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绝缘油的介电强度测量方法

    一、方法概要
       测定方法是将放在专门设备里的被测试样经受一个按一定速率连续升压的交变电场的作用直至油击穿。测量值与所用的测量设备和采用的方法有很大关系。
       二、仪器
       2.1 变压器
       2.1.1试验电压是从交流(50Hz)的低压电源供电的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电压施加于试验油杯的电极上。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15千伏时产生一个20毫安的最小短路电源。
       2.2 保护装置
       2.2.1 装置应良好接地。
       2.2.2 进行试验时尽可能防止产生高频振荡。
       2.2.3 为了保护设备和避免试油在击穿瞬间的分解,可与试验油杯串联一个电阻,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 变比自耦变压器。
       2.3.1.2 电阻分压器。
       2.3.1.3 发电机磁场调节。
       2.3.1.4 感应调节器。
       2.3.2 电压调节最好采用自动升压系统,因为手控调节不是得到要求的匀速升压。
       2.4 试验电压的测量
       试验电压值是电压有效值,即电压峰值除以2。电压可以用峰值电压表或其他类型的测量电压表连接到试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电压。从球隙得到的电压与辅助仪器所指示的电压的比与试验油杯或球隙是否接入有关,因此在校正过程中应将试验油杯接在电路里。如果知道球隙的接入对电压比的影响可忽略,那未在测量过程中可不接球隙。
       2.5 试验油杯
       2.5.1 试验油杯由杯体与电极两部分组成。
       2.5.2 油杯杯体是由玻璃、塑料制成的透明容器或由电工陶瓷制成的容器,有效容积在300~500毫升之间,杯体以密闭为宜。
       2.5.3 电极由磨光的铜、黄铜、青铜或不锈钢材料制成。呈球形、直径12.5~13毫米,如图1所示。呈球盖形如图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。
       2.5.4 电极应安装在水平轴上、彼此相隔2.5毫米。电极之间的间隙用块规校准,要求粗确到0.1毫米。电极轴浸入试油的深度应为40毫米左右。
       三、准备工作
       3.1 取样
       绝缘油介电强度的测试对试样的轻微污染相当敏感,取样时很容易吸收水分,因此取样要用清洁、干燥的专用取样器严格地按GB4758-84《石渍和液体石油产品取样法(手工法)》取样。对桶装或油听装的试样应从容器的底部抽取。
       3.2 试样的准备
       3.2.1 轻轻摇动盛有试样的容器,使油中的杂质均匀分布而又不形成空气泡。
       3.2.2 将试样慢慢倒入已准备好的油杯,倒试样时要避免空气炮的形成(可借助于清洁、干燥的玻璃棒)。操作应在防尘干燥的场所进行,以免污染试样。
       3.2.3 试验时的油温应与室温相同。仲裁试验应在15~20℃之间进行。
       3.3 油杯的准备
       3.3.1 油杯不使用时,应将它充满干燥的油,并放于干燥防灰尘的清洁地方。
       3.3.2 油杯有一段时间未使用,重新再使用时,应进行严格清洗。
       3.3.2.1 拆去并洗净电极,然后用于干燥的新油洗涤。
       3.3.2.2 细心地重新安装上电极,安装时避免用手指与它直接接触。
       3.3.3 在按3.2.2规定进行充试样前,用试样冲洗油杯(至少二次)。
       四、试验步骤
       4.1 试验在湿度不高于75%的条件下进行。
       4.2 在测定装置上,对盛有试样的电极二端施加50赫交流电压,电压按2千伏/秒均匀速度从零开始升到试样发生击穿的值。击穿电压就是当电极之间发生第一个火花时达到的电压,不管这个火花是瞬时的或恒定的。
       如果在电极之间发生瞬时火花(听得见的或可见的),则人工地断开电路。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自动断开电路。断开电路的自动断路器能在0.02秒内切断电压。
       试样装入油杯。在保证试样中不再有空气泡后尽快地施加第一次电压(最迟在装油后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的产生。
       4.4 待空气泡消失后1分钟,再按4.1要求施加第二次电压。如不可能观察到空气泡的消失,则必须等5分钟后再一次进行击穿试验。以上试验每个试进行六次,以六次结果的算术平均值作为该试样的介质强度。
       五、报告
       5.1 记录试验得到的六次击穿电压值,并计算它们的算术平均值,用千伏表示。
       5.2 试验报告还应记述使用电极的类型、油温。

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