• Статьи

Ключевой характеристикой изоляционных качеств трансформаторного масла служит его электрическая прочность. Она выражается соотношением:

Е = Uпр / H.

В данном случае Uпр — является пробивным напряжением; h — выражает расстояния между 2-ми электродами.

Пробивное напряжение напрямую не связано с показателями удельной проводимости, однако характеризуется достаточной чувствительностью к наличию тех или иных загрязнителей.

В случаях, когда происходят изменения давлений, меняются материалы, из которых выполнены электроды, или пространства между электродами — будут соответственно меняться и показатели электрической прочности.

Свежие масла для трансформаторных устройств, или же рабочие жидкости, очищенные от влаги, а также иных загрязнителей, характеризуются значительными пробивными напряжениями, которые определяются на поверхности электрода, имеющего плавные очертания.

Под воздействием ударного напряжения наличие той или иной примеси практически не влияет на электрическую прочность.

При воздействии импульсных напряжений, показатели электрической прочности существенно большие, нежели при продолжительном воздействии напряжений, имеющих частоту 50 Гц. Поэтому уровень опасности от какого-либо перенапряжения, или же грозового разряда достаточно невелик.

Увеличение прочности при повышении температур в диапазоне от 0 до 70 градусов Цельсия обуславливается очищением трансформаторных масел от воды.

Наличие растворенных газов имеет большое значение при возникновении пробоев. При высоких напряженностях электрических полей, наблюдается формирование на поверхностях электродов характерных пузырьков. При понижении давлений (в случае очищенного от загазованности рабочего масла) показатели его прочности снижаются.

Показатели пробивных напряжений не будут зависеть от давления, при:

а) Качественном выполнении дегазации масла.

б) Воздействии ударного напряжения.

в) При значительных давлениях.

Пробивное напряжение трансформаторных масел определяется не степенью концентрации в них влаги, а ее накоплением в состоянии эмульсий.

Формирование эмульсионных вод, а также уменьшение прочности наблюдается в рабочих маслах, содержащих влагу в случае внезапного уменьшения температур либо влажности воздуха.

Даже располагая огромным объемом исследовательских данных, стоит признать, что в настоящее время не выработана единая теория, описывающая пробой жидкого диэлектрика.

Пробои жидкого диэлектрика, загрязненного рядом примесей в случае продолжительного воздействия рабочего напряжения, являются, по сути, замаскированным газовым пробоем.

В настоящее время мы располагаем тремя группами теорий, описывающих пробой.

Тепловая. Объясняет формирование газовых каналов ставших результатом закипания диэлектриков. Это явление наблюдается в точках, имеющих высокую неоднородность поля.

Газовая. Пробой обеспечивается пузырьками газов, сосредоточенных на каждом из электродов, либо же в рабочих маслах.

Химическая. Объясняет пробои протеканием какой-либо химической реакции в диэлектриках, вызванной электрическим разрядом в газовых пузырьках.

Объединяет данные теории то, что пробои масел происходят в паровых каналах, образованных благодаря испарению жидких диэлектриков.

Выдвинуто так же предположение о том, что, паровые каналы формируют низкокипящую примесь, но лишь тогда, когда они способствуют повышенной проводимости.

Под влиянием электрических полей, загрязнители, которые содержатся в маслах, оказываются в промежутках между двух электродов и перемещаются между ними так же, как и электрическое поле. Большие объемы тепла, выделяемого при этом, будут расходоваться на подогрев этих загрязнителей.

В случае, когда эти загрязнители вызывают высокие удельные проводимости масел, то при низких температурах закипания этих загрязнителей — они будут испаряться, формируя при этом «газовые каналы», где, собственно и наблюдается преимущественная часть пробоев.

В качестве центров образования пара выступают пузырьки газов или паров, формирующихся благодаря наводимым полям, а также под влиянием содержащихся в маслах загрязнителей (молекул воздуха, газов, низкокипящих продуктов, ставших результатом окислений жидких диэлектриков).

Пробивные напряжения масла будут так же зависеть от присутствия в их структуре связанной влаги.

При вакуумной сушке масел можно выделить несколько основных стадий:

• Внезапное увеличение пробивных напряжений, соответствующих удалению концентрированной влаги.

• Случаи, когда пробивные напряжения практически неизменны, при этом рабочее масло очищается от растворенной влаги.

• Медленное повышение пробивных напряжений масел благодаря удалению связанной влаги.