Характеристики трансформаторного масла - Электрическая прочность масла при импульсном напряжении

Некоторые изготовители масла в числе прочих характеристик дают импульсную прочность масла. Метод определения импульсной прочности образцов масла в сильно неравномерном поле изложен в американском стандарте ASTM D330. Стандартный грозовой импульс напряжения с фронтом 1,2 мкс и длительностью до половины амплитуды 50 мкс прикладывается к изоляционному промежутку, равному одному дюйму (25,4 мм), между стержнем и заземленной сферой диаметром 1,5 дюйма. Импульсное напряжение повышается ступенями до пробоя промежутка. Пробивное импульсное напряжение определяется как среднее из пяти опытов. Полярность импульса может быть как отрицательной, так и положительной. Однако в спецификации в стандарте ASTM D3487 указывается минимальное значение только для отрицательной полярности для нового трансформаторного масла. Подобно зависимости газовыделения (согласно D — 2300), пробивное напряжение отрицательной полярности для свежего масла уменьшается с увеличением содержания в масле ароматических углеводородов. Так, например, оно равно примерно 145 кВ при содержании ароматических углеводородов 25—30 % и примерно 180 кВ при содержании ароматических углеводородов 15—20% и превышает 300 кв для масла, не содержащего ароматических углеводородов (для так называемого белого масла).
Загрязнение масла твердыми частицами, а также влагосодержание, практически не оказывают влияние на пробивное напряжение при обеих полярностях. Разряды в промежутке начинаются у острия иглы, где коэффициент импульса составляет более 200. Пробой происходит, когда стример, возникший у острия иглы, распространится на весь промежуток.
Сообщалось об опыте, при котором в ограниченном количестве опытов на образцах масла, взятого из трансформаторов в эксплуатации, импульсное пробивное напряжение отрицательной полярности было равным примерно 120 кВ. Низкое значение пробивного напряжения, по-видимому, было вызвано продуктами старения.
Пробивное напряжение при положительной полярности на образцах нового масла из трансформаторов в эксплуатации также в большинстве случаев оказалось равным 120 кВ. Пробивное напряжение при положительной полярности, по-видимому, не зависит от содержания ароматических углеводородов, а так же наличия растворимых продуктов старения, твердых частиц и воды.
Тенденция газообразования и импульсное пробивное напряжение определяются содержанием ароматических углеводородов. Проводились опыты на белом масле, в которое были добавлены моно- или полиароматические углеводороды. Опыты показали, что поли-, особенно ди-, ароматические углеводороды могут быть более эффективны чем моно- ароматические в увеличении абсорбции газа маслом и, в то же время, в снижении пробивного импульсного напряжения. Однако, относительная роль многих ароматических компонентов, фактически присутствующих в масле, недостаточно ясна.