A hosszú távú áztatás hatása az epoxidsilikon izolált alacsony feszültségű áramerősségekre
1 Bevezetés
Az áramerősségek mérése céljából használt alacsony feszültségű áramerősség-változók, amelyek részvényes epoxidreszecske szerkezetűek, széles körben használatosak a disztribúciós transzformátor területeken, valamint a kis- és közepes méretű ipari és kereskedelmi villamosenergia-fogyasztásban. Mivel ezek az eszközök kiterjesztik a villamosenergia-mérés hatótartományát, teljesítményük közvetlenül befolyásolja a villamosenergia-fogyasztás biztonságát és a felhasználók kereskedelmi számításainak pontosságát. A hosszú távú merülés hatásának vizsgálata gyakorlati jelentőséggel bír a túlcsordulások vagy árvizek miatt áradt sok alacsony feszültségű transzformátor minőségének meghatározásában.
A transzformátorok nedvességfelvételével kapcsolatos kutatások már régóta folyamatban vannak. Az eddigi eredmények nem takarították le a hosszú távú merülési feltételeket, és a hosszú távú merülés súlyosabban rombolja a jelenlegi transzformátorokat, mint a nedvességfelvétel. A jelenlegi transzformátorok országos szabványos típuspróbáiban csak a belső transzformátorok védelmi szintje IP20, míg a külső transzformátoroké IP44; a villamosenergia-ipar és a hálózati vállalatok technikai szabványai ezt nem határozzák meg. Annak meghatározása érdekében, hogy a merült transzformátorok továbbra is használhatók-e, ez a tanulmány egy szimulált merülési próbat, elemzi a merülés utáni teljesítménybeli változásokat, és javaslatokat tesz a transzformátorok vízellenálló tulajdonságainak javítására.
2 A transzformátorok merülési jellemzőinek elméleti elemzése
Az alacsony feszültségű áramerősség-változók fő jellemzői az izolációs jellemzők és a mérési jellemzők. Az izolációs jellemzők főként az izolációs ellenállást és a hőmérsékleti kitartó feszültséget tartalmazzák, míg a mérési jellemzők a mérési hibában nyilvánulnak meg. A merülési jellemzők a transzformátor izolációs ellenállásának, a hőmérsékleti kitartó feszültségének és a mérési hibának a merülés előtti és utáni, valamint a szárítás utáni változásait jelölik.
2.1 Izolációs ellenállás
Az izolációs ellenállás R a térfogati ellenállásból Rv és a felületi ellenállásból Rs áll, ahogy az (1) képletben látható. A térfogati ellenállási tényező ρv és a felületi ellenállási tényező ρs a (2) és (3) képletekben láthatók.
A képletben EV a DC elektromos térerősség az izoláló anyag belsejében; JV az állandó áram sűrűség; ES a DC elektromos térerősség; α a lineáris áram sűrűség.
Az izolációs ellenállás nagyban befolyásolódik a páratartalomtól. Mivel a víz vezetőképessége sokkal nagyobb, mint az epoxidreszecske izoláló anyagoké, és a víz nagy dielektromos állandójával csökkenti az ionok ionizációs energiáját, így amikor az izoláló anyag vízbe merül, a felületi ellenállás gyorsan csökken, míg a térfogati ellenállás kevésbé változik; ha a merült anyagot szárítják, és ha a közeganyag vízellensége átlagos, vagy a öntött testen belül hiányosságok vannak, a felületi ellenállás gyorsan helyreáll, de a térfogati ellenállás jelentősen csökken, és nem állítható vissza hatékonyan.
2.2 Hőmérsékleti kitartó feszültség
A hőmérsékleti kitartó feszültség vizsgálati feszültsége a másodlagos terminál, az alaplap és a föld között van alkalmazva. Nem egyenletes elektromos téri esetén a közeg törésterhelhetőségét közelítően a (4) képlet szerint lehet kiszámítani.
A képletben EBD az izoláló anyag két elektrodja közötti törésterhelhetőség (csúcsszint); UBD a dielektrikus törésterhelhetőség (hatásos érték); s a törési távolság, és η az elektromos téri kihasználtsági tényező.
