Domov

Testery elektrickej pevnosti izolačných olejov

Informácie o skúškach izolačných olejov a testovacích zariadeniach

Väčšina vysokonapäťových transformátorov, káblov, spínačov, prístrojových transformátorov, kondenzátorov a usmerňovačov sú izolované olejom.
Používané oleje sú ropné produkty, ktorých presné elektrické, fyzikálne a chemické vlastnosti sú dané rafináciou a pridávaním syntetických substancií. Tie sú použité buď samostatne alebo v kombinácií s pevnými izolačnými materiálmi buď na izoláciu živých častí alebo na prenos tepla. Vzhľadom na predĺženie životnosti drahých vysokovýkonných zariadení musí byť kvalita použitého izolačného oleja pravidelne skúšaná. Je len jedna cesta spoľahlivého detekovania zhoršujúcich sa izolačných vlastností, ktorých výsledkom môže byť poškodenie zariadenia. Starnutie izolačných materiálov je zapríčinené množstvom komplikovaných chemických procesov. Aby sa dal stav použitého oleja správne posúdiť, je potrebné vykonať postupne niekoľko rôznych skúšok. Definitívna výpoveď o kvalite izolačnej kvapaliny môže byť urobená iba na základe údajov o obsahu vlhkosti, neutralizačnom čísle, prieraznom napätí a dielektrickej pevnosti. Do úvahy treba brať aj podmienky činnosti ako aj to, či olej vyhovoval požadovaným parametrom, keď bol nový alebo bol len jedným z tých, ktoré boli dostupné na trhu.
Tieto faktory postihujú izolačnú schopnosť nielen minerálnych olejov, ale aj syntetických dielektrických médií zahŕňajúcich silikónové oleje a askarely (chlórované difenily). V prípade silikónov záblesky výbojov môžu byť príčinou vzniku gelových rezíduí, ktoré ovplyvňujú dielektrickú pevnosť a môžu skresľovať výsledky následných meraní.
Askarely sa používali predovšetkým v transformátoroch a kondenzátoroch. Pretože majú vyššiu hustotu ako voda, väčšina nečistôt pláva na povrchu tohoto dielektrického média. Použitie a kontrola askarelov v životnom prostredí je problematická.

Skúšanie prierazného napätia
Najdôležitejšou požiadavkou všetkých izolačných kvapalín je, aby mali vysokú dielektrickú pevnosť. V norme DIN VDE 0370 je táto definovaná ako napätie v kV, pri ktorom nastane prieraz v olejovej medzere 2,5 mm medzi dvomi normalizovanými polguľovými elektródami (VDE elektródy). V norme VDE sa robí základný rozdiel medzi novými izolačnými olejmi (DIN 57370 Part1/ VDE 0370 Part1) a použitými izolačnými olejmi (DIN 57370 Part2/ VDE 0370 Part2). Namerané prierazné napätie pre nové izolačné oleje musí byť aspoň 50 kV. Pre použité izolačné oleje v prevádzke požadované prierazné napätie závisí od menovitého izolačného napätia zariadenia.
Prístroje na vysokonapäťové skúšky olejov používajú postupy, ktoré sa už roky používajú na presné meranie prierazného napätia.

Skúšanie v súlade s odporúčaním IEC156
Na elektródy je pripojené striedavé napätie so skutočným sínusovým priebehom s frekvenciou medzi 40 až 62 Hz. Najväčšie napätie by malo byť asi 80 kV. Zariadenie na nastavovanie napätia na nízkonapäťovej strane postupne zvyšuje napätie z hodnoty 0 kV s rýchlosťou nárastu 20kVeff/s pokým nedôjde k prierazu. Nádobka na olej na testovacie účely by mala byť zo skla alebo z porcelánu s objemom 300 až 500 ml. Medzera medzi vysoko vyleštenými polguľovými elektródami vyrobenými z medi, mosadze, bronzu alebo nerezovej ocele musí byť 2,5 mm 0,1 mm. Prvá skúška by mala byť urobená tak skoro ako je to možné naplnení nádobky olejom, to znamená hneď ako sa uvolnia všetky vzduchové bublinky, avšak najneskôr do 10 minút. Pred vykonaním ďalšej skúšky je premiešaním odstrániť všetky plynové bublinky a zuhoľnatené častice vzniknuté výbojom pri prieraze. Nasledujúca skúška by sa mala robiť 1 minútu po zmiznutí všetkých vzduchových bublín alebo 5 minút po ostatnej skúške. Čo sa týka nastavenia ochrany skúšky a predchádzaniu nadmernému kontaminovaniu oleja zuhoľnatenými časticami spôsobenými vysokoprúdovými výbojmi by oneskorenie vypnutia na nízkonapäťovej strane nemalo byť väčšie ako 0,02 s.