, на електродите се образуват мехурчета. С намаляване на налягането за негазено трансформаторно масло, неговата якост намалява.

Напрежението на разрушаване не зависи от налягането в следните случаи:

а) работещо дегазирани течности;

б) ударно натоварване (независимо от замърсяването и съдържанието на газ в водата);

в) огромен натиск [около 10 МРа (80-100 at)].

Разпределителното напрежение на трансформаторното масло се определя не от общото водно съдържание, а от концентрацията му в емулсионното състояние.

Получаване на емулсия на вода и намаляване на електронно съдържание възникне в трансформаторно масло съдържащ разтворена вода, внезапно намаляване на температурата или относителна влажност, също чрез смесване на масло поради десорбция на вода, адсорбиран върху повърхността на съда.

При смяна на стъклото в съд с полиетилен количеството емулсионна вода се десорбира
когато смесва масло от повърхността и съответно увеличава якостта
това. Трансформиращото масло, внимателно изцедено от стъклен съд (без смесване), притежава
най-високата електронна сила.

Полярните вещества са ниски и с висока степен на кипене, образуват реални смеси в трансформаторното масло, всъщност те не влияят върху проводимостта и електронната сила.
Формиране вещества в трансформаторно масло колоиден емулсия или смес на много малък размер на капчиците (които са предпоставка електрофоретичен проводимост), ако те имат ниска точка на кипене се понижава, и ако тяхната точка на кипене е висока, всъщност не оказват влияние върху здравината.

Независимо от големия експериментален материал, трябва да се отбележи, че до днес не съществува универсално приета теория за разграждането на водните диелектрици дори при условия на продължителна експозиция.

Разпадането на водните диелектрици, замърсени от примеси по време на дълготрайно излагане на напрежение, представлява значително разпадане на газа.

Има три групи теории:

1) термичен, обясняващ образуването на газовия канал като
точката на кипене на самия диелектрик в местата на местно надценяване
нехомогенност на полето (въздушни мехурчета и т.н.)

2) газ, според който газовите мехури, адсорбирани върху електроди или разтворени в масло, са източник на разрушаване;

3) химически, обяснявайки разрушаването в резултат на химични реакции, възникващи в диелектрик под действието на електронен разряд в газов балон. Общото нещо в тези теории е, че разрушаването на петрола се случва в парния канал, образуван от изпарението на най-масовия диелектрик.

Съществува предположение, според което парният канал образува примеси с ниска точка на кипене, ако те причиняват преувеличена проводимост.

Под въздействието на електронното поле примесите в маслото и образуването в него на колоиден разтвор или микроемулсия се вкарват в зоната между електродите и се отклоняват в посоката на полето. Значително количество топлина, отделяна по време на този процес поради ниската топлопроводимост на диелектрика, се изразходва за нагряване на самите частици на примесите. Ако тези примеси са предпоставка за висока специфична проводимост на маслото, то при ниска точка на кипене на примесите те се изпаряват, образувайки "газов канал" при достатъчно съдържание, при което се получава разпадането.

Центрове на изпаряване може да служи като газ или пара мехурчета, генерирани от областта (като резултат от електрострикционната явление), дължащо се на онечиствания, разтворени в маслото (въздух и други газове могат също да бъдат нискокипящи продукти воднисти диелектрик окисляване).

Разпределителното напрежение на маслата зависи от наличието в свързаните с тях
вода. При процеса на вакуумно сушене на маслото се наблюдават три стъпки:
Аз - рязко увеличение на напрежението на разбивка,
което съответства на отстраняването на емулсионната вода, II - ин
което не променя достатъчно напрежение на разрушаване и остава около 60 kV
стандартен пробойник, в който момент разтвореният и слабо свързан
водата и III - бавно увеличаване на разбивката
налягането на маслото в резултат на отстраняване на свързаната вода.