Патент ссср 254656

 

О П И С А Н И E 254656

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства ¹

Кл, 21е, 37/03

Заявлено 28,Х.1967 (№ 1193636/24-7) с присоединением заявки ¹

МПК G 01г

УДК 621.317.333(088.8) Приоритет

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Мииистрав

СССР

Опубликовано 17.Х.1969. Бюллетень ¹ 32

Дата опубликования описания 11.111.1970

Автор изобретения

1т

А. К. Манн

Научно-исследовательский институт постоянного

Заявитель

СПОСОБ ОЦЕНКИ КАЧЕСТВА ЗЛЕКТРОИЗОЛЯЦИОННОЯ

ЖИДКОСТИ

В процессе эксплуатации в герметичных высоковольтных аппаратах (конденсаторах, кабелях, масляных выключателях и другой аппаратуре с масляной пропиткой или масляным наполнением) повышается газосодержание жидкости и образование коллоидных при»ссей. Эти образования являются продуктом разложения жидкости под действием частичных разрядов, имеющих место в изоляционной жидкости в момент перезаряда заряженных частиц, находящихся в движении под действием электрического поля.

Постепенное газонасыщение жидкости приводит к образованию в ней свободных газовых включений, пробой которых в свою очередь приводит к пробою изоляции и разрушению дорогостоящей аппаратуры. Поэтому жидкие диэлектрики должны подвергаться испытанию с целью определения их устойчивости к частичным разрядам. Устойчивость жидкости к частичным разрядам может оцениваться увеличением газосодержания масла при заданном значении интенсивности частичных разрядов. Для высоковольтных аппаратов, где возможна большая интенсивность частичных разрядов, должны применяться жидкости с минимальным газовыделением на 1 дж энергии, расходуемой в жидкости на частичные разряды.

Известен способ оценки качества электро- 30 изоляционной жидкости по устойчивости к частичным разрядам, основанный на помещении в жидкость двух электродов, находящихся под постоянным напряжением, и определении отношения ооъема газа, выделившегося от ее разложения, к aneprnn частичных разрядов, возникающих в жидкости при перезаряде взвешенных частиц у электродов. Однако этот способ не позволяет объективно оценить качество электропзоляционной жидкости.

Цель изобретения — повышение объективности оценки.

Это достигается тем, что между двумя электродами помещают дополнительный электрод, имитирующий дсйствие взвешенных частиц и генерирующий в жидкости частичныс разряды с необходимой величиной энергии.

На фиг. 1 представлена скелетная электрическая схема установки, реализующей описываемый способ; на фиг. 2 — измерительная часть установки; на фиг 3 — кривые, показывающие изменение объема газа, выделяющегося из жидкости при частичных разрядах.

Электрическая схема установки состоит из электродов 1, погруженных в испытуемый жидкий диэлектрик, подводящих стержней 2, впаянных в стекло, подвижного электрода 8, гибкой подвески 4, конденсатора (или батареи конденсаторов) 5, источника 6 высокого посто254656

3 янного напряжения (например типа ИВН-1), счетчика 7 числа импульсов тока (например, типа ПС-10000).

Измерительная часть установки состоит из колбы 8, наполняемой испытуемым диэлектриком, точки 9 подвеса гибкого электрода, впаянного в колбу, мерной трубки 10, запорных кранов 11 — 18, стеклянного сборного коллектора И, мерной трубки 15 уровней жидкого диэлектрика, соединительного гибкого шланга lб с маслом, подвижной колбы 17 и резинового вакуумного шланга 18. Сборный коллектор имеет соединительные отростки 19 и 20.

Установка работает следующим образом.

Между электродами 1, соединенными с обкладками конденсаторов 5 одной полярности, перемещается под влиянием электрического поля электрод 8, соединенный с обкладками конденсаторов другой полярности. При приближении электрода 8 к одному из электродов 1 на расстояние, достаточное для пробоя слоя жидкого диэлектрика, происходит пробой с выделением некоторого количества газа от разложения испытуемого диэлектрика. Ток разряда и соответственно его энергия (при данном напряжении источника б и давлении над поверхностью) однозначно определяют количество выделяющегося газа для диэлектрика. Конденсаторы 5 после каждого пробоя перезаряжаются, и цикл начинается снова.

Количество пробоев фиксируется счетчиком 7 импульсов тока.

Измерение объема газа производят измерительной частью установки. Колбу 8 наполняют испытуемым диэлектриком через краны 12 и 11 до определенного уровня, фиксируемого по меткам мерной трубки 15. Этот диэлектрик вакуумируют через отростки 19 и 20 сборного коллектора 14. Для ускорения процесса вакуумирования жидкого диэлектрика его предварительно обезгаживают, пользуясь кранами 11 — 18 и соединительным отростком 19 к вакуумному насосу (на чертеже не показан), При помощи колбы 17 заполняют мерную трубку 10 испытуемым диэлектриком и запирают кран 11, уровень жидкого диэлектрика в мерной трубке 15 фиксируют краном 18. На электроды 1 подают постоянное высокое напряжение, под влиянием которого перемещается подвижной электрод 8. При каждом перезаряде электрода 8 в диэлектрике образуются газовые пузыри, которые поднимаются вверх и скапливаются в мерной трубке 10.

Уровень жидкости в мерной трубке 15 повышается на объем вытесненной жидкости в мерной трубке 10. Прибор отключают, когда в мерной тру.бке 10 выделяется, например, 1 мл газа, замеряют изменение уровня жидкости в мерной трубке 15 (h и h ) и фиксируют число импульсов по счетчику импульсов, которое приводит к выделению 1 мл газа в мерной трубке 10.

Для получения хороших результатов необходимо сделать около 10 замеров. По результатам замеров строится график изменения объе4 ма V выделившегося газа из масла в миллиметрах на один частичный разряд (фиг. 3), когда масло после вакуумной обработки имеет завышенное количество адсорбированного

5 газа (кривая <2»), то объем V выделившегося газа равен V= Vo+V V„> где V — объем газа от разложения масла;

V„— объем адсорбированного жидкостью газа, выделившейся в момент

10 частичных разрядов;

1 — объем газа, растворившийся в жидкости за время испытания.

Из графика видно, что за 6 — 10 измерений наступает равновесие и V = V, тогда

15 1/ (Кривая «1» получена для случая, когда масло в исходном состоянии имеет малый объем адсорбированного газа В этом случае также за 6 — 10 измерений наступает равновесие

20 и измеренное значение V =— V.

Пример. Испытания конденсаторного масла проводят при температуре 20 С. После

6 замеров величина Vповторяется,,т. е. можно принять, что V> — U. При этом в мерной трубке 10 выделяется 1 мл газа за n=360 частичных разрядов при U=5000 в, С вЂ” 100 пф, 4 + 1 — — 29 мм, вакуум Н=2 ° 10 - мм рт. ст.

Тогда объем выделившегося газа за один перезаряд конденсаторов, приведенный к объему при давлении 760 мм рт. ст. можно определить по формуле (h +- Ь,) — " +Н

1р

35 п . 760 где V — объем газа по измерению при давлении h -hz мм масляного столба и

Н вЂ” вакууме в мм. рт. ст.; ч — удельный вес испытуемой жидко40 сти; ур — удельный вес ртути. (0,86

1(29 +2 10 )

13,6

=0,665. 10 ™

45 360 760 ими

Энергия заряда одного конденсатора

У UqC (5000) ° 100 ° 10 12 g 1P 4 dw

2 2 ими

Объем газа, выделившийся в масле, отнесенный к энергии разряда одного конденсатора

К= — =о. 3. 10-

W дж

Подобные замеры сделаны для трансформаторного масла, для которого мл

К,р —— 2,3 10 —. Конденсаторное масло выдж

60 деляет газ в 4,3 раза меньше, чем трансформаторное. Соответственно срок службы бумажно-масляной изоляции, пропитанной конденсаторным маслом, больше, чем при пропитке трансформаторным маслом при прочих

65 равных условиях.

254656

Предмет изобретения

Способ оценки качества электроизоляционной жидкости по устойчивости к частичным разрядам, основанный на помещении в жидкость двух электродов, находящихся под постоянным напряжением, и определении отношения объема газа, выделившегося от ее разложения, к энергии частичных разрядов, возникающих в жидкости при перезаряде взвешенных частиц у электродов, отличающийся тем, что, с целью повышения объективности оценки, между двумя электродами помещают дополнительный электрод, имитирующий действие взвешенных частиц и генерирующий в жидкости частичные разряды с необходимой величиной энергии.

254656 а с, ь (Составитель Л. Карцева

Редактор А. Пейсоченко Техред Т. П. Курилко Корректор С. А. Кузовенкова

Заказ 464/18 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ.Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва Ж-З5, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2