Вплив вологи і мікродомішок
Волога в оливі може перебувати в трьох станах: в молекулярно-розчиненому стані, у вигляді емульсії (дрібні кульки води розміром 2…10 мкм), і у вигляді водяного відстою на дні баку. Розчинність води в рідких діелектриках залежить від температури. Наприклад, в мінеральній оливі при 20ºС може розчинятися ~40·10-6 води за об’ємом, а при 80ºС ~400·10-6.
Наявність
вологи в обох станах відбивається на
електричній міцності оливи, особливо
в присутності волокон. Причому найбільш
сильно впливає емульґована волога.
Внаслідок великої діелектричної
проникності (для води
,
для волокон целюлози
)
частинки вологи і волокон втягуються
в область найбільшої напруженості
електричного поля, поляризуються і
витягуються вздовж силових ліній поля.
Це призводить до утворення «містків»,
котрі збільшують локальну густину
струму, нагрів, сильне збільшення
місцевої напруженості поля в місцях
розриву містків, внаслідок чого
починаються йонізаційні процеси і може
відбутися пробій всього міжелектродного
проміжку.
Залежність
пробивної напруженості трансформаторної
оливи від вмісту вологи
(рис1.20) (мільйонні частки вологи в одиниці
об’єму оливи) показують, що наявність
40-50 млн. часток зменшує електричну
міцність оливи приблизно в 10 разів.
Рисунок 1.20 – Залежність електричної міцності трансформаторної оливи від вмісту вологи (грам тонна): І – зона розчинності вологи; ІІ – емульґована волога
Зниження електричної міцності в області малих концентрацій визвано впливом розчиненої вологи, а в області великих концентрацій – емульґованої вологи.
Наявність вологи і волокон слабко відображається на міцності рідких діелектриків при коротких імпульсах напруги (одиниці-десятки мікросекунд), оскільки частинки домішок не встигають переміститися на значну відстань і вплинути на розвиток розряду в рідині.
Загальна кількість води, котра може бути в оливі в молекулярно-рочиненому й емульсійному вигляді, обмежена. При вмісті води більше 0,02% волога випадає у вигляді відстою на дно. Хоча сам відстій і не впливає на електричну міцність, його поява свідчить про суттєве погіршення ізоляційних властивостей олив.
Особливо різке зменшення розрядних напруг відбувається за наявності в оливі гігроскопічних забруднень у вигляді волокон паперу, картону, пряжі, що значно полегшують утворення провідних містків. Ці забруднення проникають в оливу в процесі експлуатації з елементів твердої ізоляції, що міститься в оливі.
Вплив тиску
Пробивна напруга як технічних, так і очищених рідких діелектриків при промисловій частоті 50 Гц сильно залежить від тиску. Це пов’язано з наявністю і утворенням в рідині при високій напрузі бульбашок газу, що є джерелами розвитку пробою. А електрична міцність газу залежить від тиску (закон Пашена).
На рис 1.21 представлено залежності пробивної наруги трансформаторної оливи від тиску нижчого за атмосферний. При понижених напругах з оливи починають виділятися розчинені в ній гази, і її міцність різко падає (рис. 1.21, крива 1).
Рисунок 1.21 – Залежність пробивної напруги трансформаторної оливи від тиску: 1 – недегазована олива; 2 – дегазована олива
Видно, що залежність пробивної напруги від тиску помітно збільшується з підвищенням ступеня очищення оливи (рис. 1.21, крива 2), що вказує на великий вплив газоподібних домішок.
При тисках, вищих за атмосферний (рис. 1.22), електрична міцність оливи збільшується, що також свідчить про наявність газу в оливі та його вплив на електричну міцність оливи.
Рисунок 1.22 – Залежність пробивної напруги парафінової оливи від тиску (50 Гц)
При імпульсних впливах тиск має менший вплив на електричну міцність рідких діелектриків.