Μέτρηση τάσης διάσπασης φυτικής προέλευσης μονωτικών λαδιών με νανοσωματίδια σιλικα

Abstract

Ως υψηλή τάση ορίζεται για το εναλλασσόμενο ρεύμα κάθε τάση η οποία είναι μεγαλύτερη από 1000 Volt , ενώ για το συνεχές ρεύμα κάθε τάση η οποία είναι πάνω από 1500 Volt.Έτσι ο ηλεκτρολογικός εξοπλισμός πού προορίζεται να εγκατασταθεί και να λειτουργήσει υπό τάση εναλλασσόμενου-συνεχές ρεύματος υψηλότερη του 1KV-1,5KV χαρακτηρίζεται ως εξοπλισμός Υψηλής Τάσης. Η μόνωση του εξοπλισμού και των εγκαταστάσεων υψηλής τάσης είναι απαραίτητη προκειμένου να διατηρηθεί η διαφορά δυναμικού των υπό υψηλή τάση αγώγιμων μερών. Απόλυτα καθιερωμένη είναι η χρήση μονωτικών ελαίων ως μονωτικό υλικό στον εξοπλισμό υψηλής τάσης με το πιο ενδεικτικό παράδειγμα τη μόνωση των τυλιγμάτων των μετασχηματιστών ισχύος. Στην παρούσα έρευνα ασχοληθήκαμε με την μελέτη των μονωτικών λαδιών φυτικής προέλευσης και πιο συγκεκριμένα με την διάσπαση της τάσης συνδυάζοντας νανοσωματίδια silica μέσα στο λάδι. Σε θεωρητικό επίπεδο , περιγράφουμε τον ρόλο των μονωτικών λαδιών , τις χρήσεις τους ,τις ιδιότητες , και τους παράγοντες που τα επηρεάζουν. Επιπροσθέτως αναφέρουμε για τα νανοέλαια όπου χρησιμοποιούνται σε πειραματικό κυρίως στάδιο την τελευταία δεκαετία ,δείχνοντας μάλιστα πολύ καλά στοιχεία καθώς η προσθήκη νανοσωματίδιων στα φυτικά έλαια μετασχηματιστών μπορεί να βελτιώσει τα ηλεκτρικά και θερμικά τους χαρακτηριστικά. Στο πειραματικό μας μέρος στόχος μας ήταν η διερεύνηση της συμπεριφοράς του φυτικού ελαίου πού καταπονείται εντός διακένου σε μια γραμμικά αυξανόμενη AC τάση. Αναζητήσαμε λοιπόν την επίδραση του μονωτικού ελαίου στην τάση διάσπασης. Η έρευνα διεξήχθη στο εργαστήριο Υψηλών Τάσεων του τμήματος Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Τεχνολογίας Υπολογιστών του Πανεπιστημίου Πατρών υπό την επίβλεψη της καθηγήτριας Ελευθερίας Πυργιώτη , του καθηγητή Βασίλειου Χαραλαμπάκου και την συνεργασία του υποψήφιου διδάκτορα Κώστα Κούτρα. Για τον σκοπό αυτό προμηθευτήκαμε το φυτικό έλαιο Envirotemp® FR3™ από την εταιρία CARGILL , η διεξαγωγή της πειραματικής διαδικασίας πραγματοποιήθηκε με την συσκευή BAUR OIL TESTER DTA 822-129-1 του ηλεκτρολογικού εξοπλισμού του εργαστηρίου Υψηλών Τάσεων. Πραγματοποιήθηκαν πλήθος μετρήσεων με στόχο την εξακρίβωση και εξαγωγή των συμπερασμάτων από την εφαρμογή γραμμικώς αυξανόμενης a.c. τάσης σε έλαια διαφορετικής περιεκτικότητας αναλόγως της ποσότητας των νανοσωματίδιων σιλικόνης που περιείχαν και της ποσότητας του ελαίου, επίσης έγιναν μετρήσεις με δυο περιπτώσεις σε έλαιο με αφύγρανση και χωρίς. Τέλος πραγματοποιήθηκε η εμφάνιση των αποτελεσμάτων σε πίνακες και περαιτέρω ανάλυση τους με βάση τα διαγράμματα για την διεξαγωγή των συμπερασμάτων. Η στατιστική ανάλυση που χρησιμοποιήσαμε για την καλύτερη αποτύπωση και διεκπεραίωση των αποτελεσμάτων ήταν η ανάλυση κατά Weibull και normal.