Dielectric na lakas ng mga langis ng transpormer

Isa sa mga pangunahing tagapagpahiwatig na nagpapakilala sa mga katangian ng pagkakabukod mga langis ng transpormer sa pagsasagawa ng kanilang aplikasyon ay ang kanilang dielectric strength:

E = UNC / H

kung saan Upr - breakdown boltahe; h ay ang distansya sa pagitan ng mga electrodes.

Ang boltahe ng pagkasira ay hindi direktang nauugnay sa tiyak na kondaktibiti, ngunit, tulad nito, napaka-sensitibo sa pagkakaroon ng mga impurities... Sa pinakamaliit, isang pagbabago sa kahalumigmigan likidong dielectric at ang pagkakaroon ng mga impurities sa loob nito (pati na rin para sa conductivity) ang lakas ng dielectric ay bumababa nang husto. Ang mga pagbabago sa presyon, hugis at materyal ng mga electrodes at ang distansya sa pagitan ng mga ito ay nakakaapekto sa lakas ng dielectric. Kasabay nito, ang mga salik na ito ay hindi nakakaapekto sa electrical conductivity ng likido.

Ang malinis na langis ng transpormer, nang walang tubig at iba pang mga impurities, anuman ang komposisyon ng kemikal nito, ay may sapat na mataas para sa boltahe ng breakdown ng pagsasanay (higit sa 60 kV), na tinutukoy sa mga flat electrodes na tanso na may bilugan na mga gilid at isang distansya na 2.5 mm sa pagitan nila. Ang lakas ng dielectric ay hindi isang materyal na pare-pareho.

Sa mga boltahe ng epekto, ang pagkakaroon ng mga impurities ay halos walang epekto sa lakas ng dielectric. Karaniwang tinatanggap na ang mekanismo ng pagkabigo para sa mga boltahe ng shock (impulse) at pangmatagalang pagkakalantad ay iba. Sa pulsed boltahe, ang dielectric na lakas ay makabuluhang mas mataas kaysa sa medyo mahabang pagkakalantad sa boltahe na may dalas na 50 Hz. Bilang resulta, ang panganib ng paglipat ng mga surge at paglabas ng kidlat ay medyo mababa.

Ang pagtaas ng lakas na may pagtaas ng temperatura mula 0 hanggang 70 ° C ay nauugnay sa pag-alis ng kahalumigmigan mula sa langis ng transpormer, ang paglipat nito mula sa isang emulsyon sa isang natunaw na estado at isang pagbawas sa lagkit ng langis.

Ang mga natunaw na gas ay may mahalagang papel sa proseso ng pagkasira. Kahit na ang lakas ng electric field ay mas mababa kaysa sa pagkasira, ang pagbuo ng mga bula sa mga electrodes ay sinusunod. Habang bumababa ang presyon para sa non-degassed transformer oil, bumababa ang lakas nito.

Ang breakdown boltahe ay hindi nakasalalay sa presyon sa mga sumusunod na kaso:

a) ganap na na-degassed na mga likido;

b) shock stresses (anuman ang kontaminasyon at nilalaman ng gas sa likido);

c) mataas na presyon [mga 10 MPa (80-100 atm)].

Ang breakdown boltahe ng langis ng transpormer ay tinutukoy hindi ng kabuuang nilalaman ng tubig, ngunit sa pamamagitan ng konsentrasyon nito sa estado ng emulsyon.

Ang pagbuo ng emulsion water at pagbaba ng dielectric na lakas ay nangyayari sa transpormer na langis na naglalaman ng natunaw na tubig na may matalim na pagbaba sa temperatura o kamag-anak na kahalumigmigan ng hangin, pati na rin sa paghahalo ng langis dahil sa desorption ng tubig na na-adsorb sa ibabaw ng sisidlan.

Kapag pinapalitan ang salamin sa isang lalagyan na may polyethylene, ang dami ng tubig ng emulsyon ay na-desorbed kapag hinahalo ang langis mula sa ibabaw at pinatataas ang lakas nito nang naaayon. Ang langis ng transpormer, maingat na pinatuyo mula sa isang lalagyan ng salamin (nang walang pagpapakilos), ay may mataas na lakas ng kuryente.

Ang mga polar na sangkap na may mababa at mataas na mga punto ng kumukulo, na bumubuo ng mga tunay na solusyon sa langis ng transpormer, ay halos hindi nakakaapekto sa kondaktibiti at lakas ng kuryente. Ang mga sangkap na bumubuo ng mga colloidal solution o emulsion na napakaliit na droplet size sa transformer oil (na siyang sanhi ng electrophoretic conductivity), kung sila ay may mababang boiling point, ay nababawasan, at kung ang kanilang boiling point ay mataas, sila ay halos hindi nakakaapekto sa lakas.

Sa kabila ng malaking halaga ng pang-eksperimentong materyal, dapat tandaan na wala pa ring pinag-isang pangkalahatang tinatanggap na teorya ng pagkasira ng mga likidong dielectric, na inilapat kahit na sa ilalim ng mga kondisyon ng matagal na pagkakalantad sa boltahe.

Ang pagkasira ng mga likidong dielectric na kontaminado ng dumi sa panahon ng matagal na pagkakalantad sa boltahe ay mahalagang pagkasira ng shroud gas.

Mayroong tatlong pangkat ng mga teorya:

1) thermal, na nagpapaliwanag ng pagbuo ng isang gas channel bilang resulta ng pagkulo ng dielectric mismo sa mga lokal na lugar ay nagdaragdag ng mga inhomogeneities ng field (mga bula ng hangin, atbp.)

2) gas, kung saan ang pinagmulan ng pagkabulok ay mga bula ng gas na na-adsorbed sa mga electrodes o natunaw sa langis;

3) kemikal, na nagpapaliwanag ng pagkasira bilang resulta ng mga reaksiyong kemikal na nagaganap sa isang dielectric sa ilalim ng pagkilos ng isang electric discharge sa isang gas bubble. Ang pagkakapareho ng mga teoryang ito ay ang pagkasira ng langis ay nangyayari sa isang vapor channel na nabuo sa pamamagitan ng pagsingaw ng likidong dielectric mismo.

Ito ay hypothesized na ang singaw channel ay nabuo sa pamamagitan ng mababang kumukulo impurities kung sila ay sanhi ng pagtaas ng conductivity.

Sa ilalim ng impluwensya ng isang electric field, ang mga impurities na nakapaloob sa langis at bumubuo ng isang colloidal solution o microemulsion dito ay iginuhit sa lugar sa pagitan ng mga electrodes at dinadala sa direksyon ng field. Ang isang makabuluhang halaga ng inilabas na init sa kasong ito, dahil sa mababang thermal conductivity ng dielectric, ay ginugol sa pag-init ng mga particle ng karumihan mismo. Kung ang mga impurities na ito ay ang sanhi ng mataas na tiyak na kondaktibiti ng langis, pagkatapos ay sa isang mababang punto ng kumukulo ng mga impurities sila ay sumingaw, na bumubuo, kung ang kanilang nilalaman ay sapat, isang "gas channel" kung saan nangyayari ang agnas.

Ang mga sentro ng pagsingaw ay maaaring maging mga bula ng gas o singaw na nabuo sa ilalim ng impluwensya ng isang patlang (bilang resulta ng electrostriction phenomenon) dahil sa mga impurities na natunaw sa langis (hangin at iba pang mga gas, at posibleng mga low-boiling na produkto ng oksihenasyon ng isang likidong dielectric. ).

Ang breakdown boltahe ng mga langis ay depende sa pagkakaroon ng nakatali na tubig. Sa proseso ng vacuum drying ng langis, tatlong yugto ang sinusunod: I - isang matalim na pagtaas sa breakdown boltahe na tumutugma sa pag-alis ng emulsion na tubig, II - kung saan ang breakdown boltahe ay nagbabago nang kaunti at nananatili sa antas ng halos 60 kV sa karaniwang pagkabigla, pagkatapos ay natunaw ang oras at mahinang nakagapos sa tubig, at III - mabagal na paglaki ng nabubulok na stress ng langis sa pamamagitan ng pag-alis ng nakatali na tubig.