Principe de test de tension de claquage de l'huile d'isolation et procédures standard

Le test de tension de claquage de l'huile isolante consiste à appliquer une tension alternative augmentant continuellement à l'échantillon d'huile isolante dans des conditions expérimentales spécifiées. Lorsque les performances d'isolation entre les deux électrodes dans l'huile échouent (un claquage se produit et un canal d'arc électrique se forme), la valeur de tension la plus basse mesurée est obtenue, l'unité étant le kilovolt (kV). En termes simples, il s’agit d’un test permettant de mesurer la tension à laquelle l’huile isolante peut résister sans être « pénétrée électriquement ».
Le but et la signification du test
L'huile isolante (telle que l'huile de transformateur) joue un rôle primordial dans l'isolation et le refroidissement des équipements électriques (transformateurs, transformateurs, disjoncteurs). Sa tension de claquage est l’un des indicateurs les plus directs et cruciaux pour évaluer la pureté et l’efficacité de ses performances d’isolation.
Objectif principal : Détecter s'il y a des contaminants tels que de l'eau, des fibres, de la poussière, des particules métalliques, des composés de carbone, etc. dans l'huile.
Importance : Ces polluants vont s'organiser en « ponts conducteurs » sous l'influence du champ électrique, réduisant considérablement la force d'isolation de l'huile. Si la tension de claquage de l'huile est trop faible, le risque de décharge interne dans l'équipement sous surtension ou sous tension de fonctionnement normale augmentera fortement, causant potentiellement de graves dommages à l'équipement, voire conduisant à une explosion et un incendie, entraînant des pannes de courant importantes.
Principes et normes de test
Dans la coupelle d'huile de test standardisée, deux électrodes de forme spécifique-sont immergées dans l'échantillon d'huile, en maintenant un espace fixe (généralement 2,5 millimètres). Une tension constante (telle que 2 kV/s ou 3 kV/s) est appliquée à un taux constant jusqu'à ce que le courant augmente fortement et qu'une panne se produise. La valeur de tension à cet instant est enregistrée, ce qui correspond à la tension de claquage pour ce test spécifique.
Principales normes internationales/nationales normalisées :
CEI 60156 : « Détermination de la tension de claquage des liquides isolants à la fréquence industrielle » (Norme internationale)
ASTM D1816 : Utilisant une électrode à calotte sphérique, elle est très sensible à l’humidité et aux impuretés et est largement utilisée.
GB/T 507 : « Méthode de test pour la tension de claquage de l'huile isolante » (norme nationale chinoise).
ASTM D877 : utilise une électrode à disque. La méthode est relativement ancienne et est principalement utilisée pour un dépistage rapide, avec une précision relativement faible.
Procédures de test détaillées (en prenant la norme CEI 60156/GB/T 507 comme exemple)
Échantillonnage:
Les échantillons sont prélevés à partir de la vanne d'échantillonnage inférieure à l'aide d'un outil dédié pour éviter toute contamination par l'air ou l'humidité.
Utilisez des bouteilles en verre brun propres et sèches ou des seringues spéciales.
Préparation des échantillons :
Versez lentement l’échantillon d’huile dans un gobelet d’huile de test propre pour éviter la formation de bulles.
Laissez reposer 10 à 15 minutes pour permettre aux bulles d'air de l'huile de s'échapper.
Paramètres de l'appareil :
Assurez-vous que la coupelle à huile et les électrodes (qui sont généralement des couvercles sphériques en laiton ou en acier inoxydable) ont été soigneusement nettoyées et séchées conformément aux normes.
Réglez l’écart des électrodes à 2,5 mm.
Réglez le taux d’augmentation de tension à 2 kV/s (ou la valeur standard spécifiée).
Réalisez le test :
Démarrez le testeur automatique et la tension augmentera uniformément à partir de zéro.
Lorsque l'espace d'huile tombe en panne, l'équipement coupe automatiquement la tension et enregistre la valeur de comptage correspondante.
Après la première décomposition, remuez doucement l'échantillon d'huile avec un mélangeur (pour éliminer les particules de carbone et les bulles générées par la décomposition) et laissez-le reposer pendant 1 à 2 minutes.
Répétez ce processus sur le même échantillon d'huile six fois.
Calcul et rapport :
Jeter la première valeur de claquage (comme « conditionnement ») et prendre la moyenne arithmétique des tensions de claquage des 5 tests suivants comme valeur finale rapportée pour cet échantillon d'huile. (Remarque : certaines normes exigent le calcul de la moyenne des 6 tests.)