EN IEC 60156 Izolačné kvapaliny - Stanovenie prierazného napätia pri sieťovej frekvencii - Skúšobná metóda

Norma „EN IEC 60156 Izolačné kvapaliny – Stanovenie prierazného napätia pri sieťovej frekvencii – Skúšobná metóda“, ktorú vypracovala Medzinárodná elektrotechnická komisia (IEC) a neskôr publikovala ako európska norma v rámci harmonizačného úsilia, opisuje metódu na stanovenie dielektrického prierazného napätia izolačných kvapalín pri sieťovej frekvencii. Tento skúšobný postup sa vykonáva v špecifickom zariadení, kde je vzorka oleja vystavená rastúcemu striedavému elektrickému poľu, až kým nedôjde k lomu.

^{Opísaná metóda je použiteľná pre všetky typy izolačných kvapalín s menovitou viskozitou do 350 mm²} /s pri 40 stupňoch . Je vhodná ako na preberacie skúšky nepoužitých kvapalín pri dodaní, tak aj na určenie stavu vzoriek odobratých počas monitorovania a údržby zariadení.

Norma EN IEC 60156 je potrebná na hodnotenie elektrických izolačných vlastností transformátorových olejov a iných izolačných kvapalín používaných vo výkonových transformátoroch, rozvádzačoch, ističoch, reaktoroch a vysokonapäťových zariadeniach. Túto normu široko používajú výrobcovia transformátorov, energetické spoločnosti, skúšobné laboratóriá a údržbárske organizácie.

Primárnym účelom normy EN IEC 60156 je určiť napätie, pri ktorom sa izolačná kvapalina elektricky preruší, keď je vystavená rastúcemu elektrickému poľu striedavého prúdu (AC). Namerané prierazné napätie indikuje stav izolačnej kvapaliny a pomáha určiť, či je vhodná na:

• Uvedenie nových elektrických zariadení do prevádzky.
• Rutinná kontrola kvality
• Preventívna údržba
• Monitorovanie stavu transformátora
• Overenie rafinácie ropy
• Akceptačná skúška novo dodaných izolačných olejov

Prierazné napätie je jedným z kľúčových ukazovateľov kvality izolácie. Izolačná kvapalina zvyčajne zabraňuje toku elektrického prúdu medzi vodičmi pod napätím. S rastúcim napätím...

• Elektrické pole vo vnútri kvapaliny sa zosilňuje.
• Znečisťujúce látky sa stávajú elektricky aktívnymi.
• Vytvárajú sa mikroskopické výbojové kanály (prúdy).
• Nakoniec sa vytvorí vodivá dráha.
• V medzere medzi elektródami sa vytvára elektrický oblúk.

Napätie, pri ktorom k tomu dôjde, sa nazýva dielektrické prierazné napätie. Vyššie prierazné napätie vo všeobecnosti znamená lepšiu elektrickú izoláciu.

Norma EN IEC 60156 obsahuje nasledovné:

• Minerálne transformátorové oleje
• Izolačné kvapaliny z prírodných esterov
• Syntetické esterové kvapaliny
• Silikónové tesniace kvapaliny
• Iné izolačné kvapaliny používané v elektrických zariadeniach.

Táto norma sa vzťahuje aj na:

• Nové izolačné kvapaliny
• Uložené tuky
• Oleje odobraté z prevádzkových transformátorov
• Izolačné kvapaliny rozvádzačov
• Oleje pre ističe

Táto norma nie je určená na úplné posúdenie stavu oleja; namiesto toho hodnotí dielektrickú pevnosť ako kľúčovú vlastnosť. Test meria napätie potrebné na vytvorenie elektrického prierazu medzi dvoma štandardizovanými elektródami ponorenými do izolačnej kvapaliny. Testovací proces pozostáva z týchto krokov:

• Naplňte čistú testovaciu nádobu vzorkou oleja.
• Umiestnenie štandardizovaných elektród v rámci stanoveného rozsahu.
• Aplikácia striedavého napätia s frekvenciou sieťového prúdu (zvyčajne 50 alebo 60 Hz).
• Zvyšovanie napätia konštantnou rýchlosťou.
• Na zaznamenanie poruchového napätia.
• Test niekoľkokrát zopakujte.
• Výpočet priemerného prierazného napätia.

Tieto testy vyžadujú zariadenie na testovanie dielektrického prierazu pozostávajúce z nasledujúcich komponentov:

• Vysokonapäťový transformátor
• Automatický regulátor napätia
• Systém merania napätia
• Obvod detekcie porúch
• Testovací kontajner
• Štandardné usporiadanie elektród
• Strážnik

Moderné zariadenia automaticky,

• Zvyšuje to napätie.
• Zistí poruchu.
• Zastaví test
• Zaznamenáva hodnotu.
• Vykonáva viacero po sebe nasledujúcich testov.

Namiesto spoliehania sa na jednu poruchovú udalosť táto norma vyžaduje viacero po sebe nasledujúcich meraní na tej istej vzorke. Medzi jednotlivými testami,

• Oblúkové plyny sa môžu rozptýliť.
• Olej sa môže zmiešať alebo nechať odstáť podľa pokynov.
• Kontroluje sa stav elektród.

Posledná hlásená hodnota je zvyčajne aritmetický priemer prierazných napätí.

Niekoľko faktorov môže výrazne znížiť dielektrickú pevnosť:

• Vlhkosť: Voda je najčastejšou príčinou poklesu prierazného napätia. Aj malé množstvo môže výrazne znížiť izolačné vlastnosti.
• Pevné znečistenie: Napríklad
  • Papierové vlákna
  • prach
  • Kovové častice
  • Uhlíkové zvyšky

Tieto častice zosilňujú lokálne elektrické polia a podporujú predčasné zlyhanie.

• Vzduchové bubliny: Zachytený vzduch vytvára lokalizované koncentrácie elektrických polí, ktoré môžu iniciovať výboje pri nižších napätiach.
• Starnutie tuku: Staré tuky môžu zahŕňať:
  • Oxidačné produkty
  • Blato
  • kyseliny
  • Vedľajšie produkty degradácie

Tieto kontaminanty znižujú dielektrické vlastnosti.

• Stav elektródy: Zle vyleštené alebo kontaminované elektródy môžu výrazne ovplyvniť výsledky. Preto je potrebné elektródy starostlivo vyčistiť a skontrolovať.

Presný odber vzoriek tuku je kľúčový. Nesprávny odber vzoriek môže viesť k:

• Ani
• prach
• Vzduchové bubliny
• Znečistenie

To má za následok umelo nízke prierazné napätia. Norma IEC 60475 sa široko používa pre presné postupy odberu vzoriek.

Norma EN IEC 60156 sa široko používa v nasledujúcich oblastiach:

• Výkonové transformátory
• Distribučné transformátory
• Meracie transformátory
• Rozvádzače naplnené olejom
• Vysokonapäťové priechodky
• Ističe
• Reaktory
• kondenzátory
• Programy údržby elektrickej siete
• Výroba transformátorového oleja
• Zariadenia na regeneráciu oleja

Norma EN IEC 60156 sa používa často, často v spojení s doplnkovými normami pre izolačné oleje, vrátane:

• IEC 60422 Minerálne izolačné oleje používané v elektrických zariadeniach - Sprievodca kontrolou a údržbou.
• IEC 60475 Metóda odberu vzoriek izolačných kvapalín.
• IEC 60296 Kvapaliny pre elektrotechnické aplikácie - Minerálne izolačné oleje pre elektrické zariadenia.
• IEC 61125 Izolačné kvapaliny - Skúšobné metódy pre oxidačnú stabilitu - Skúšobná metóda na hodnotenie oxidačnej stability izolačných kvapalín v ich dodanom stave.
• IEC 62021 Izolačné kvapaliny - Stanovenie kyslosti
• IEC 60814 Izolačné kvapaliny - Papier a lisovaná lepenka impregnované olejom - Stanovenie vody automatizovanou coulometrickou titráciou Karla Fischera.

Tieto normy spolu poskytujú komplexné posúdenie kvality izolačnej kvapaliny.

Norma EN IEC 60156 sa široko uplatňuje v nasledujúcich oblastiach:

• Výroba elektrickej energie
• Prenosové spoločnosti
• Distribučné siete
• Výroba transformátorov
• Spoločnosti zaoberajúce sa údržbou elektrických zariadení
• Laboratóriá vysokého napätia
• Laboratóriá na testovanie oleja
• Zariadenia na obnoviteľnú energiu
• Priemyselné energetické systémy

Porucha elektrickej izolácie je hlavnou príčinou porúch transformátorov a vysokonapäťových zariadení. Meranie dielektrického prierazného napätia pomáha identifikovať vlhkosť, kontamináciu a degradáciu oleja skôr, ako povedú k poruche izolácie, čím sa predlžuje životnosť zariadení a znižujú náklady na údržbu. Pravidelné testovanie v súlade s normou EN IEC 60156 podporuje prediktívnu údržbu a zlepšuje spoľahlivosť energetických systémov.

Naša organizácia s kompetentnými a skúsenými zamestnancami už mnoho rokov rozumie potrebám svojich klientov, poskytuje im pokročilé testovacie služby a pomáha im pri zavádzaní, implementácii a zlepšovaní systémov manažérstva. V tomto rámci poskytujeme aj testovacie služby v súlade s normou EN IEC 60156.