W artykule zaprezentowano badania metodą FDS (Frequency Domain Spectroscopy) stało-ciekłych układów izolacyjnych o różnym zawilgoceniu złożonych z papieru aramidowego (NOMEX®) lub preszpanu zaimpregnowanego olejem transformatorowym. Analizę wpływu zawilgocenia na badane układy izolacji stało-ciekłej przeprowadzono za pomocą równania Havriliak’aNegami’ego. Wyznaczono główne parametry relaksacji dielektrycznej. Stwierdzono, że wzrost zawilgocenia skutkuje spadkiem czasu relaksacji własnej. Energia aktywacji tego zjawiska jest praktycznie zdeterminowana przez stopień zawilgocenia. Natomiast jej wartość zależna jest od użytego medium izolacyjnego. Zaprezentowane wyniki badań mają znaczenie praktyczne, gdyż izolację wysokonapięciową urządzeń energetycznych wykonuje się w szerokim zakresie w postaci układu stało-ciekłego (transformatory energetyczne, przepusty, przekładniki).
EN
The paper presents measurements of FDS (Frequency Domain Spectroscopy) taken on solid-liquid insulating systems with various moisture contents, based on the aramid paper (NOMEX®) or the pressboard impregnated with transformer oil. The analysis of the moisture contents influence on tested solid-liquid insulating systems was performed with Havriliak-Negami equation. The main parameters of dielectric relaxation were estimated. It was found that the increase of moisture contents results in shortening of the self-relaxation time. The activation energy of this phenomena is determined by the moisture contents. However its value depends on the applied insulating medium. The presented results have practical importance, as high voltage insulation of power devices is based on solid-liquid system (power transformers, bushings, measuring transformers).
W pracy przedstawiono wyniki badań zależności stałoprądowej konduktywności zawilgoconego impregnowanego olejem izolacyjnym preszpanu elektrotechnicznego od stopnia zawilgocenia i temperatury próbek. Ustalono, że przewodność odbywa się na drodze tunelowania elektronów pomiędzy studniami potencjału wytworzonymi przez molekuły wody umieszczone w strukturze celulozy. Opracowano nowy sposób określenia zawartości wilgoci w impregnowanym olejem izolacyjnym preszpanie elektrotechnicznym na podstawie pomiarów konduktywności stałoprądowej i temperatury izolacji.
EN
The paper presents measurements of time dependencies of current intensity in pressboard impregnated with transformer oil at various moisture content. The measurements were taken at the electric field intensity equal to 10 V/m. Values of the DC conductivity for various moisture content at the measurement temperature 297 K and 318 K were estimated on the base of the current intensity values after longer periods of the current flow. Analysis of the dependency of the DC conductivity on the distance between water molecules, related to moisture content, led to the conclusion that the conductivity of moist pressboard impregnated with insulating oil was based on electrons tunneling between the closest water molecules – the so called hopping conductivity. On the base of the hopping conductivity formula, obtained from approximation of the experimental results, there was calculated a nomogram containing dependencies of the DC conductivity on the moisture content for the temperatures from 278 K to 348 K, with a 5 K step, which is the range of power transformer operation temperatures. The nomogram is the base of the new way of assessing the moisture content in electrotechnical pressboard impregnated with insulating oil, which allows estimation of moisture contents with measurements of DC conductivity and insulation temperature.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.