1 方法概要
测定(dìng)方法是将放在(zài)专门(mén)设备(bèi)里的被测(cè)试样经受一个按一定速率连续(xù)升压的交变电场的作用直至油击穿(chuān)。测量值与所用的测量设备(bèi)和采用的方法有很大关系。
2 仪器
2.1 变压器(qì)
2.1.1试验电(diàn)压是从交流(50赫)的低压电源供(gòng)电的(de)一个升压变器得到的。通过手调或自动控制装置逐渐增加初级线圈电压,经升压后的次级线圈(quān)电压施加于试验(yàn)油杯的电极上。该电压应是一近似正弦的波形,其峰值因数应在2±5%℃范围。
2.1.2变压器和相配的装置应能在电压大于15千(qiān)伏时产生一个20毫安的短路电源。
2.2 保护装置(zhì)
2.2.1 装置应(yīng)良好接地。
2.2.2 进行试验时尽可能防(fáng)止产(chǎn)生高频振荡。电容电感测(cè)试仪具有测量工作量小、快捷简便、性能稳定、测量准确、故障检出率高等特点。还可兼作CVT、避雷器(qì)等电(diàn)器设备的测量之用。
2.2.3 为了保护设备和避免试油在(zài)击穿瞬间的分解,可与试验油(yóu)杯串联一个电阻,以限止击穿电流。
2.2.4 高压变压器的初级电路上接一个断路器,这个断路器能在试样击穿后不超过0.02秒的时间内因试样的击穿电流作用而动作。断路器接一个无电压释放线圈以保护设备。
2.3 电压调节
2.3.1 电压调节可用下列设备之一来实现;
2.3.1.1 变比自耦(ǒu)变压器(qì)。
2.3.1.2 电阻分压器。
2.3.1.3 发电(diàn)机磁场调节。
2.3.1.4 感应调节器。
2.3.2 电压调节采用自动(dòng)升压系统,因(yīn)为手控调节不是得到(dào)要求的匀速(sù)升压。
2.4 试验电压的测量
试验电(diàn)压值(zhí)是电(diàn)压有效值,即电压峰值除以2。电压可以用峰(fēng)值电压表或其他类型的测量电(diàn)压表连(lián)接到试(shì)验变压器的输入端或输出端来测量。使用的测量仪器须用球隙校正到希望用它测量的全(quán)电压。从球(qiú)隙得到的电压与辅(fǔ)助仪器(qì)所指示的(de)电压(yā)的比与试(shì)验油杯或球隙是否接入有关(guān),因此在校正过程中(zhōng)应将试验油(yóu)杯(bēi)接在电路里(lǐ)。如果知道球隙的接入对电压比的影响可(kě)忽(hū)略,那未在测量过程中可不接球隙。
2.5 试验油杯
2.5.1 试验油杯(bēi)由杯体与电极两部分组成,两种类型的试验油杯见图1和图2。
2.5.2油杯杯(bēi)体是由(yóu)玻璃(lí)、塑料制(zhì)成的透明容(róng)器或由电工陶(táo)瓷制成的(de)容器,有(yǒu)效容积在300~500毫升之间,杯体以密闭为宜。
2.5.3 电极由磨光(guāng)的(de)铜(tóng)、黄铜、青铜或(huò)不锈钢材料制成。呈球形、直径12.5~13毫米,如图1所示。呈球(qiú)盖形如图2所示。电极面应光滑。一旦电极面上有由于放电引起的凹坑时就应更换电极(jí)。
2.5.4 电极应安装在(zài)水平轴上、彼此(cǐ)相隔2.5毫米。电极之间的(de)间隙用块规校准,要(yào)求粗确到0.1毫米。电极轴(zhóu)浸入试油的深度应为40毫米左右。
3 准备工作
3.1 取样
介电强度的测试对试(shì)样的轻微污染相当敏感,取(qǔ)样时很容易吸收水分,因此(cǐ)取(qǔ)样要用清洁(jié)、干燥的专用取样器严格地按GB4758-84《石渍和(hé)液体(tǐ)石油产品(pǐn)取样法(手工法(fǎ))》取样。对桶装或油听(tīng)装的试样应从容器的底部抽取(qǔ)。
3.2 试样的准备
3.2.1 轻(qīng)轻摇动盛有试样的容器,使油中的杂质均匀分布而又不形(xíng)成空气泡。
3.2.2 将试样慢慢倒入已准备好的油(yóu)杯,倒试样时要避免空气炮的(de)形成(chéng)(可借助于清(qīng)洁、干燥的(de)玻璃棒)。操作应在防尘干燥的场所进行,以免污(wū)染试样。
3.2.3 试验时的(de)油温应与室温相同。仲裁试验应在15~20℃之间进行。
3.3 油杯(bēi)的准备
3.3.1 油杯不使用时,应将它充满干燥的油,并放于干燥防灰尘(chén)的清洁(jié)地方。
3.3.2 油杯有一段时间未使用,重新再使用(yòng)时,应(yīng)进行(háng)严格清洗。
3.3.2.1 拆去并洗(xǐ)净电极,然后用于干燥的新(xīn)油洗涤。
3.3.2.2 细(xì)心地重新安装上电极(jí),安(ān)装时避免用手指与它(tā)直接接(jiē)触。
3.3.3 在(zài)按3.2.2规定进行充试样前,用试样冲洗(xǐ)油杯(至少(shǎo)二(èr)次)。
4 试验步骤
4.1 试(shì)验在湿度不高于75%的条件下进行。
4.2 在(zài)测定装置上,对盛有试样的电极(jí)二端施加50赫交流电压(yā),电压按2千(qiān)伏/秒均(jun1)匀速度从零开(kāi)始升到试样发生击穿的值。击穿电压就是当电极之间发生首个火花时达到(dào)的电压,不管这个(gè)火花是瞬时的或恒定(dìng)的。
如果在电极之间发生瞬时火花(听得见(jiàn)的(de)或可见的),则人工地断开电(diàn)路。如果发生恒定的电弧,则高压变压器初级电路上的断路器能(néng)自动断开电路。断开电(diàn)路的自动(dòng)断路器能在0.02秒内切断电压。
试(shì)样装入油杯。在保证试样中不再有空气泡后尽快地施加(jiā)首次电压(在装油后10分钟进行)。
4.3 试样发生击穿后,电极之间用清洁、干燥的玻璃棒轻轻搅拌试样,搅拌时尽可能避免空气炮(pào)的产生。
4.4 待空气泡消失后1分钟,再(zài)按4.1要求施加第二次电压。如不可能观察到空气(qì)泡(pào)的(de)消失,则(zé)必须等5分钟后再一次进行击穿试验。以上(shàng)试验每个试进(jìn)行(háng)六(liù)次,以六次结果的(de)算术平均值作为该试样的介质强度。
5 报告
5.1 记录试验得到的六次击穿电压值,并计算它们的算(suàn)术平均值,用千伏(fú)表示。
5.2 试验报告(gào)还应记述使用电极的类型、油温。