Temat ćwiczenia:
Badanie wybranych właściwości oleju
Wydział: Elektryczny
Kierunek: Elektrotechnika
CKI Rybnik, Sekcja 3
I. Część teoretyczna:
W urządzeniach elektrycznych jako dielektryki stosuje się ciecze izolacyjne. Najpospolitszą grupę takich cieczy stanowią oleje mineralne, stosowane najczęściej w transformatorach i kablach. Są to produkty destylacji ropy naftowej zawierające mieszaninę węglowodorów nasyconych lub aromatycznych. Posiadają one wysoką wytrzymałość dielektryczną, przewodnictwo cieplne, zdolność chłodzenia lub gaszenia łuku. Są to płyny zapalne, zwłaszcza po podgrzaniu. Drugą grupę stanowią oleje syntetyczne. Są to głównie oleje polichlorofenylowe, których głównymi zaletami są: niepalność, wysoka wytrzymałość dielektryczna, przenikalność elektryczna i odporność na starzenie. Osobną grupę stanowią ciecze silikonowe, które charakteryzują się dużą odpornością na wysokie temperatury i mają niskie temperatury krzepnięcia. O własnościach cieczy izolacyjnych decydują nie tylko własności fizyczne ich podstawowych składników lecz w znacznej mierze: stopień zanieczyszczeń i zestarzenia się. Z tego względu zachowanie się cieczy jako dielektryka może być różne i mechanizm jej przebicia może wynikać z różnych przyczyn.
II. Warunki pomiaru:
Temperatura 22 [°C]
Wilgotność 55 %
Ciśnienie atmosferyczne 1005 [hPa]
Klasa dokładności kilowoltomierza 0,5 (działka co 1 kV)
Badanie wytrzymałości elektrycznej oleju w zależności od kształtu i odstępu elektrod.
III. Skrócony opis przebiegu ćwiczenia:
Schemat
W – wyłącznik; LKz i LKc – lampka kontrolna zielona i czerwona; TR – autotransformator; TP – transformator probierczy; NP – naczynia probiercze z olejem badanym
1 – doprowadzenie napięcia; 2 - naczynie; 3 - elektrody
Badania wykonuje się na egzemplarzu aparatu ABO, przystosowanym do instalowania elektrod o różnych kształtach i wymiarach oraz regulowanych odstępach izolacyjnych. Pomiar wykonywamy dwukrotnie dla poszczególnych odległości między elektrodami dla każde kształtu. Po włączeniu układu probierczego napięcie powinno być zwiększane ze stałą prędkością około 2 kV/s aż do przebicia oleju.
IV. Pomiary i wyniki
Kształt elektrod | Kula-Kula | |||
---|---|---|---|---|
Odległość a [mm] | 1 | 2 | 3 | 5 |
Próba 1 [kV] | 20 | 37 | 54 | 57 |
Próba 2 [kV] | 18 | 37 | 48 | 60 |
Up [kV] | 19,00 | 37,00 | 51,00 | 58,50 |
Ep [kV/mm] | 19,00 | 18,50 | 17,00 | 11,70 |
Kształt elektrod | Ostrze-Ostrze | |||
Odległość a [mm] | 1 | 2 | 3 | 5 |
Próba 1 [kV] | 12 | 22 | 27 | 44 |
Próba 2 [kV] | 10 | 21 | 33 | 38 |
Up [kV] | 11,00 | 21,50 | 30,00 | 41,00 |
Ep [kV/mm] | 11,00 | 10,75 | 10,00 | 8,20 |
Kształt elektrod | Czasza-Czasza | |||
Odległość a [mm] | 1 | 2 | 3 | 5 |
Próba 1 [kV] | 5 | 20 | 27 | 60 |
Próba 2 [kV] | 6 | 16 | 35 | 58 |
Up [kV] | 5,50 | 18,00 | 31,00 | 59,00 |
Ep [kV/mm] | 5,50 | 9,00 | 10,33 | 11,80 |
V. Wykresy
VI. Wnioski:
Wytrzymalość elektryczna oleju zależy od kształtu elektrod. Niedokładne wymieszanie oleju dla kolejnej próby skutkuje tym, że napięcie przebicia dla kolejnego pomiaru jest mniejsze.
VII. Karta pomiarowa: