باختصار
ASTM D1816 هي طريقة اختبار موحدة بعنوان "طريقة الاختبار القياسية لجهد انهيار العزل الكهربائي للزيوت العازلة ذات الأصل البترولي باستخدام أقطاب VDE الكهربائية." والغرض الأساسي منه هو قياس قوة الانهيار الكهربائي للزيوت العازلة، وتحديدًا تلك المستخدمة في المعدات الكهربائية ذات الجهد العالي-مثل المحولات وقواطع الدائرة والكابلات.
السمة الرئيسية لهذه الطريقة هي استخدام أقطاب كهربائية محددة -كروية (تُعرف باسم أقطاب VDE) مع وجود فجوة دقيقة جدًا بينهما (عادةً 1 مم أو 2 مم). يجعل هذا الإعداد الاختبار حساسًا للغاية لوجود الرطوبة والألياف والملوثات الأخرى.
التفاصيل الرئيسية والغرض
ماذا يقيس: جهد انهيار العزل الكهربائي (DBV) أو قوة العزل الكهربائي. هذا هو الجهد الذي يفشل عنده الزيت كهربائيًا، مما يسمح للشرارة (القوس) بالقفز بين القطبين تحت ظروف خاضعة للتحكم. يشير جهد الانهيار الأعلى إلى جودة عزل ونظافة أفضل.
الهدف الأساسي: تقييم وجود العوامل الملوثة في الزيت، مثل:
الماء (حتى بكميات صغيرة جدًا ومذابة)
الجسيمات الصلبة (مثل ألياف السليلوز الناتجة عن عزل الورق والغبار والحمأة)
الملوثات الموصلة
تقلل هذه الملوثات بشكل كبير من جهد الانهيار المقاس. ولذلك، فإن D1816 عبارة عن أداة-لمراقبة وصيانة الحالات الحرجة.
فرق "VDE Electrode": على عكس أقطاب القرص المسطحة المستخدمة في الاختبار المماثل ASTM D877 (طريقة أقدم وأقل حساسية)، فإن أقطاب VDE لها شكل غطاء كروي وفجوة أصغر بكثير. يكون المجال الكهربائي بينهما أكثر تجانسًا وكثافة، مما يجعل الاختبار أكثر حساسية للرطوبة والجسيمات. تعتبر D1816 الآن الطريقة المفضلة للزيوت المستخدمة في المعدات ذات الجهد العالي-.
إجراء الاختبار النموذجي (المبسط)
تحضير العينة: يتم أخذ عينة من الزيت من المعدات، مما يضمن تمثيلها وعدم تلوثها أثناء أخذ العينات. غالبًا ما يُسمح له بالاستقرار للوصول إلى درجة حرارة الغرفة.
إعداد الخلية: يتم تنظيف خلية الاختبار وملؤها بعينة الزيت. يتم وضع زوج من أقطاب VDE على مسافة دقيقة (1.0 مم هو الشائع للزيوت الجديدة، و2.0 مم للزيوت الموجودة في-الخدمة).
تطبيق الجهد: يتم تطبيق جهد التيار المتردد المتزايد بشكل مطرد (بمعدل متحكم فيه يبلغ 500 فولت/ثانية أو 3000 فولت/ثانية، اعتمادًا على الفجوة) عبر الأقطاب الكهربائية.
الانهيار: يتم تسجيل الجهد الذي يحدث عنده أول قوس كهربائي مستدام على أنه جهد الانهيار.
المتوسط: يتم تكرار العملية خمس أو ست مرات على نفس العينة (مع التحريك اللطيف بين الدورات لإعادة توزيع الجزيئات). يتم الإبلاغ عن متوسط هذه النتائج كجهد انهيار العزل الكهربائي (بالكيلو فولت، كيلو فولت).
تفسير النتائج
High Breakdown Voltage (e.g., >50 كيلو فولت لفجوة 1 مم): يشير إلى زيت جاف ونظيف جدًا، ومناسب لخدمة الجهد العالي-.
جهد انهيار منخفض (على سبيل المثال،<30 kV for a 1 mm gap): Signals contamination. The oil may need reconditioning (filtration, dehydration) or replacement.
يعد الاتجاه أمرًا بالغ الأهمية: اختبار واحد له قيمة محدودة. تقوم المرافق والمختبرات بتتبع جهد الانهيار بمرور الوقت لنفس الوحدة. يعد الانخفاض المستمر علامة تحذير واضحة لتدهور حالة العزل، مما يؤدي إلى مزيد من التحقيق (مثل اختبار محتوى الرطوبة باستخدام ASTM D1533).
العلاقة بالمعايير الأخرى
ASTM D877: طريقة قديمة تستخدم أقطاب القرص. وهو أقل حساسية ويوصى به الآن بشكل عام فقط للاختبار الميداني أو للمعدات ذات الجهد المنخفض-. لقد حل D1816 محله إلى حد كبير بالنسبة للأجهزة المهمة.
IEC 60156: المعيار المعادل الدولي (اللجنة الكهروتقنية الدولية). ASTM D1816 وIEC 60156 متشابهان للغاية من الناحية الفنية وغالبًا ما يعتبران قابلين للتبديل في المواصفات. يستخدم كلاهما أقطاب VDE ذات فجوة 2.5 مم كخيار قياسي واحد.
IEEE C57.106: غالبًا ما يشير دليل IEEE لصيانة واختبار الزيوت العازلة إلى ASTM D1816 كطريقة اختبار مقبولة.