Электртехникалық материалтану

Сұйық диэлектриктер (мұнай майлары, совол, октал, калории – 2, кремний және фторорганикалық сұйықтар) газдарға қарағанда жоғары электр беріктікпен ерекшеленеді. Сұйық диэлектриктерді тесіп өтудің келесі негізгі түрлері бар:

а) иондалған тесіп өту (максималды тазартылған сұйықтар үшін);

б) жылулық тесіп өту (техникалық сұйықтар үшін);

в) электр өрісі күшімен молекулаларын бұзумен шартталған электрлік тесіп өту.

Диэлектрлік сұйықтардың көпшілігі электр жабдықта жұмыс істегенде салқындататын және доға өшіретін ортаның электр оқшалауламасы функцияларын орындайды.

Сұйық диэлектриктер гигроскопты және ауа оттегінің, жоғары температура мен күн сәулесінің әсерінен әсіресе жылтырсырлы оқшаулама және металдармен жанасқанда тотығады. Бұл жағдайда пайда болатын және сырттан әкелінген қоспалар (әсіресе су, целлюлозды талшықтар, тұздар, сілтілер мен қышқылдар) электр беріктігін тез төмендетеді және электроқшаулама сұйықтардың тесіп өту механизмін күрделендіреді.

Электртехникасында трансформатор майы ең көп қолданылады (оның түрлері: конденсаторлы, кабельді), шекті типті метандық

C_n H_{(2n + 2)}, мұнайлы C_n H_2n және хош иісті C_n H_{(2n + 2)} сұйықты көміртектілердің қоспаларын өзімен көрсетеді және мұнайды өткізуінің бір фракциясының өнімі болып келеді.

Трансформатор майы – түссізден қою сарыға дейін түсті сұйық зат. Метанды және мұнайлы көміртектілердің негізінде ароматиктің үлкен пайыздық мөлшері бар майға қарағанда электр өрісінің әсеріне су тұрақты, бірақ тотығуға артығырақ тұрақты. Сондықтан, бұл майды трансформаторлардың жұмысында қолдану орынды болады, мұндағы электр өрісінің жұмыстық кернеулігі Е_ж оқшауламада үлкен емес, бактың жеткілікті толық емес, ал қыздыру температурасы едәуір болуы мүмкін.

Құрамында хош иісті көміртектілердің пайыздық мөлшері жоғары трансформатор майы, электр өрісінің әсер етуіне арттығырақ тұрақты, өйткені ароматиканың еркін байланыстары кезінде бөлінетін сутегін байланыстырады да, осымен газ бөлінуді тоқтатады. Сондықтан мұндай майды конденсаторларға сіңдіру немесе құю үшін қолдану орнықты, мұндағы кернеулік үлкен, ал ауаның жіберілуі конденсатор банкаларының жақсы қымтау әсерінен жойылады.

Көміртектілердің процесі газдардың пайда болуына және тұнбаның түсуіне әкеледі, ал қышқылдану процестерге әкелетін майды қыздыру қышқылдықтың өсуіне әкеледі, бұл соңғы кезде майдың электр қасиеттерін нашарлатады.

Басқа сұйық диэлектриктер сияқты, трансформатор майы өзінің электроқшаулағыш қасиеттерін қалпына келтіре алады. Бұл мақсатта электржабдықты қалыпты жұмыс істеуімен қамтамасыз ету үшін май сапасын кезеңді тексереді, керек кезде қоспалардан тазарады және құрғатады. Мемлекеттік стандарт жаңа майларда tgσ мәнін келесі шамалармен шектейді:

а) Т = 20^о С болғанда, 0,15 ... 0,3 % көп емес;

б) Т = 70^о С болғанда, 2,0 ... 2,5 % көп емес.

Е_пр электр беріктігі, оның оқшаулама қасиеттерін анықтайтын трансформатор майының ең маңызды сипаттамаларының бірі болып келеді және келесі формула бойынша анықталады

Трансформатор майының электр беріктігімен едәуір дәрежеде май толтырылған аппараттарын тесіп өту кернеуін анықтайтындықтан, тәжірибеде электр беріктікті жаңа (жұмыс істемеген) сияқты, пайдаланып жатқан май үшін де анықтайды.

Трансформаторлық майдың электр беріктігінің нормалары 5.1 кестеде берілген.

5.1. Кесте Майдың сипаттамасы

Сынауды алу үшін, трансформаторлық майдың сынауы жауапты операция болып келеді және тек қана жазда құрғақ және қыста суық күндерде, 1 литрден кіші емес әдейі ыдыста (шыны, фарфорды) өткізіледі.

Жуылған ыдысты 110^о С температура бойынша 2 сағаттан кем емес шкафта кептіреді, одан кейін баяу салқындатып, тығынмен жабады. Сынауды алғанша оларды ашуға рұқсат етілмейді. Сынауды алудың алдында кранды жақсылап тазартады және жуады (ол үшін кран арқылы 1,5 литр майды ағызады). Одан кейін банканы екі рет шаяды, үстіне дейін толтырады және жақсылап жабады. Ыдыстың температурасы ағызылатын майдың температурасынан 3 ... 5^о С көп болмауы керек, ал сынақ кезінде бөлменің температурасына сәйкес болуы керек.

5.1.2 Трансформаторлық майды тесіп өтуге сынау. Электрлік беріктікке электроқшаулама сұйықтың, сонымен қатар трансформаторлық майдың сынауы АНМ – 80, АНН – 70, АМН – 60 аппараттарда өткізілуі мүмкін АНМ – 80 аппараттың принципиалды сызбасы 5.1-суретте көрсетілген.

1 – бұғаттауыш түйіспе; 2 – кернеудің реттегіші; 3 – автоматты ажыратқыш; 4 – жоғарывольтты трансформатор; 5 – майды сынау үшін арналған ыдыс.

Электродтар разрядтауыштарының арасында пайда болатын тесіп өту электрлік доға бойынша анықталады. Барлығы 6 сынақ өткізіледі, бірақ сынаудың тесіп өту кернеуі үшін ақырғы бес сынақтың орташа арифметикалық мәні алынады.

5.2 Сурет – Сынау ыдысы

5.2. Кесте-Өлшемнің және есептеудің қорытындылары