Визначення фізичних і теплових характеристик рідких діелектриків

 

4.1 Мета роботи - ознайомитись із властивостями і галузью застосування рідких діелектриків. Вивчити влаштування приладів для визначення умовної в'язкості і температури спалаху трансформаторного масла, а також з методами їхнього визначення та встановити, відповідає чи ні випробувальний зразок масла нормам державного стандарту.

 

4.2 Визначення умовної в'язкості трансформаторного масла

 

4.2.1 Прилади і устаткування

Для визначення умовної в'язкості трансформаторного масла використовується універсальний віскозиметр ВУ-2М.

 Рисунок 4.1 – Конструкція віскозиметра         Рисунок 4.2 – Конструкція прилада ПВНЭ

 типу ВУ-2М                                                           з електричним нагрівом

 

 

16

Віскозиметр ВУ-2М (рис. 4.1) складається з резервуара 1 для випробувальної рідини і ванни 2, що є термостатом для підтримання необхідної температури.

Резервуаром для випробувальної рідини служить циліндрична латунна посудина з дном форми кульового сегмента: внутрішню поверхню резервуара нікельовано і ретельно відполіровано.

На внутрішньої стінці резервуара на рівній відстані від дна і один від іншого укріплено три зігнутих під прямим кутом гачка 3, вістря яких служать покажчиками граничного рівня налитої рідини, а також показниками горизонтальної установки прилада.

До дна резервуара у його центрі із зовнішньої сторони припаяно калібровочну сточну трубку 4 з нержавіючої сталі з внутрішньою поверхнею, яку ретельно відполіровано.

Резервуар зачиняється пластмасовою кришкою 5 з двома наскрізними отворами, з яких бокове служить для установки термометра 6, що замірює температуру випробувальної рідини, а центральне - для стрижня 7, що зачиняє отвір стічної трубки. Стрижень вироблено з пластмаси, на нижній кінець якого нагвинчено дюралюмінієвий накінечник.

Ванна 2 зачиняється пластмасовою кришкою 8 з двома наскрізними отворами для установки термометра 9, що служить для заміру температури у ванні, і мішалки 10, що служить для перемішування залитої у ванну термостатної рідини (води або масла).

Ванна 2 із закріпленим у ній резервуаром 1 встановлюється на металеву триногу 11 з трьома регулювальними гвинтами 1 для установки прилада в горизонтальне положення.

У ванні 2 вмонтований електронагрівальний елемент 13.

Нагрів ванни регулюється за допомогою реостата.

Об’єм випробувальної рідини, що витікає через стічну трубку віскозиметра, вимірюється мірною колбою 14.

 

4.2.2 Порядок виконання роботи

4.2.2.1 Отвір 4 у резервуарі 1 попередньо зачинити стрижнем 7 і натягти кришку (рис. 4.1).

4.2.2.2 У чистий резервуар 1 залити трансформаторне масло. При цьому необхідно стежити, щоб при наливі масла у резервуар не утворювалося бульбашок повітря. Рівень налитої рідини повинен бути декілька вище вістрієв гачків 3.

4.2.2.3 У ванну 2 залити необхідну кількість водопровідної води і встановити термометр 9.

4.2.2.4 Повільно підігрівають ванну електронагрівальним елементом до встановлення температури трансформаторного масла 30°С, при цьому температура води у ванні не повинна перевищувати температуру масла більш ніж на 0.2°С. Таку температуру води підтримують протягом усього часу досліду, перемішуючи вміст ванни мішалкою і, коли потрібно, регулюючи температуру нагріву за допомогою реостата.

4.2.2.5 Піднявши трохи стрижень, дати стекти лишку масла з резервуара з тим, щоб вістря всіх гачків лише ледве помітно видавалися над рівнем рідини у резервуарі. У тому випадку, якщо масла витече більше, ніж потрібно, слід додати його по краплям до кінця вістрієв, стежачи за тим, щоб не утворювалось бульбашок повітря.

4.2.2.6 Трансформаторне масло у резервуарі віскозиметра безперервно перемішують термометром, обережно обертаючи навколо стрижня кришку резервуару.

Коли термометр, що знаходиться в маслі, буде показувати точно задану температуру 30°С, слід почекати 5 хвилин, швидко вийняти стрижень і водночас натиснути кнопку секундоміра. Зупинити секундомір необхідно у той момент, коли рівень масла у вимірювальній колбі дійде до мітки 200 мл (піну до уваги не приймати).

4.2.2.7 Визначити умовну в'язкість трансформаторного масла, у градусах Енглера (сталу прилада t_вод.20 прийняти рівною 52 с):

 

                                                                           ,                                                     (4.1)

 

де t_i - час витікання з віскозиметру 200 мл випробувальної рідини при температурі випробування t, °С, с.

 

17

4.2.2.8 Результати вимірів і обчислень записати до табл. 4.1.

Таблиця 4.1 - Фізичні характеристики рідкого діелектрика

Наймену-вання діелек-трика	Стала приладу, с	Вимірюються		Обчислюються
		Температура діелектрика, °С	Час витікання діелектрика, с	Умовна в’язкість, E°
		20-25   50   70

 

4.3 Визначення температури спалаху трансформаторного масла

4.3.1 Прилади і устаткування

 

Температуру спалаху трансформаторного масла визначають за допомогою прилада ПВНЭ з електричним нагрівом (рис. 4.2).

Основними частинами прилада є: тигель 2, що заповнюється випробувальним маслом; кришка 4 тигля із закріпленими на ній деталями і нагрівальна ванна 1 з електронагрівом.

На кришці тигля розміщені заслінка 3 з механізмом її переміщення, запальничка 7 газова або масляна, нахилена трубка 6 для термометра 9 та мішалка 8 із гнучким валиком 5.

Тигель має згори фланець з двома гачками для витягнення його ухватом з гнізда нагрівальної ванни; на внутрішній поверхні тигля є кільцева позначка, що є покажчиком рівня випробувального масла.

На тигель щільно надягнуто кришку, у якій прорізано три трапецієподібних отвори, що зачиняються (у неробочому положенні) заслінкою, яка має два отвори, відповідних середньому і боковому отворам кришки.

При обертанні заслінки, коли відчиняються бокові отвори кришки, зубець, закріплений на заслінці, упирається у нижню частину запальнички, нахиляючи її до отвору у кришці.

Повернення заслінки і запальнички у первісне положення відбувається під дією пружини, що знаходиться у колонці механізму переміщення заслінки.

Електричний підігрівач складається із корпуса-триножника, зачиненого кришкою, у центрі якого розміщено склянку з нагрівачем, кінці якого виведено до клем, змонтованих на корпусі. Всередині корпус заповнений теплоізоляційним матеріалом.

 

4.3.2 Порядок виконання роботи

4.3.2.1 Тигель промити бензином і ретельно висушити. Залити пробу масла у посудину до позначки. Закрити посудину кришкою 4 і поставити термометр 9 так, щоб його кулька була занурена у масло. Обережно помістити тигель у гніздо нагрівальної ванни 1 і ввімкнути нагрівач.

4.3.2.2 Коли масло нагріється до температури на 30°С нижче припущеної температури спалаху, подальший її нагрів слід виробляти зі швидкістю 2°С у хвилину.

4.3.2.3 При температурі на 10°С нижче очікуваної температури спалаху починають проводити випробування через кожні 2°С. Масло при цьому весь час перемішують. Отвір кришки відчиняють на 1 с; якщо спалаху не відбулося, продукт знов перемішують, повторюючи операцію запалювання через 1°С.

4.3.2.4 Після одержання першого спалаху випробування продовжують, повторюючи запалювання через 2°С. Якщо при цьому спалах не відбудеться, всі випробування повторюють ще раз. Якщо при новому випробуванні температура спалаху виявилася такою ж, як і при першому, і при повторенні через 2°С спалаху не буде, визначення вважається закінченим, а за температуру спалаху приймають показання термометра у момент першої появи синього полум’я над поверхнею масла у тиглі при двох паралельних визначеннях.

 

18