ΛΑΔΙΑ ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΤΩΝ

Για τον προσδιορισμό της κατάστασης ελαίου των Μετασχηματιστών ισχύος χρησιμοποιούνται οι παρακάτω έλεγχοι :

• Διηλεκτρική αντοχή
• Επιφανειακή τάση
• Έλεγχος των διαλυμένων αερίων
• Συντελεστής ισχύος
• Βαθμός εξουδετέρωσης
• Επιβραδυντές οξείδωσης
• λυση Φουρανίων
• Χρώμα

Ανάλογα με τα αποτελέσματα των ανωτέρω ελέγχων μπορούμε να συμπεράνουμε για την κατάσταση του μονωτικού ελαίου και του Μετασχηματιστή (κατάσταση τυλιγμάτων, μονωτικού χαρτιού μετασχηματιστή κτλ)

Ο ρόλος του μονωτικού λαδιού σε οποιοδήποτε μετασχηματιστή είναι η ηλεκτρική μόνωση μεταξύ των τυλιγμάτων και τυλιγμάτων-γης καθώς επίσης και η μεταφορά της θερμότητας από τον πυρήνα και τα τυλίγματα προς το εξωτερικό σύστημα ψύξης.

Ο πυρήνας, τα τυλίγματα και τα στηρίγματα που συνιστούν τη στερεά μόνωση εμποτίζονται στο λάδι, το οποίο διεισδύει και γεμίζει τα μικρά διάκενα αέρα. Έτσι, εμποδίζει την εισχώρηση υγρασίας, διατηρώντας την ποιότητα του χαρτιού και των υλικών κυτταρίνης.

Όταν το χαρτί του μετασχηματιστή εμποτίζεται στο λάδι αποκτά και αυτό καλύτερες μονωτικές ιδιότητες. Επίσης, άλλη μία χρησιμότητα είναι ότι το λάδι απομακρύνει τα ξένα σωματίδια που υπάρχουν στους καινούργιους μετασχηματιστές, τα οποία κατακρατούνται από τη διάταξη διηθήσεως (φίλτρο).

Οι βασικές ιδιότητες που πρέπει να έχει το μονωτικό λάδι είναι:

• υψηλή διηλεκτρική αντοχή, ώστε να υπάρχει αντίσταση στην διέλευση του ηλεκτρικού ρεύματος
• μικρό ιξώδες, ώστε να ρέει ευκολότερα ακόμη και σε χαμηλές θερμοκρασίες
• καθαρότητα, ώστε να μην περιέχονται σωματιδία που θα μπορούσαν να καταστρέψουν το σύστημα μόνωσης

Το επικρατέστερο μονωτικό λάδι είναι το ορυκτέλαιο. Το ορυκτέλαιο είναι συνήθως το μονωτικό υγρό αναφοράς με το οποίο συγκρίνονται τα υπόλοιπα μονωτικά λάδια αφού έχει μεγάλη διαθεσιμότητα και τον καλύτερο συνδυασμό τεχνικών χαρακτηριστικών-κόστους.

Οι περισσότεροι μετασχηματιστές είναι κατασκευασμένοι να λειτουργούν με ορυκτέλαια. Οι ηλεκτρικές και διηλεκτρικές ιδιότητες του λαδιού εξαρτώνται σε μεγάλο βαθμό από την περιεχόμενη υγρασία και την θερμοκρασία και η χρήση πρόσθετων αντιοξειδωτικών μπορεί να καθυστερήσει την γήρανση του λαδιού διατηρώντας κατά το δυνατόν σταθερά τα τεχνικά χαρακτηριστικά του.

Στο παρελθόν ένα μεγάλο ποσοστό μετασχηματιστών χρησιμοποιούσαν χλωριωμένα συνθετικά υγρά αντί για ορυκτέλαιο για λόγους περιορισμού των αναφλέξεων και των εκκρήξεων. Αυτά τα υγρά τα οποία είχαν ως βάση το πολυχλωριωμένο διφαινύλιο (C₁₂H₅CL₅) γνωστό ως PCB, κυκλοφόρησαν στην αγορά με διάφορες εμπορικές ονομασίες. Η πιο διαδεδομένη είναι το Askarel, αλλά υπάρχουν και άλλες όπως Aroclor, Inerteen, Clophen, Pyranol, Nepolin κλπ.

Αργότερα, η χρήση των PCBs απαγορεύτηκε επειδή αποδείχθηκαν επιβλαβή για το περιβάλλον και τον άνθρωπο (καρκινογόνα). Έτσι αναπτύχθηκαν άλλα -μη τοξικά- μονωτικά λάδια όπως οι συνθετικοί εστέρες, σύνθετοι υδρογονάθρακες, οι σιλικονούχοι υδρογονάνθρακες, τα λάδια συνθετικών υδρογονανθράκων και πρoσφάτως οι φυσικοί εστέρες (λάδια φυτικής προέλευσης). Όλα τα παραπάνω χρησιμοποιούνται συνήθως σε ειδικές περιπτώσεις και είναι 5-6 φορές ακριβότερα από τα κοινά ορυκτέλαια. Η ανάπτυξή τους σχετίζεται με την ανάγκη για ασφάλεια από φωτιά σε περίπτωση ανάφλεξης, καθώς επίσης και περιβαλλοντικούς λόγους. Ωστόσο αν και η συμπεριφορά τους είναι καταλληλότερη για υψηλές θερμοκρασίες, η απόδοση τους είναι περιορισμένη σε ιδιαίτερα ψυχρά κλίματα.

Στον πίνακα που ακολουθεί παρουσιάζονται οι κυριότερες ιδιότητες αυτών και το αντίστοιχο πρότυπο περιγραφής.

Μονωτικά λάδια	Σημείο ανάφλεξης (ºC)	Πυκνότητα (kg/dm3)	Σχετική διαπερατότητα	Σχετικό Πρότυπο
Ορυκτέλαια	145	0,88	2,2	IEC 60296
Σιλικονούχοι υδρογονάνθρακες	310	0,96	2,7	IEC 60836
Συνθετικοί εστέρες	275	0.97	3,2	IEC 61099
Συνθετικοί υδρογονάνθρακες	230	0,83	2,1	IEC 60867
Φυσικοί εστέρες	330	0,91	3,2	-

Το μονωτικό λάδι εξετάζεται με πολυάριθμες φυσικές και χημικές αναλύσεις. Ορισμένες από αυτές διεξάγονται επιτόπου ενώ άλλες εργαστηριακά.

Η προληπτική συντήρηση συμπεριλαμβάνει δοκιμές στο μονωτικό λάδι, ανά εξάμηνο ή χρόνο ώστε να εξασφαλιστεί ότι δεν υπάρχει υγρασία, οξείδωση ή και εύφλεκτα αέρια. Ο αμερικάνικος οργανισμός ASTM καθορίζει τις δοκιμές λαδιού στον κανονισμό D117. 

Ο επόμενος πίνακας παρουσιάζει τις κυριότερες δοκιμές των μονωτικών λαδιών

Αριθμός δοκιμής	Αντικείμενο
ASTM D913	Πρακτικές δειγματοληψίας στα ηλεκτρικά μονωτικά υγρά
ASTM D924	Μέτρηση του συντελεστή απωλειών (ή συντελεστή ισχύος)
ASTM D923	Πρακτικές δειγματοληψίας στα ηλεκτρικά μονωτικά υγρά
ASTM D1698	Μετρήσεις για ιζήματα και διαλυτής ιλύος
ASTM D1524	Οπτικοί έλεγχοι σε χρησιμοποιημένα ηλεκτρικά μονωτικά λάδια
ASTM D1298	Μέτρηση της σχετικής πυκνότητας (ειδικό βάρος)
ASTM D971	Μέτρηση της επιφανειακής τάσης του λαδιού έναντι του νερού
ASTM D1500	Έλεγχος του χρώματος των παραγώγων του πετρελαίου
ASTM D3613	Πρακτικές δειγματοληψίας στα μονωτικά υγρά για ανάλυση διαλυμένων αερίων και καθορισμό της περιεχόμενης υγρασίας
ASTM D5837	Μετρήσεις για ενώσεις Φουρανίων στα ηλεκτρικά μονωτικά υγρά μέσω της υγρής χρωματογραφίας υψηλής απόδοσης.
ASTM D974	Μέτρηση του βαθμού εξουδετέρωσης μέσω χρωστικής

πηγή:safetyengineer.gr