สรุป
ASTM D1816 เป็นวิธีการทดสอบมาตรฐานที่มีชื่อว่า "วิธีทดสอบมาตรฐานสำหรับแรงดันพังทลายของไดอิเล็กทริกของน้ำมันฉนวนของแหล่งกำเนิดปิโตรเลียมโดยใช้อิเล็กโทรด VDE" วัตถุประสงค์หลักคือเพื่อวัดความต้านทานการพังทลายทางไฟฟ้าของน้ำมันฉนวน โดยเฉพาะที่ใช้ในอุปกรณ์ไฟฟ้าแรงสูง- เช่น หม้อแปลงไฟฟ้า เซอร์กิตเบรกเกอร์ และสายเคเบิล
ลักษณะสำคัญของวิธีนี้คือการใช้อิเล็กโทรดที่มีฝาปิดทรงกลม-เฉพาะ (เรียกว่าอิเล็กโทรด VDE) โดยมีช่องว่างระหว่างอิเล็กโทรดที่แม่นยำและเล็กมาก (โดยทั่วไปคือ 1 มม. หรือ 2 มม.) การตั้งค่านี้ทำให้การทดสอบมีความไวสูงต่อความชื้น เส้นใย และสิ่งปนเปื้อนอื่นๆ
รายละเอียดที่สำคัญและวัตถุประสงค์
มีมาตรการอะไร: แรงดันพังทลายของอิเล็กทริก (DBV) หรือความเป็นฉนวน นี่คือแรงดันไฟฟ้าที่น้ำมันขัดข้องทางไฟฟ้า ทำให้เกิดประกายไฟ (ส่วนโค้ง) ข้ามไปมาระหว่างอิเล็กโทรดทั้งสองภายใต้สภาวะที่ได้รับการควบคุม แรงดันพังทลายที่สูงขึ้นบ่งบอกถึงคุณภาพและความสะอาดของฉนวนที่ดีขึ้น
วัตถุประสงค์หลัก: เพื่อประเมินการมีอยู่ของสารปนเปื้อนในน้ำมัน เช่น:
น้ำ (แม้ในปริมาณที่ละลายน้อยมาก)
อนุภาคของแข็ง (เช่น เส้นใยเซลลูโลสจากฉนวนกระดาษ ฝุ่น ตะกอน)
สารปนเปื้อนที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้า
สารปนเปื้อนเหล่านี้จะลดแรงดันไฟฟ้าพังทลายที่วัดได้อย่างมาก ดังนั้น D1816 จึงเป็นเครื่องมือตรวจสอบและบำรุงรักษาสภาวะวิกฤต-
ความแตกต่าง "อิเล็กโทรด VDE": ต่างจากอิเล็กโทรดแบบจานแบนที่ใช้ในการทดสอบที่คล้ายกัน ASTM D877 (วิธีเก่าและมีความไวน้อยกว่า) อิเล็กโทรด VDE มีรูปทรงหมวกทรงกลมและมีช่องว่างน้อยกว่ามาก สนามไฟฟ้าระหว่างพวกมันมีความสม่ำเสมอและเข้มข้นมากขึ้น ทำให้การทดสอบมีความไวต่อความชื้นและอนุภาคมากขึ้น ขณะนี้ D1816 เป็นวิธีที่นิยมใช้สำหรับน้ำมันที่ใช้ในอุปกรณ์ไฟฟ้าแรงสูง-
ขั้นตอนการทดสอบทั่วไป (แบบง่าย)
การเตรียมตัวอย่าง: นำตัวอย่างน้ำมันออกจากอุปกรณ์ เพื่อให้มั่นใจว่าตัวอย่างนั้นเหมาะสมและไม่มีการปนเปื้อนระหว่างการเก็บตัวอย่าง มักจะปล่อยให้อุณหภูมิถึงอุณหภูมิห้อง
การตั้งค่าเซลล์: เซลล์ทดสอบได้รับการทำความสะอาดและเติมตัวอย่างน้ำมัน อิเล็กโทรด VDE คู่มีระยะห่างอย่างแม่นยำ (1.0 มม. เป็นเรื่องปกติสำหรับน้ำมันใหม่ และ 2.0 มม. สำหรับน้ำมันบริการใน-)
การใช้งานแรงดันไฟฟ้า: แรงดันไฟฟ้ากระแสสลับที่เพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง (ที่อัตราควบคุม 500 V/s หรือ 3000 V/s ขึ้นอยู่กับช่องว่าง) จะถูกจ่ายทั่วอิเล็กโทรด
พังทลาย: แรงดันไฟฟ้าที่เกิดส่วนโค้งไฟฟ้าต่อเนื่องครั้งแรกจะถูกบันทึกเป็นแรงดันพังทลาย
การหาค่าเฉลี่ย: กระบวนการนี้ทำซ้ำห้าหรือหกครั้งกับตัวอย่างเดียวกัน (โดยคนเบาๆ ระหว่างการวิ่งเพื่อกระจายอนุภาคใหม่) ค่าเฉลี่ยของผลลัพธ์เหล่านี้รายงานเป็นแรงดันพังทลายของอิเล็กทริก (เป็นกิโลโวลต์, กิโลโวลต์)
การตีความผลลัพธ์
High Breakdown Voltage (e.g., >50 kV สำหรับช่องว่าง 1 มม.): หมายถึงน้ำมันที่สะอาดและแห้งมาก เหมาะสำหรับบริการไฟฟ้าแรงสูง-
แรงดันพังทลายต่ำ (เช่น<30 kV for a 1 mm gap): Signals contamination. The oil may need reconditioning (filtration, dehydration) or replacement.
แนวโน้มมีความสำคัญ: การทดสอบเดียวมีค่าจำกัด สาธารณูปโภคและห้องปฏิบัติการจะติดตามแรงดันไฟฟ้าที่พังทลายในช่วงเวลาหนึ่งสำหรับยูนิตเดียวกัน การลดลงอย่างต่อเนื่องเป็นสัญญาณเตือนที่ชัดเจนถึงสภาพฉนวนที่เสื่อมสภาพ ซึ่งกระตุ้นให้มีการตรวจสอบเพิ่มเติม (เช่น การทดสอบปริมาณความชื้นด้วย ASTM D1533)
ความสัมพันธ์กับมาตรฐานอื่น
ASTM D877: วิธีการเก่าที่ใช้ดิสก์อิเล็กโทรด มีความไวน้อยกว่า และโดยทั่วไปแนะนำให้ใช้กับการทดสอบภาคสนามหรืออุปกรณ์แรงดันต่ำ-เท่านั้น D1816 ได้เข้ามาแทนที่ส่วนใหญ่แล้วสำหรับอุปกรณ์ที่สำคัญ
IEC 60156: มาตรฐานเทียบเท่าสากล (International Electrotechnical Commission) ASTM D1816 และ IEC 60156 ในทางเทคนิคแล้วมีความคล้ายคลึงกันมากและมักถือว่าข้อมูลจำเพาะสามารถใช้แทนกันได้ ทั้งสองใช้อิเล็กโทรด VDE ที่มีช่องว่าง 2.5 มม. เป็นตัวเลือกมาตรฐานหนึ่งตัวเลือก
IEEE C57.106: คู่มือ IEEE สำหรับการบำรุงรักษาและการทดสอบน้ำมันฉนวนมักจะอ้างอิงถึง ASTM D1816 เป็นวิธีการทดสอบที่เป็นที่ยอมรับ