Transformateur, Immergé en Liquide
ASTM D971 mesure la tension interfaciale entre un liquide isolant et l’eau par la méthode de l’anneau : un anneau de platine est tiré à travers l’interface liquide-eau, et la force à la rupture, corrigée par un facteur empirique, donne le résultat en mN/m (numériquement identique à dyn/cm). C’est une mesure hors équilibre, terminée environ une minute après la formation de l’interface, et elle est sensible à de petites quantités de contaminants polaires solubles et de produits d’oxydation. La tension interfaciale fait partie de la batterie d’essais sur le liquide isolant de NETA ATS et MTS, avec la rigidité diélectrique, l’indice d’acidité, la teneur en eau, le facteur de puissance, la couleur et la condition visuelle.
Une tension interfaciale faible est un indicateur sensible qu’un liquide isolant a commencé à se dégrader. Lorsque le liquide s’oxyde, absorbe l’humidité, ou accumule des composés polaires provenant d’un arc interne ou du vieillissement, ses propriétés tensioactives se déplacent d’une manière qui abaisse l’énergie de surface à la limite liquide-eau, avant que ces mêmes impuretés n’élèvent le nombre de neutralisation acide ou le facteur de puissance suffisamment pour signaler un problème par eux-mêmes. Parce que la TI diminue tôt dans le processus de vieillissement, c’est un indicateur précoce de la dégradation naissante: une tendance de TI décroissante d’année en année, ou une valeur absolue inférieure au minimum NETA pour l’état de service, avertit que le reconditionnement ou le remplacement du liquide devrait être envisagé avant que la résistance électrique ou la capacité de refroidissement du liquide ne soient suffisamment compromises pour menacer l’intégrité de l’équipement.
Acceptation: le liquide est examiné avant qu’une unité neuve ou remise à neuf ne soit d’abord mise sous tension, confirmant que le remplissage respecte les minimums de liquide neuf. Maintenance: le même essai est répété à un intervalle périodique (généralement une fois par an ou tous les deux ans pour les unités sous charge, ou selon un programme basé sur l’état déclenché par les tendances), et est prélevé aux côtés du reste de la batterie de liquide isolant et d’un échantillon d’analyse des gaz dissous pour que les résultats du laboratoire forment une image complète de l’état du fluide plutôt qu’un seul nombre isolé.
Une prise d’essai est prélevée selon ASTM D923 et gardée couverte, avec de l’eau distillée fraîche pour chaque mesure. La méthode ne fixe pas de température d’essai : la prise d’essai et l’eau restent à la température ambiante, à moins de 1 C l’une de l’autre. L’anneau est nettoyé et flambé avant chaque mesure. On vérifie d’abord la tension superficielle de l’eau seule; elle doit lire de 70 à 74 mN/m, sinon la verrerie et l’eau sont nettoyées et remplacées. Le liquide est ensuite déposé délicatement sur l’eau, l’interface vieillit 30 secondes, plus ou moins une, et l’anneau est tiré lentement jusqu’à la rupture, de sorte que toute la séquence prend environ 60 secondes.
La tension interfaciale en mN/m avec une décimale, l’identification de la prise d’essai, le type de liquide et la désignation de la méthode, ainsi que la température ambiante de la prise d’essai et de l’eau, la vérification de la tension superficielle de l’eau et l’âge de l’interface lorsque le laboratoire les rapporte, avec les résultats de la batterie d’essais sur le liquide isolant provenant du même échantillon.
ASTM D971 ne fixe aucune limite; la tension interfaciale est un minimum. L’huile minérale est évaluée selon ASTM D3487 pour l’huile neuve et les tableaux de NETA ATS et MTS pour l’huile reçue dans de l’équipement neuf et en service, où le minimum varie selon la classe de tension. L’ester naturel est rapporté comme indéterminé parce qu’aucune limite n’est établie pour lui (sa tension interfaciale est naturellement plus basse que celle de l’huile minérale), et la silicone est rapportée comme indéterminée parce que l’essai n’est normalement pas fait sur elle. La répétabilité est de 4 pour cent de la moyenne et la reproductibilité de 10 pour cent de la moyenne, de sorte qu’à 40 mN/m deux résultats peuvent légitimement différer d’environ 1,6 mN/m dans un même laboratoire et de 4 mN/m entre laboratoires. Une tendance à la baisse accompagne une hausse de l’indice d’acidité.
Les catégories d’équipement et les articles de norme qui exigent cet essai, et les formulaires de UltraDb qui le comportent.
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