اصل تست ولتاژ شکست روغن عایق و روشهای استاندارد

آزمایش ولتاژ شکست روغن عایق به اعمال یک ولتاژ متناوب به طور مداوم در حال افزایش به نمونه روغن عایق در شرایط آزمایشی مشخص اشاره دارد. هنگامی که عملکرد عایق بین دو الکترود در روغن از بین می رود (خرابی رخ می دهد و یک کانال قوس الکتریکی تشکیل می شود)، کمترین مقدار ولتاژ اندازه گیری شده با واحد کیلوولت (کیلو ولت) به دست می آید. به زبان ساده، این آزمایشی است برای سنجش میزان ولتاژ بالای روغن عایق بدون اینکه «نفوذ الکتریکی» شود.
هدف و اهمیت آزمون
روغن عایق (مانند روغن ترانسفورماتور) نقش اصلی را در عایق کاری و خنک کننده تجهیزات الکتریکی (ترانسفورماتورها، ترانسفورماتورها، قطع کننده های مدار) ایفا می کند. ولتاژ شکست آن یکی از مستقیم ترین و حیاتی ترین شاخص ها برای ارزیابی خلوص و اثربخشی عملکرد عایق آن است.
هدف اصلی: تشخیص وجود آلاینده هایی مانند آب، الیاف، گرد و غبار، ذرات فلز، ترکیبات کربن و غیره در روغن.
اهمیت: این آلاینده ها تحت تأثیر میدان الکتریکی خود را به "پل های رسانا" ترتیب می دهند و به طور قابل توجهی قدرت عایق روغن را کاهش می دهند. اگر ولتاژ شکست روغن خیلی کم باشد، خطر تخلیه داخلی در تجهیزات تحت ولتاژ اضافه یا ولتاژ کار معمولی به شدت افزایش می‌یابد و به طور بالقوه باعث آسیب شدید به تجهیزات، حتی منجر به انفجار و آتش‌سوزی و در نتیجه قطعی برق می‌شود.
اصول و استانداردهای آزمون
در فنجان روغن آزمایش استاندارد، دو الکترود{0}شکل خاص در نمونه روغن غوطه ور می شوند و یک شکاف ثابت (معمولاً 2.5 میلی متر) را حفظ می کنند. یک ولتاژ ثابت (مانند 2kV/s یا 3kV/s) با نرخ ثابت اعمال می شود تا زمانی که جریان به شدت افزایش یابد و خرابی رخ دهد. مقدار ولتاژ در آن لحظه ثبت می شود که ولتاژ شکست برای آن آزمایش خاص است.
استانداردهای اصلی بین المللی/استاندارد ملی:
IEC 60156: "تعیین ولتاژ شکست مایعات عایق تحت فرکانس توان" (استاندارد بین المللی)
ASTM D1816: با استفاده از الکترود کلاهک کروی، به رطوبت و ناخالصی ها بسیار حساس است و به طور گسترده مورد استفاده قرار می گیرد.
GB/T 507: "روش تست برای ولتاژ شکست روغن عایق" (استاندارد ملی چین).
ASTM D877: از الکترود دیسکی استفاده می کند. این روش نسبتا قدیمی است و عمدتاً برای غربالگری سریع و با دقت نسبتاً پایین استفاده می شود.
روش های آزمایش دقیق (به عنوان مثال IEC 60156/GB/T 507 را در نظر بگیرید)
نمونه برداری:
نمونه ها از شیر نمونه گیری پایینی با استفاده از ابزار اختصاصی گرفته می شود تا از آلودگی هوا یا رطوبت جلوگیری شود.
از بطری های شیشه ای قهوه ای تمیز و خشک یا سرنگ های مخصوص استفاده کنید.
آماده سازی نمونه:
نمونه روغن را به آرامی در یک فنجان روغن آزمایش تمیز بریزید تا از تشکیل حباب جلوگیری کنید.
اجازه دهید 10 تا 15 دقیقه بماند تا حباب های هوا در روغن خارج شوند.
تنظیمات دستگاه:
اطمینان حاصل کنید که فنجان روغن و الکترودها (که معمولاً روکش های کروی از برنج یا فولاد ضد زنگ هستند) طبق استانداردها کاملاً تمیز و خشک شده باشند.
فاصله الکترود را روی 2.5 میلی متر تنظیم کنید.
نرخ افزایش ولتاژ را روی 2 کیلو ولت بر ثانیه (یا مقدار مشخص شده استاندارد) تنظیم کنید.
آزمایش را انجام دهید:
تستر اتوماتیک را راه اندازی کنید و ولتاژ به طور یکنواخت از صفر افزایش می یابد.
هنگامی که شکاف روغن خراب می شود، تجهیزات به طور خودکار ولتاژ را قطع می کند و مقدار شمارش مربوطه را ثبت می کند.
پس از اولین شکست، نمونه روغن را به آرامی با دستگاه مخلوط کن (برای حذف ذرات کربن و حباب های ایجاد شده در اثر شکست) هم بزنید و اجازه دهید 1-2 دقیقه بماند.
این فرآیند را روی همان نمونه روغن شش بار تکرار کنید.
محاسبه و گزارش:
اولین مقدار شکست (به عنوان "تهویه") را کنار بگذارید و میانگین حسابی ولتاژهای شکست 5 آزمایش زیر را به عنوان مقدار گزارش شده نهایی برای این نمونه روغن در نظر بگیرید. (توجه: برخی استانداردها نیاز به محاسبه میانگین هر 6 تست دارند.)