Měření dielektrického průrazu se provádí za účelem posouzení, jak dobře je olej připraven k izolaci živých částí transformátoru. Přístroje pro měření tohoto parametru by měly být dostupné v každé elektrotechnické laboratoři. V tomto článku probereme stručné teoretické informace o průrazném napětí transformátorového oleje a jak se toto napětí určuje.

Fyzikální podstata průrazného napětí transformátorového oleje

V závislosti na schopnosti přenášet elektrický proud se elektrické materiály dělí do tří skupin: vodiče, polovodiče a dielektrika. Dielektrika nepřenášejí elektrický proud; proto se používají v elektrických zařízeních k izolaci. Většina moderních transformátorů používá transformátorový olej jako kapalné dielektrikum.

Když transformátor pracuje, olej musí pracovat v drsných podmínkách charakterizovaných vysokými teplotami a napětím. Čím lépe se olej vyrovná s takovým zatížením, tím spolehlivější je provoz transformátoru. Při určitém napětí však dochází k průrazu oleje.

Fyzikální podstata tohoto jevu je celá o tom, že vnitřní odpor dielektrika v tuto chvíli klesne na nulu a začne vést elektrický proud; jinými slovy, změní se na vodič a přestane plnit svou původní funkci. To zvyšuje riziko zkratu a vážných poruch v transformátoru; proto je nutné provést měření dielektrického průrazu periodicky a vyhnout se použití dielektrika s nízkou hodnotou tohoto parametru.

Požadavky na průrazné napětí pro elektrická zařízení

Hodnota průrazného napětí je normalizována platnými normami a může se lišit v závislosti na kategorii elektrického zařízení. Průrazné napětí nesmí být menší než 25 kV u elektrického zařízení s napětím do 15 kV po naplnění. Pokud zařízení patří do napěťové třídy od 220 do 500 kV, pak průrazné napětí oleje po naplnění musí být minimálně 60 kV. Měření dielektrického průrazu se provádí před plněním oleje a během provozu zařízení.

Jaké faktory ovlivňují hodnotu průrazného napětí transformátorového oleje?

Hlavním faktorem snížení průrazného napětí transformátorového oleje je zvýšení obsahu vlhkosti. Se zvýšením obsahu vlhkosti suchého oleje na 0,02 % klesá průrazné napětí z 20 na 4 kV. V praxi dochází ke kontaminaci oleje nejen vodou, ale také vláknitými částicemi pevné izolace, jejichž působením se dále snižuje průrazné napětí.

Jak měřit dielektrický průraz

Postup z měření dielektrického průrazu je specifikováno v normách, takže se může v jednotlivých zemích lišit. Obecně je však testovací algoritmus stejný.

Pro měření průrazného napětí se používá vysokonapěťový transformátor s postupným zvyšováním napětí na jeho sekundárním vinutí.

Zvýšení napětí jde z nuly na maximální hodnotu nebo na hodnotu, při které dojde k porušení olejového kanálu mezi elektrodami. Typicky se provádí několik měření za sebou s intervalem několika minut, po kterých se pomocí vzorce vypočte konečná hodnota průrazného napětí.

V závislosti na použité normě se může lišit tvar použitých elektrod, vzdálenost mezi elektrodami, doba mezi sousedními měřeními atd.

Přístroje pro měření průrazu kapalinového dielektrika

Obvykle se používají speciální laboratorní přístroje měření dielektrického průrazu. Jeden z těchto nástrojů byl vyvinut společností GlobeCore a nazývá se TOR-80. Proč o tom mluvíme? Pojďme si to nyní vysvětlit.

Když dojde k poruše, rychlost odpojení testovacího napětí slouží jako důležitý parametr jakéhokoli přístroje. Je to důležité jak z hlediska bezpečnosti, tak spolehlivosti měření. Pro TOR-80 přístroj, je tento parametr roven 4 mikrosekundám. To je absolutně nejlepší ukazatel ze všech nástrojů podobného účelu na světovém trhu. Za 4 mikrosekundy se olej použitý pro testování nestihne pod ním spálit a změnit své chemické složení. Pokud jde o další parametry a vlastnosti, GlobeCore nástroj není horší než srovnatelné.

Jedná se o kompaktní laboratorní přístroj s integrovanými rukojeťmi. Pomocí těchto rukojetí lze přístroj snadno přenášet z jedné místnosti do druhé nebo přesouvat laboratoří.

Jednou z hlavních výhod TOR-80 je jeho všestrannost. Přístroj lze použít k testování transformátorového oleje podle kterékoli ze stávajících norem.

Pokud byla norma změněna, může uživatel také provést úpravy testovacího programu a dále testovat olej podle aktuálního algoritmu. Kromě toho lze přístroj použít k měření průrazného napětí kapalných dielektrik různého původu: na bázi ropy, na bázi rostlinných olejů a uměle získaných.

Všechna měření se provádějí v automatickém režimu a chyba nepřesahuje 1 %. Této přesnosti je dosaženo použitím GlobeCore technologií a zavádění nových standardů v průmyslu laboratorních přístrojů pro testování transformátorového oleje.

Dále TOR-80 přístroj se snadno a pohodlně ovládá. Výsledky z měření dielektrického průrazu lze vytisknout pomocí integrované termotiskárny. Všechny výsledky jsou uloženy v energeticky nezávislé paměti přístroje a lze je přenést do počítače buď pomocí USB flash disku, nebo připojením přístroje k počítači pomocí kabelu.

Při dodržení provozního řádu, TOR-80 je pro laboratorní personál zcela bezpečný. Zejména je zajištěno monitorování polohy víka. Pokud je víko otevřené, aplikace testovacího napětí je odpojena, takže je zabráněno úrazu elektrickým proudem.

Kontaktujte nás prosím pomocí některých kontaktních údajů uvedených v příslušné webové sekci a my vám zašleme úplný technický popis a veškeré specifikace TOR-80 nástroj a také zodpovědět případné dotazy, pokud se objeví.