Pomiar przebicia dielektryka przeprowadza się w celu oceny, jak dobrze olej jest gotowy do izolacji części transformatora pod napięciem. Przyrządy do pomiaru tego parametru powinny być dostępne w każdym laboratorium elektrycznym. W tym artykule omówimy krótkie informacje teoretyczne na temat napięcia przebicia oleju transformatorowego i sposobu określania tego napięcia.
Istota fizyczna napięcia przebicia oleju transformatorowego
W zależności od zdolności do przenoszenia prądu elektrycznego materiały elektryczne dzielą się na trzy grupy: przewodniki, półprzewodniki i dielektryki. Dielektryki nie przewodzą prądu elektrycznego; dlatego są stosowane w sprzęcie elektrycznym do izolacji. Większość nowoczesnych transformatorów wykorzystuje olej transformatorowy jako ciekły dielektryk.
Podczas pracy transformatora olej musi pracować w trudnych warunkach charakteryzujących się wysokimi temperaturami i wysokimi napięciami. Im lepiej olej radzi sobie z takimi obciążeniami, tym bardziej niezawodne jest działanie transformatora. Jednak przy pewnym napięciu następuje awaria oleju.
Fizyczna istota tego zjawiska polega na tym, że w tym momencie opór wewnętrzny dielektryka spada do zera i zaczyna on przewodzić prąd elektryczny; innymi słowy zamienia się w przewodnik i przestaje pełnić swoją pierwotną funkcję. Zwiększa to ryzyko zwarcia i poważnych awarii w transformatorze; dlatego konieczne jest przeprowadzenie pomiar przebicia dielektryka okresowo i unikać stosowania dielektryków o niskiej wartości tego parametru.
Wymagania dotyczące napięcia przebicia dla urządzeń elektrycznych
Wartość napięcia przebicia jest znormalizowana przez obowiązujące normy i może różnić się w zależności od kategorii sprzętu elektrycznego. Napięcie przebicia nie powinno być mniejsze niż 25 kV w urządzeniach elektrycznych o napięciu do 15 kV po napełnieniu. Jeżeli urządzenia należą do klasy napięciowej od 220 do 500 kV, to napięcie przebicia oleju po napełnieniu powinno wynosić co najmniej 60 kV. Pomiar przebicia dielektryka przeprowadza się przed napełnieniem olejem oraz podczas pracy urządzenia.
Jakie czynniki wpływają na wartość napięcia przebicia oleju transformatorowego?
Głównym czynnikiem zmniejszającym napięcie przebicia oleju transformatorowego jest wzrost zawartości wilgoci. Wraz ze wzrostem wilgotności suchego oleju do 0,02% napięcie przebicia spada z 20 do 4 kV. W praktyce olej zostaje zanieczyszczony nie tylko wodą, ale także włóknistymi cząstkami stałej izolacji, czego efektem jest dalsze obniżenie napięcia przebicia.
Jak mierzyć przebicie dielektryczne
Procedura pomiar przebicia dielektryka jest określony w normach, więc może się różnić w zależności od kraju. Jednak ogólnie algorytm testu jest taki sam.
Do pomiaru napięcia przebicia stosuje się transformator wysokiego napięcia ze stopniowym podwyższeniem napięcia na jego uzwojeniu wtórnym.
Podwyższenie napięcia następuje od zera do wartości maksymalnej, czyli do wartości, przy której nastąpi przerwanie kanału olejowego między elektrodami. Zwykle wykonuje się kilka pomiarów pod rząd w kilkuminutowych odstępach, po których ze wzoru oblicza się końcową wartość napięcia przebicia.
W zależności od zastosowanej normy, kształt zastosowanych elektrod, odległość między elektrodami, czas pomiędzy sąsiednimi pomiarami itp. mogą się różnić.
Przyrządy do pomiaru przebicia ciekłego dielektryka
Zwykle stosuje się specjalne instrumenty laboratoryjne pomiar przebicia dielektryka. Jeden z tych instrumentów został opracowany przez GlobeCore i nazywa się TOR-80. Dlaczego o tym mówimy? Wyjaśnijmy teraz.
W przypadku awarii szybkość odłączania napięcia probierczego jest ważnym parametrem każdego przyrządu. Jest to istotne zarówno z punktu widzenia bezpieczeństwa, jak i wiarygodności pomiaru. Dla TOR-80 instrumentu, ten parametr jest równy 4 mikrosekundom. Jest to absolutnie najlepszy wskaźnik spośród wszystkich instrumentów o podobnym przeznaczeniu na rynku światowym. W ciągu 4 mikrosekund olej użyty do testów nie zdąży się spalić pod spodem i zmienić swojego składu chemicznego. Pod względem innych parametrów i cech, GlobeCore instrument nie ustępuje porównywalnym.
Jest to kompaktowe urządzenie laboratoryjne ze zintegrowanymi uchwytami. Za pomocą tych uchwytów przyrząd można łatwo przenosić z jednego pomieszczenia do drugiego lub przemieszczać po laboratorium.
Jedną z głównych zalet TOR-80 jest jego wszechstronność. Przyrząd może służyć do badania oleju transformatorowego zgodnie z dowolną z istniejących norm.
Jeśli norma została zmieniona, użytkownik może również wprowadzić poprawki do programu testowania i dalej testować olej zgodnie z aktualnym algorytmem. Ponadto przyrząd może być wykorzystany do pomiaru napięcia przebicia ciekłych dielektryków różnego pochodzenia: ropopochodnych, na bazie olejów roślinnych oraz sztucznie otrzymywanych.
Wszystkie pomiary wykonywane są w trybie automatycznym, a błąd nie przekracza 1%. Precyzję tę uzyskuje się dzięki zastosowaniu tzw GlobeCore technologie i wprowadzenie nowych standardów w branży przyrządów laboratoryjnych do badania olejów transformatorowych.
Ponadto, TOR-80 instrument jest łatwy i wygodny w obsłudze. Wyniki pomiar przebicia dielektryka można wydrukować za pomocą zintegrowanej drukarki termicznej. Wszystkie wyniki są przechowywane w pamięci nieulotnej przyrządu i mogą być przeniesione do komputera za pomocą pendrive’a lub poprzez podłączenie przyrządu do komputera za pomocą kabla.
Jeśli przestrzegane są zasady działania, TOR-80 jest całkowicie bezpieczny dla personelu laboratorium. W szczególności zapewnione jest monitorowanie położenia pokrywy. Jeżeli pokrywa jest otwarta, napięcie probiercze zostaje odłączone, co zapobiega porażeniu prądem.
Skontaktuj się z nami, korzystając z niektórych danych kontaktowych zawartych w odpowiedniej sekcji witryny, a my prześlemy Ci pełny opis techniczny i wszystkie specyfikacje TOR-80 instrumentu, a także odpowiedzieć na wszelkie pytania, jeśli się pojawią.