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绝缘油中界面张力测试的概述

    绝缘油不是化学纯净的均匀物质,而是由很多不同分子的液态烃组成的混合物,是一种混合烃。因而其物理性质并不是恒定的,而是随其所含各种不同物质而变化的。根据我国现行标准GB2536《变压器油》的合格品指标是不小于40mN/m,而GB7595《运行中变压器油质量标准》中又规定投入运行前的油不小于35mN/m,明显的GB7595中的指标低于GB2536的指标,其实这不矛盾,是完全符合质量控制理论的。GB2536是炼油厂绝缘油的产品标准,是出厂的合格指标。此指标的绝缘油经灌装、桶装、运输、贮存后到用户,然后在加入变压器前指标肯定是有所下降的。在整个过程中不同分子的液态烃的劣化、老化程度不一样,但指标必然下降。所以GB7595规定的不小于35mN/m是正确的。笔者曾测定过克拉玛依的新油,界面张力能达到不小于50mN/m。但不管哪家炼油厂出的新油在投入运行前界面张力不小于35mN/m即可。

    在GB2536GB7595基于界面张力的测试都指定执行GB6541。该标准是一个方法标准。标准明确的规定了界面张力的测定方法。该方法规定在25℃时采用圆环法来测定绝缘油的界面张力,以期达到GB2536GB7595的指标。具体的测试除严格执行GB6541之外,请参考西安热工院李烨峰先生、山东淄博的赵玮先生合写的发表在国家核心刊物《热力发电》2003年第9期的《自动界面张力仪的改进及测试方法的探讨》一文。该文从理论上阐述了界面张力仪是一种特殊的扭矩天平的原理,是圆环法界面张力测定领域一篇很有参考价值的论文,使界面张力仪基于力的角度,基于砝码的标定角度,基于等间隔标定的角度,全新的展现了从砝码这种力的标准物质借助现代电子技术的AD值直接到mN/m的传递,同时也能有效地使mN/m溯源到砝码这种标准物质。闭环的自身的完善了计量器具的传递和溯源,是界面张力仪基于GB6541的一次改进,GB6541只是提出了用纯水标定在71mN/m~72mN/m之间,这是一种理想化的标定。当纯水和测试杯、铂环只要有一点微小的污染,是达不到理想状态的。国产的其他仪器没有砝码的标定,为了达到纯水71mN/m~72mN/m之间标定值,竟错误的采用加大满量程的方法,这就大错特错了。完全改变了扭矩天平这个原理,只有真正的用砝码标定才是真正的传递和溯源,才能测定出界面张力的约定真值。

    为什么绝缘油要测定界面张力值?这是本文的主题,如前所述,绝缘油是一种混合烃,每一种液态烃都有自己独特的理化性质,当绝缘油运行时在变压器中其功能为绝缘、散热,世间没有绝对的密闭,不同的液态烃在变压器中都会在热的作用下不断地裂变,这种裂变导致绝缘油的劣化、老化。外界的尘埃,水分的渗入,绝缘油在劣化、老化中产出的析出物和生成的水分子形成了油泥,油泥的产生相对于纯净的绝缘油是表面活性剂。这种表面活性剂中含有水分子,是亲水物质,是一种极性的水分子化合物(混合物),这种油泥的极性分子当遇到纯水时,极性分子在分子键的作用下会冲击由纯水和绝缘油形成的界面,这种冲击在30秒的稳定后会形成一种小于纯水-空气的界面,那么就要考核运行中油的界面张力值。GB7595规定运行中油的界面张力值为不小于20mN/m,当小于20mN/m时变压器底部有明显的油泥析出,那么运行中的绝缘油就作废了,必须更换新油。否则会导致电力变压器的故障。所以说测定绝缘油的界面张力值实质上是测定绝缘油的劣化、老化程度,是测定绝缘油的被污染程度。测定绝缘油的被污染程度的方法有很多,例如色谱、酸值等,但最为简单的方法最直接的方法就是界面张力圆环法。

   综上:绝缘油的界面张力测定是测定绝缘油被污染程度的,而且是最直接简单的方法。


                                                               作者:淄博华坤电子仪器吉林福彩网    赵玮

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