Трансформаторное масло (стр. 9 )

Изменения качества масла при работе его в контакторе устройства РПН трансформатора

Показатели масла
Число переключений	Температура вспышки (закрытый сосуд 0С)	Пробивное напряжение, кв действ зазор, мм	Количество осадка, % (в расчете на масло)	Состав осадка, % (в расчете на масло)
Органическая часть	Минеральная часть	Состав минеральной части, % (в расчете на масло)
Вольфрам	Медь
0	143	32	Отсутствует	Отсутствует	Отсутствует	Отсутствует	Отсутствует
5 000		19	0,12	0,09	0,03	0,004	0,015
10 000	132		0,39	0,33	0,06	0,017	0,035
13 000		17	2,42	2,29	0,13	0,023	0,073
20 000	132	14	1,80	1,7	0,10	0,014	0,097
30 000	130	13	1,30	1,23	0,07	0,019	0,073

Таблица 5-16

Изменения электрической прочности масла при эксплуатации. масляного выключателя ВМП-35

Количество отключений короткого замыкания	Пробивное напряжение в стандартном разряднике,
0	45,0
1	36,0
3	37,0
10	24,2
Более 20	16,6

В маломасляных выключателях в силу особенностей их конструкции допустимое число отключений тока короткого замыкания значительно больше, чем в масляных выключателях с большим объемом масла (ВМ-35 и аналогичные им).

Данные, приведенные в табл. 5-17, показывают, что после 80 отключений электрическая прочность масла снижается на 50%, а после 100 отключений — на 60— 70%.

Таблица 5-17

Изменения электрической прочности масла при работе маломасляного выключателя [Л. 5-97]

Число отключений	Ток отключения, а	Пробивное напряжение масла (); в разных частях выключателя
0	0	50
80	13 000	30—25
100	11 000	22—14

Накопление проводящих частиц осадка на изоляционных деталях даже при нормальных условиях работы аппаратуры может послужить. причиной возникновения скользящих разрядов, а при перенапряжениях привести к сплошному перекрытию. В связи с этим важно, в первую очередь для контакторов устройств РПН трансформаторов, замедлить образование осадка в массле. Это может быть достигнуто, с одной стороны, применением в них специальных масел, с другой — рациональным ограничением тока дуги и продолжительности ее горения. Последнее обеспечивается конструкцией аппаратуры.

Однако на практике приходится довольно часто менять масло в контакторах устройств РПН трансформаторов, что связано с временным выведением последних из эксплуатации и приводит к значительным экономическим потерям.

В связи с этим целесообразно оборудовать контакторы РПН устройством, которое будет периодически включаться в работу и поддерживать электрическую прочность масла на требуемом уровне. Схема такого устройства, предложенная одним из авторов, приведена на рис. 5-26. В этом случае смену масла в контакторе РПН можно производить по меньшей мере не чаще, чем при очередной ревизии контактов или смене их. Экономическая целесообразность такой модернизации очевидна. Аналогичными устройствами могут быть оборудованы и некоторые масляные выключатели, для режима работы которых характерны частые выключения (например, фидерные выключатели на электрифицированных железных дорогах).

Рис. 5-26. Устройство для поддержания электрической прочности масла в контакторах РПН трансформаторов на требуемом уровне.

1 — бак трансформатора; 2— бак контактора РПН; 3— шестеренчатый масляный насос с электроприводом, который включается автоматически после заданного числа отключений; 4 —сменный фильтр для очистки масла от частиц угля, образующихся при горении в масле дуги; 5 — влагопоглотитель, заполненный цеолитом; 6 — трубопровод, по которому масло после фильтрации поступает в бак.

5-7. ИЗМЕНЕНИЯ ТЕПЛОПРОВОДЯЩИХ СВОЙСТВ ТРАНСФОРМАТОРНЫХ МАСЕЛ В ЭЛЕКТРИЧЕСКОМ ПОЛЕ

В 1931 г. Сентфлебеном [Л. 6-98] впервые был установлен интересный факт. При наложении электрического поля возрастает интенсивность конвекционной теплопередачи в газах от нагретой проволоки к концентрически с ней расположенному цилиндру. В 1947 г. Крониг и Шварц [Л. 5-99] обнаружили аналогичное явление в отношении органических жидкостей. Экспериментальное исследование передачи тепла от нагретой проволоки по направлению к окружающему ее цилиндру через слой того или иного углеводорода позволило установить некоторые характерные для этого явления закономерности [Л. 5-100].

В случае воздействия электростатического поля на жидкость приращение количества тепла, передающегося через нее, пропорционально квадрату напряженности поля, площади, на которой проявляется его действие, а также квадрату разности температур проволоки и цилиндра.

Наблюдения изменений температуры при различных напряжениях на примере стеариновой, олеиновой и пальмитиновой кислот позволили установить для случая тонких слоев жидкости, в которых практически отсутствует конвекция, связь между коэффициентом теплопередачи жидкости К и напряженностью однородного электрического поля Е (в диапазоне от 0 до 20 кв/см) [Л. 5-101]:

Эксперименты, проводившиеся в изотермических условиях, выявили повышение температуры в присутствии электрического поля (для производных бензола и нафталина) [Л. 5-102]. Аналогичные явления наблюдались авторами в случае толстых слоев трансформаторных масел [Л. 5-103] в приборе, описанном выше (см. рис. 5-4). При постоянной температуре (Тт=120°С) теплоносителя, в который погружена нижняя часть прибора, и окружающего воздуха (20—23° С) температура верхнего слоя масла в самом приборе в отсутствие электрического поля устанавливается равной 100° С. Приложение к электродам прибора высокого напряжения вызывает повышение температуры верхнего слоя масла (рис. 5-27) в степени, зависящей от интенсивности электрического поля, а также химического состава масла (табл. 5-18). После снятия напряжения температура масла в приборе понижается до прежнего уровня.

Рис. 5-27. Изменения температуры трансформаторных масел в приборе (см. рис. 5-5) в присутствии электрических полей различной напряженности.

1 — масло из бакинских нефтей, 1958 г.; 2 — масло из сернистых нефтей фенольной очистки, 1957 г.; 3 — импортное масло.

Расчеты, проведенные на основании экспериментальных данных, показывают, что природа описанного явления не определяется ни джоулевым теплом, выделяющимся ери прохождении тока через жидкий диэлектрик, ни диэлектрическими потерями в стекле прибора. С момента наложения поля повышается общий коэффициент теплопередачи масла, залитого в прибор, в силу чего оно получает от теплоносителя термостата дополнительное тепло.

На рис. 5-28 приведена зависимость отношения от квадрата напряженности электрического поля, которая в первом приближении может быть принята за линейную. Установлено, что

где — разность между температурами теплоносителя в термостате ТТ и верхнего слоя масла в приборе Тм, к — общий коэффициент теплопередачи; п — индекс, соответствующий опытам в электрическом поле; a — коэффициент пропорциональности (>1). При достаточно высоких напряженностях поля эффект изменения теплопередачи масла может быть весьма существенным; например, в условиях описываемых экспериментов при 49 кв/см для масла из бакинских нефтей

Таблица 5-18

Повышение температуры () некоторых электроизоляционных масел при воздействии электрического поля напряженностью 49 кв/см

Происхождение масла	°С	кал	масла при +100° С, Ом×см×1012	кал
Трансформаторные масла
Импортное	2	270	1,56	24,4
Из бакинских нефтей, 1958 г.	6	810	0,24	160,0
То же +0,05% нафтената железа	7	947	0,02	1600,0
То же, обработанное 15% силикагеля	5	675	1,67	16
Из бакинских нефтей, 1954 г.	4	540	0,21	186
Из арчединской нефти, 1958 г.	3	405	0,19	200
Из сернистых нефтей фенольной очистки	5	675	0,24	160
Конденсаторные масла
Дистиллят, очищенный 3%-ной серной кислотой	1	135	2,80	13,7
То же +0,05% нафтената железа	1	135	—	—
Дистиллят, очищенный 18%-ной серной кислотой	1	135	2,80	18,7
Дистиллят, очищенный 30%-ной серной кислотой	1	135	2,60	13,8

Примечание, —теоретическое количество тепла, необходимое для нагревания 265 г масла на °С (без учета потерь в окружающую среду); —количество тепла, которое выделяется при прохождении тока через жидкий диэлектрик (джоулево тепло) в течение 3 мин при напряжении 49 кв;

— удельное объемное сопротивление масла; диэлектрические потери в стекле прибора при + 103° С составляют по расчету 10,2 кал.

Имеющиеся опытные данные пока что не позволяют установить природу описанного явления. Ряд исследователей [Л. 5-104, 5-105] констатирует, что при воздействии электрического поля в толще масла заметны перемещения отдельных элементов жидкости, напоминающие по виду картину конвекционных токов.

Маскареньяс [Л. 5-102] допускает существование нескольких видов движения в жидкости под влиянием поля (движение взвешенных частиц, обусловленное наличием катафоретической проводимости, перемещение жидкости в область высоких напряженностей поля и др.

Преобладающее влияние того или иного вида движения зависит от величины напряженности поля. Можно предположить, что наблюдаемый эффект повышения теплопередачи в какой-то степени обусловлен этими явлениями.

Определенное значение, очевидно, имеют диэлектрофоретические и электрофоретические эффекты воздействия электрического поля, обусловленные влиянием поля соответственно на связанные заряды дипольных молекул и свободные ионы [Л. 5-108].

Эффект интенсификации теплопередачи в трансформаторном и касторовом маслах наблюдается также в электрическом поле постоянного тока [Л. 5-109].

Рис. 5-28. Изменения отношения трансформаторных масел (см. рис. 5-24)

в электрическом поле.

Говоря о практическом использовании эффекта изменения теплопередачи в электрическом поле, следует отметить возможность уточнения на его основе расчетов передачи тепла в трансформаторах и другой аналогичной аппаратуре. Кроме того, могут быть предприняты попытки конструирования трансформаторов, в которых будут специально созданы электрические поля соответствующих конфигурации и напряженности, улучшающие охлаждение масла. Такие схемы известны (рис. 5-29).

Приводятся данные о том, что переменное поле промышленной частоты примерно на 5% улучшает теплопередачу от обмоток трансформатора к маслу.

В выносных охладителях, где меньше ограничений для создания необходимых градиентов напряжения, можно улучшить общую теплопередачу более чем в 3 раза.

Рис. 5-29. Принципиальные схемы, иллюстрирующие возможность использования эффекта изменения теплопроводных свойств масла для улучшения охлаждения трансформаторов [Л. 5-106].

а — схема трансформатора стержневого типа с естественным охлаждением; кожух и обмотки используются в качестве электродов постоянного тока; б — схема трансформатора стержневого типа с естественным охлаждением, снабженного специальными электродами; в — схема трансформатора стержневого типа с циркуляционным охлаждением и выносным охладителем для масла; в охладителе тепло отводится водой; специальные электроды смонтированы внутри основного бака трансформатора и в охладителе; 1 — заземление; 2 — обмотка высокого напряжения; 3— источник постоянного тока высокого напряжения; 4 — обмотка низкого напряжения; 5 — магнитопровод; 6 — стенка бака трансформатора; 7 — масло; 8 — специальные электроды, соединенные с источником постоянного тока, расположенные вокруг магнитопровода; 9 — изоляционные дистанциирующие прокладки; 10 — выходной патрубок водяного охладителя; 11 — специальные электроды, соединенные с источником постоянного тока, расположенные вокруг охладителя; 12— входной патрубок водяного поглощения; 13 — труба для подачи нагретого масла из верхней части бака Трансформатора в охладитель; 14 — стенка бака выносного охладителя для масла; 15 — труба для подачи масла из охладителя в трансформатор; 16 — насос; 17 — корпус охладителя; 18 — изоляционные прокладки.

На рис. 5-30 для трансформаторного масла приведена зависимость критерия Нуссельта, который применяется при расчетах теплопередачи конвекцией, от напряженности электрического поля. Испытания показали, что при напряженности 2,36 для случая теплоотдачи от поверхности слоевых обмоток трансформаторов при ширине каналов 12,7 мм параметр Нуссельта увеличивается на 30%. Это означает 30-процентное расчетное увеличение рассеиваемых активных потерь при том же перепаде температур. Однако при тех же активных потерях снижение. перепада температур будет не 30%, а меньше. Заметное улучшение теплопередачи в масле достигается при электрических шлях, обусловленных несглаженным выпрямленным (переменным током [Л. 5-107].

На основании эффекта изменения теплопроводности в электрическом поле могут быть разработаны методы экспериментального определения коэффициентов теплопроводности, а также электропроводности [Л. 5-101].

5-8. ГИДРОДИНАМИЧЕСКИЙ ЭФФЕКТ ПРИ РАЗРЯДЕ В ЖИДКОМ ДИЭЛЕКТРИКЕ

Гидродинамический эффект проявляется при импульсном высоковольтном разряде в жидкостях. В этом случае благодаря практической несжимаемости жидкости между электродами в ней по пути следования разряда образуется канал, который затем мгновенно смыкается. Такой разряд сопровождается возникновением мгновенных ударных давлений, достигающих десятков и сотен тысяч атмосфер. Механическое действие подобной концентрации энергии равносильно взрыву. Чем короче импульс, чем круче нарастание и падение волны, тем более значителен гидродинамический эффект.

При соответствующем расположении электродов разряд, осуществляемый даже в открытых сосудах, может вызвать разрушение их стенок. В закрытых сосудах действие разряда будет еще более разрушительным [Л. 5-110].

Очевидно, с существованием гидродинамического эффекта при разряде необходимо считаться в случае оценки опасности тех импульсных воздействий высокого напряжения на изоляцию трансформаторов, которые бывают при их эксплуатации.

5-9. ВЛИЯНИЕ ПРОНИКАЮЩЕГО ИЗЛУЧЕНИЯ НА СТАРЕНИЕ ТРАНСФОРМАТОРНОГО МАСЛА.

В связи с развитием ядерной энергетики значительный интерес представляет освещение вопросов о характере влияния реакторного и других видов проникающего излучения на изменение химических и электрических показателей трансформаторного масла. К сожалению, об этом опубликовано очень немного. Проникающее излучение отличается более высоким энергетическим уровнем по сравнению с воздействием электрического поля. Однако имеется много общего в характере воздействия на углеводородные жидкости проникающего излучения и электрического поля. Изучение окислительных процессов основных групп углеводородов в условиях воздействия излучения показывает, что, например, при нормальной температуре образуются такие же первичные продукты окисления (перекиси, альдегиды, кислоты), как и под влиянием повышенной температуры, ультрафиолетового света или электрического поля [Л. 5-111]. В зависимости от мощности дозы облучения изменяют соотношение между отдельными продуктами окисления, а также скорости самих окислительных процессов [Л. 5-112, 5-113].

Установлено [Л. 5-114], что при радиолизе индивидуальных углеводородов протекают реакции, подобные тем, которые имеют место при воздействии на эти соединения электрических разрядов. Основными в том и другом случаях являются реакции, связанные с образованием водорода при разрыве С-Н связей, и в меньшей степени реакции образования легких углеводородных газов при разрыве С-С связей. Характерно, что в обоих случаях скорости газовыделения из углеводородов и их смесей подчиняются одним и тем же кинетическим зависимостям. Однако энергия активации для радиолитических. реакций углеводородов (газовыделение) в несколько раз меньше, чем энергия активации для сходных реакций в электрическом поле.

Помимо эффекта газовыделения из углеводородных сред, отмечаемого в ряде работ [Л. 5-114—5-117], под воздействием радиации происходит некоторое изменение их химического состава в сторону образования соединений с большим коэффициентом преломления (рис. 5-31).

При радиационном окислении углеводородных масел наблюдаются увеличение их вязкости и быстрый рост кислотного числа. Так, например, если без воздействия радиации кислотное число масла за 800 ч окисления достигло 1,0 мг КОН/г, то при дозе нейтронов 1,4•1017/см2 (но медленным нейтронам в суммарном потоке реактора) за 50 ч кислотность того же масла возросла до 3 мг КОН/г. Увеличение вязкости масла в последнем случае составило 22% [Л. 5-116]. Увеличение содержания в масле углеводородов с ароматическим радикалом повышает устойчивость его к воздействию ионизирующего излучения. Наличие в составе масла сернистых соединений делает его радиоактивным после облучения; очевидно, это связано с образованием радиоактивных изотопов серы. Под действием излучений существенно ухудшаются диэлектрические свойства нефтяных трансформаторных масел (табл. 5-19).

Рис. 5-31. Влияние радиации на изменения коэффициента преломления индивидуальных углеводородов и масел [Л. 5-120].

1— циклогексан; 2 — н-декан; 3 — масло, преимущественно на основе парафиновых углеводородов; 4 — то же, но на основе нафтеновых углеводородов;

При облучении углеводородных масел в реакторе (суммарным потоком нейтроны +g-излучение) характер их изменений и образующиеся продукты радиолиза оказываются примерно такими же, как при облучении в g-канале реактора (только g-лучами).

Изучение соотношения между разрешающими способностями g-лучей и нейтронов на примере влияния их на вязкость углеводородной жидкости [Л. 5-117] показало, что поток нейтронов 1016 нейтронов/см2 соответствует уровню g-излучения около 10×108 р/см2.

В заключение заметим, что в последнее время появились описания установок для исследования влияния реакторного излучения на электрические свойства (пробивное напряжение, удельное объемное сопротивление, диэлектрическую проницаемость и тангенс угла диэлектрических потерь) жидких диэлектриков [Л. 5-118].

Таблица 5-19

Влияние g-облучения на диэлектрические свойства жидких диэлектриков [Л. 5-118]

Наименование образцов и частоты, при которых определялись и	Доза х106рад		>> %
до облучения	после облучения	до облучения	после облучения
Трансформаторное масло:
1 кгц	41	2,23	2,59	0,006	6,150
10 кгц	41	2,23	2,84	0,006	1,420
Кремнийорганическая жидкость:
1 кгц	23	2,73	2,77	0,008	0,033
10 кгц	23	2,73	2,74	0,008	0,016
Трихлорбензол:
1 кгц	4	4,11	4,15	0,450	1,722
10 кгц	4	3,94	3,96	0,047	0,181
Пентахлорди фенил:
1 кгц	7	5,04	5,10	0,025	0,132
10 кгц	7	5,00	5,04	0,045	0,121

Основными показателями, характеризующими электроизоляционные свойства жидких диэлектриков, являются диэлектрическая проницаемость е, проводимость s, тангенс угла диэлектрических потерь tg d, пробивное напряжение и и газостойкость в электрическом поле.

6-1. ДИЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ПРОНИЦАЕМОСТЬ

Диэлектрическая проницаемость является основной макроскопической постоянной, характеризующей свойства диэлектрика [Л. 6-1, 6-2]. Значение этой величины определяется равенством

,

где с — емкость конденсатора;

e—диэлектрическая проницаемость (постоянная); Со — емкость конденсатора в вакууме. Для газов e равно немногим более 1, для нефтяного трансформаторного масла 2,0—2,5, для воды до 79,5.

Увеличение емкости конденсатора, когда диэлектрик находится между его пластинами, объясняется поляризацией диэлектрика.

Молекулярная поляризация

где М — молекулярный вес;

r — плотность;

NA — число Авогадро (6,02•1023);

а — поляризуемость.

Отсюда следует, что молекулярная поляризация Р зависит только от молекулярной постоянной — поляризуемости молекулы а и не зависит от температуры и давления.

e для неполярных веществ с повышением температуры уменьшается (для масла приблизительно на 0,1 при повышении температуры с 20 до 100° С) за счет уменьшения числа молекул в 1 см3 масла.

Поведение молекул в электростатическом поле характеризуется e, а в переменном иоле, в частности в поле световой волны, — показателем преломления п.

Для неполярных веществ, какими могут считаться трансформаторные масла, , Справедливость этого равенства иллюстрируется данными табл. 6-1 [Л. 6-1]. Так как молекулярная рефракция то для неполярных веществ поляризуемость P = R.

Это выражение справедливо для неполярных молекул, к которым в первом приближении можно отнести углеводороды, составляющие основу трансформаторных масел, и непригодно для полярных веществ.

В трансформаторе жидкий диэлектрик — масло пропитывает твердую изоляцию — бумагу, картон и др. Известно, что в такой сложной изоляции напряженность поля обратно пропорциональна диэлектрической проницаемости. У твердой изоляции e~7, а у жидкой ~2,3. При таком соотношении твердая изоляция работает при большей напряженности поля, в более жестких условиях.

Таблица 6-1

Влияние исходного сырья на электрические характеристики трансформаторных масел

Нефть	tg d %	e					Плот-ность	Содержание углерода в ароматических кольцах, %
При 200С	При 700С	При 200С	При 700С
Сураханская отборная	0,11	1,0	2,18	2,13	1,4837	1,4610	2,192	2,134	0,8672	13,22
Балаханская масляная	0,07	0,8	2,21	2,15	1,4852	1,4660	2,236	2,149	0,8798	9,66
Смесь балаханской масляной и романинской	0,08	0,7	2,22	2,16	1,4889	1,4689	2,217	2,157	0,8855	11,65
Бузовнинская	0,08	0,8	2,23	2,17	1,4910	1,4713	2,223	2,164	0,8872	14,75
Бибиэйбатская легкая	0,09	0,85	2,25	2,18	1,4948	1,4758	2,234	2,178	0,8928	15,92
Сиазанская	0,11	0,9	2,28	2,22	1.5040	1,4843	2,262	2,233	0,9011	23,91

6-2. ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ПОТЕРИ И ПРОВОДИМОСТЬ

Диэлектрические потери в жидких диэлектриках могут вызываться проводимостью и дипольными потерями.

Способность диэлектрика проводить электрический ток под действием постоянного напряжения называется проводимостью а. Величина, обратная проводимости называется удельным объемным сопротивлением pv и определяется как сопротивление кубика жидкости со стороной 1 см, через противоположные грани которого протекает ток.

В технических изоляционных маслах проводимость, как правило, прямо пропорциональна текучести и, следовательно, увеличивается с повышением температуры жидкости.

Дрейф электрических зарядов соответственно направлению электрического поля проявляется как проводимость, а локальные смещения зарядов и повороты диполей— как поляризация. Во всех случаях заряды и диполи накопленную в электрическом поле энергию передают частично молекулам жидкости, расходуя ее на диэлектрические потери [Л. 6-3].

Обычно диэлектрические потери представляют следующим образом [Л. 6-4].

Ток I, проходящий через конденсатор с испытуемым жидким диэлектриком, можно разложить на следующие составляющие (рис. 6-1):

— зарядный ток, обусловленный емкостью конденсатора,— чисто реактивный ток;

—ток проводимости — активный ток — одинаков как при постоянном, так и при переменном напряжении;

— ток абсорбции, обусловленный поляризацией и смещением диполей, проявляющийся только в переменном поле.

Ток I, являющийся векторной суммой всех трех токов, измеряется приборами, но он не определяет диэлектрические потери.

В конденсаторе с идеальным диэлектриком, когда проводимость и дипольные потери отсутствуют, а ток образует с напряжением угол 90° потери и активная мощность W равны нулю:

при j=90° W=0.

В технике обычно потери измеряют величиной тангенса угла d, дополняющего угол j до 90°.

Физический (смысл диэлектрических потерь поляризации сводится к следующему [Л. 6-2].

В силу теплового движения диполи расположены в беспорядке. При наложении же внешнего постоянного поля они ориентируются.

При снятии поля ориентировка нарушается по закону , где t — так называемое время релаксации — время, в течение которого упорядоченность уменьшается до первоначального значения, a t — данный момент времени.

Теория Дебая приводит к формуле

где υ — вязкость;

r — эффективный радиус;

k—(постоянная Больцмана;

Т — температура.

Таким образом, время релаксации уменьшается с уменьшением вязкости и радиуса молекулы и с увеличением энергии молекулы.

Диэлектрические потери в переменном электрическом поле, связанные с поляризацией, проявляются в максимальной степени, когда , где ω— угловая частота. Если , потери минимальны. По данным [Л. 6-1] дипольные потери не имеют места у трансформаторного масла при частоте, меньшей, чем 106 гц, в связи с относительно малой вязкостью его и, следовательно, малым временем релаксации.

Общие диэлектрические потери определяются проводимостью и дипольными потерями.

При технической частоте 50 гц (используемой обычно в трансформаторах) диэлектрические потери в жидких изоляционных маслах определяются практически только проводимостью; дипольные потери в этих жидкостях не имеют места, так как время релаксации (порядка 10~11—10~12 сек) намного меньше частоты.

Экспериментальные данные по определению зависимости между тангенсом угла диэлектрических потерь tg d и удельной проводимостью s при частоте 50 гц подтверждают отсутствие дипольных потерь в масле при температурах от 20 до 100° С (Л. 6-5, 6-10].

Таким образом, при рассмотрении причин диэлектрических потерь в трансформаторном масле при 50 гц потери, связанные с поляризацией, т. е. локальным смещением зарядов и поворотом диполей, можно не принимать во внимание.

Тангенс угла диэлектрических потерь tg d для трансформаторных и других не очень вязких изоляционных масел при температуре выше 20° при 50 гц можно с достаточной для практики точностью рассчитывать по удельной проводимости а [Л. 6-5]:

.

С повышением частоты тока проявляются дипольные потери [Л. 6-1, 6-2].

Полярными компонентами масла, повышающими tg d масла при высокой частоте, кроме кислородных, сернистых и азотистых соединений, являются ароматические углеводороды [Л. 6-6].

Поскольку трансформаторное масло работает при частоте 50 гц, при которой tg d определяется практически только проводимостью, рассмотрим подробнее источники и причины проводимости в свежих и эксплуатационных маслах. Диэлектрические потери в этих условиях обычно объясняют ионной и электрофоретической проводимостью. Основной причиной потерь принято считать ионную проводимость отчасти самого масла, а главным образом его примесей.

Полагают, что продукты окисления масла — вода, низкомолекулярные кислоты, перекиси, спирты и др. — легко диссоциируют на свободные ионы, что проявляется в росте проводимости [Л. 6-1, 6-7—6-9]. Имеется мнение [Л. 6-10], что проводимость обусловливают продукты, образующие водородную связь. В работе [Л. 6-11] выявлена зависимость между потерями и числом омыления окисляющихся масел.