ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТАНГЕНСА УГЛА ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПОТЕРЬ
Измерительная ячейка Для измерения tgd масла допускается использовать измерительные ячейки различных типов (плоскую или цилиндрическую, двух- или трехзажимного типа), которые отвечают требованиям ГОСТа 6581-75: -конструкция ячейки должна быть удобной для ее разборки и тщательной очистки; -электроды должны сохранить первоначальное положение относительно друг друга (т.е. собственная емкость ячейки должна воспроизводится с погрешностью не более 3%); -материалы, применяемые при изготовлении ячеек, должны выдерживать требуемые температуры, а изменение температуры не должно влиять на взаимное расположение электродов; -для изготовления электродов измерительной ячейки должны применяться металлы, устойчивые против коррозии, вызываемой испытуемой жидкостью или промывочным составом, и не оказывающие каталитического влияния на окисление испытуемой жидкости; -шероховатость рабочих поверхностей электродов по ГОСТ 2789-73 не должна превышать 0.2 мкм на базовой длине L=0.25 мм; -твердые электроизоляционные материалы, применяемые в конструкции ячейки, не должны адсорбировать испытываемые жидкости, а также промывочные составы, растворяться в них или оказывать влияния на испытуемые жидкости и результаты измерений (в качестве твердого электроизоляционного материала применяются плавленый кварц, фторопласт-4 или керамика, отвечающие указанным выше требованиям). Используется изображенная на рисунке плоская ячейка трехзажимного типа.
Измерительная ячейка для определения tgd масла
Обязательными размерами в конструкции измерительной ячейки являются: -зазор между измерительными и высоковольтными электродами, который должен быть равен 2±0.1 мм; -зазор между измерительным и охранным электродами, который должен быть равен 2±0.1 мм. Электроды ячейки должны иметь контактные зажимы, обеспечивающие надежное соединение электродов с соответствующими элементами схемы. Все соединения ячейки с измерительным прибором выполняются экранированным кабелем. При этом охранный электрод трехзажимного типа ячейки должен быть присоединен к заземлению и экрану кабеля, соединяющего внутренний (измерительный) электрод с измерительным прибором.
Измерительная аппаратура Общие требования к установкам для измерения тангенса угла диэлектрических потерь и диэлектрической проницаемости: -измерительная установка или прибор состоит из источника (генератора) напряжения, измерительного устройства и индикатора; -источник напряжения должен обеспечивать получение практически синусоидальной формы кривой напряжения, колебания напряжения не более 1%, изменение частоты не более 0.5%; -чувствительность нулевого индикатора должна быть не менее 1 мкВ на 1 деление; -установка должна обеспечивать измерение емкости от 20пФ до 1000пФ с погрешностью не более (0.01Сх+1) пФ, измерение тангенса угла диэлектрических потерь- от 0.01 до 10% с погрешностью не более (0.05 tgdx + 0,02).
Проведение испытаний. Подготовка измерительной ячейки Перед заливкой масла измерительную ячейку очищают от загрязнений, ее рабочую поверхность промывают чистым спиртом (бензином «Калоша» или другим углеводородным растворителем (петролейный эфир, толуол и др.)). При наличии на рабочей поверхности электродов потемнений они должны быть отполированы замшей, ячейка промыта и просушена при температуре +105-110°С в течении 1 часа. После сушки ячейку присоединяют к измерительной схеме и определяют емкость пустой ячейки (Со). Одновременно с этим определяют тангенс угла диэлектрических потерь пустой ячейки. При температуре +15-35°С для трехзажимных ячеек измеренное значение тангенса угла диэлектрических потерь не должно превышать 0.01%. На основании этих измерений оценивают чистоту изоляционных прокладок ячейки. При больших значениях тангенса угла диэлектрических потерь, ячейку следует разобрать, тщательно промыть детали, просушить, после сушки детали охладить до температуры, которая на 5-7°С выше комнатной, а затем смонтировать ячейку, избегая прикосновения незащищенными руками к рабочей поверхности электродов (например производят эту операцию руками в чистых хлопчатобумажных или капроновых перчатках), и повторить контрольные замеры емкости и tgd пустой ячейки. После этого электроды 3 раза обливают сухим свежим маслом. Если после сушки и охлаждения ячейку сразу не используют для измерения, ее хранят в закрытом термостате, заполненную сухим свежим маслом.
Определение tgd Перед заливкой в ячейку испытываемого масла проба масла перемешивается в закрытой банке медленным поворачиванием. Заполнение сосуда маслом рекомендуется производить непрерывной струей. После заполнения сосуда электрод низкого напряжения обливают маслом, добиваясь отсутствия пузырьков воздуха на его поверхности, и вводят его боковым движением в масло. Не проводя измерения, масло выливают из ячейки и повторно заполняют ячейку до уровня, превышающего не менее чем на 3-5 мм нижний край охранного электрода. Перед началом испытания проба масла, находящегося в приборе, должна отстояться в течении 10 мин. для окончательного выхода попавших пузырьков воздуха. Заполненную измерительную ячейку помещают в термостат, присоединяют к электрической схеме и после достижения ячейкой заданной температуры проводят измерение. Измерение проводят при напряженности электрического поля 1 кВ/мм. Измеряют температуру масла термометром, опущенным в карман прибора, который заливается испытываемым маслом. Одновременно производят измерение температуры воздуха в термостате вблизи прибора. Разница в показаниях термометра, опущенного в карман прибора и помещенного в термостат, не должна превышать 5°С.
Перед проведением измерений на спаде температуры масло нагреть до +105-110°С с выдержкой на этой температуре 10-15 мин. Резкий спад tgd может свидетельствовать о наличии коллоидных структур, образовавшихся в масле вследствии увеличения содержания в нем продуктов старения, приводящее к снижению электрической прочности масла, выпадению на конструктивных элементах токопроводящего осадка, инициирующего разрядные явления.
Масло под напряжением выдерживают только в процессе определения тангенса угла диэлектрических потерь и диэлектрической проницаемости жидкости. Отсчет значений тангенса угла диэлектрических потерь проводят не позже чем через 3 минуты после включения напряжения.
Оформление протокола испытания Протокол испытания должен содержать следующие данные: а) дата испытания пробы масла; б) наименование объекта, из которого взята проба (аппарат, емкость); в) причина испытания пробы масла; г) температура масла при измерении, °C; д) значение тангенса угла диэлектрических потерь, %; е) значение среднего пробивного напряжения, кВ. Температуры, при которых проводится измерение tgd масла для последующего анализа результатов и температуры, которые должны указываться в протоколе, даны в таблице 3. Нормируемые значения приемо-сдаточных измерений указаны в таблице 1. Нормируемые значения эксплуатационных измерений указаны в таблице 2. В заключении должно указываться: а) результаты оценки полученных данных измерений (в случае неудовлетвори-тельного результата с указанием нормы); б) замечания по пробе (наличие включений, загрязнение емкости, недостаточность объема для проведения необходимых операций по подготовке и производства измерений и т.п.); в) замечания по сопроводительной записке- отсутствие или неправильное указание следующих данных: 1) наименования объекта, из которого взята проба (аппарат, емкость); 2) станционные и заводские номера; 3) дата и причина взятия пробы.