1.15.1. Вплив вологи й мікродомішок

Волога в маслі може перебувати в трьох станах: у молекулярно-молекулярно-розчиненому виді, у вигляді емульсії (дрібні кульки води розміром 2...10…10 мкм) і у вигляді водяного відстою на дні бака. Розчинність води в рідких діелектриках залежить від температури. Наприклад, у мінеральному маслі при 20°С може розчинятися ~ 4010^-6 води по об'єму, а при 80°С ~ 40010^-6.

Наявність вологи в обох станах позначається на електричній міцності масла, особливо в присутності волокон. Причому найбільше сильно впливає емульгована волога. Внаслідок великої діелектричної проникності (для води ε = 80, для волокон целюлози ε = 6,4) часточки вологи й волокна втягуються в область найбільшої напруженості електричного поля, поляризуються й витягаються уздовж силових ліній поля. Це приводить до утворення «містків», які збільшують локальну щільність струму, нагріванню, сильному збільшенню місцевої напруженості поля в місцях розриву містків, внаслідок чого починаються місцеві іонізаційні процеси й може відбутися пробій усього міжелектродного проміжку.

Залежність пробивної напруженості трансформаторного масла від змісту вологи C (Н₂О) (мал. 1.20) (мільйонні частки вологи в одиниці об'єму масла) показують, що наявність 40–50 млн. часток вологи зменшує електричну міцність масла приблизно в 10 разів.

Зниження електричної міцності в області малих концентрацій викликано впливом розчиненої вологи, а в області більших концентрацій - емульгованої вологи. Наявність вологи й волокон слабко позначається на міцності рідких діелектриків при коротких імпульсах напруги (одиниці десятки мікросекунд), оскільки частки домішок не встигають переміститися на значну відстань і вплинути на розвиток розряду в рідині.

Загальна кількість води, що може перебувати в маслі в молекулярно - розчиненому й емульсійному виді, обмежено. 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 істотне погіршення ізоляційних властивостей масел.

Рис. 1.20. Залежність електричної міцності трансформаторного масла від змісту вологи, CH O 2 (грам тонна): I — зона розчинності вологи, II — эмульгована волога

Особливо різке зменшення розрядних напруг відбувається при наявності в маслі гігроскопічних забруднень у вигляді волокон паперу, картону, пряжі, значно полегшуюче утворення провідних містків. Ці забруднення проникають у масло в процесі експлуатації з елементів твердої ізоляції, що перебувають у маслі.

1.15.2. Вплив тиску

Пробивна напруга як технічних, так і очищених рідких діелектриків при промисловій частоті 50 Гц сильно залежить від тиску. Це пов'язане з наявністю й утворенням у рідині при високій напрузі пухирців газу, що є вогнищами розвитку пробою. А електрична міцність газу сильно залежить від тиску (закон Пашена).

На мал. 1.21 представлені залежності пробивної напруги трансформаторного масла від тиску нижче атмосферного. При знижених тисках з масла починають виділятися розчинені в ньому гази, і його міцність різко падає (мал. 1.21, крива 1).

Рис. 1.21. Залежність пробивної напруги трансформаторного масла від тиску: 1 — недегазоване масло; 2 — дегазоване масло	Рис. 1.22. Залежність пробивної напруги парафінового масла від тиску (50 Гц)