1. Основные теоретические положения.

Для повышения электрической прочности изоляции силовых трансформаторов, кабелей и бумажных конденсаторов применяют жидкие диэлектрики (трансформаторные и конденсаторные масла, совтол, окмол, “калория 2”).

Трансформаторное масло используют как диэлектрик в различной высоковольтной аппаратуре. В трансформаторах масло является также охлаждающей средой, в масляных выключателях - дугогасящей средой.

Масло характеризуется достаточно высокой электрической прочностью (12 - 20 кВ/мм), малыми диэлектрическими потерями, удовлетворительной теплопроводностью (0,0015 Вп/см град). Оно, как и другие жидкие диэлектрики способно восстанавливать свою электрическую прочность после пробоя. Это масло можно очищать и сушить, тем самым восстанавливая его электроизоляционные свойства и химический состав.

Трансформаторное масло стареет (окисляется) под влиянием кислорода воздуха, высокой температуры и солнечного света. Процессу старения масла способствует соприкосновение его с лаковой изоляцией и металлами (особенно с медью). Масло обладает гигроскопичностью, понижающей его электрическую прочность.

Одной из наиболее важных электрических характеристик жидких диэлектриков является их электрическая прочность Е_пр.

,

где: U_пр – пробивное напряжение, кВ;

h - толщина испытуемого слоя жидкого диэлектрика (расстояние между электродами), мм.

Величина пробивного напряжения зависит от формы и размеров электродов, расстояния между ними, давления и температуры жидкого диэлектрика, характера приложенного напряжения (постоянное, переменное), степени загрязнения масла волокнами, водой и другими примесями. Снижение электроизоляционных свойств жидкого диэлектрика может привести к аварии в электрической установке, поэтому для обеспечения нормальной работы маслонаполненной аппаратуры периодически проверяют качество диэлектрика и, в первую очередь его электрическую прочность.

Согласно ПУЭ среднее пробивное напряжение трансформаторного масла для установки 35 кВ включительно при испытании на нижеописанном оборудовании, в специальном фарфоровом сосуде для испытания жидких диэлектриков, равны:

• для вновь вводимого электрооборудования это напряжение должно быть не менее 30 кВ;

• для оборудования, находящегося в эксплуатации - не менее 25 кВ.

2. Приборы и оборудование

Для испытания электроизоляционных жидкостей и, в частности, трансформаторного масла, на электрическую прочность применяем аппарат АКИ 70 (рисунок 1).

Рисунок 1. Принципиальная электрическая схема аппарата АКИ 70 для определения электрической прочности трансформаторного масла

1 –испытательный высоковольтный трансформатор;

2 - сосуд с электродами;

3 - переключатель уставок реле тока, где а - грубо, б - чувствительно;

4 - блок контакты крышки аппарата АКИ 70;

5 - потенциал регулятор;

6 - автоматический выключатель типа АП 50-3МТ.

Рисунок 2. Сосуд с электродами для определения электрической прочности жидких диэлектриков.

Испытания производят в специальном фарфоровом сосуде 2 (рисунок 2), заполненном испытываемым маслом 3 и содержащим два латунных электрода 1. Электроды для испытания жидких диэлектриков изготовляют диаметром 25 мм и толщиной 8 мм. Кромки дисков имеют радиус закругления 2 мм. Расстояние между электродами устанавливают, вращая их; проверяют его щупом для измерения зазора. Потемневшие при работе электроды перед испытанием полируют замшей.