тот же характер, что и в газах (ток насыщения). Градиент потенциала между плоскими электродами оказывается меняющиеся в зависимости от места, так что масло становится в отношении тока подобным газу. Электропроводность И. м. по своей ничтожности м. б. важной главп. образом при оценке диэ.чектрич. потерь в И. м. От содерлсания нафтеновых кислот электропроводность масел увеличивается сравнительно мало. Гораздо сильнее действуют в этом смысле нафтенаты и фенолаты, повышая одновременно и электропроводность и вязкость. Наряду с электролитич. (им. б. га.зо-воударным) прохождением тока через И. м. в них существует проводимость электро-форетичеокая через перенос капелек воды и других леидкостей, газовых пузырьков и механически взвешенных частиц-пылинок, волокон адсорбера, а также продуктов распадения масла (углистых частиц, копоти, металлической пыли, осаждающихся мы.ч и т. д.); необходимо также учитывать более тонко-дисперсные фазы (напр. кристаллики парафина) которые качественно и количественно зависят от Г масча. Далее, возмо-лсен, особенно при высоких градиентах, перенос электрическ. масс молекулами самой жидкости через электрич. конвекцию (электрич. ветер) и через тепловую конвекцию. В И. м. наб.чюдаются также фотоэлектрич. токи, объясняемые, быть молсет, в связи с огромным развитием металлич. поверхностей на частицах адсорбера. Наконец, возможны и э.чектрич. явления флуоресценции- электрич. токи, возникающие от облегченной ионизации И. м. через ф.чуорес-

т \ws

.......I

ю so sa 79 90 та

Фиг. 3.

ценцию. Однако, все эти явления при освещении И. м. ультрафио.четовыми, радиевыми и другими излучениями весьма слабы.

Неоднородность строения И. м. ведет к изменению свойств их при теп.човой тренировке. Это бы.чо указано в отношении °( е. и относится также к сопротивлению И. м., уменьшающемуся при повышении t° и возрастающему при понижении ее, как показывают кривые а и б фиг. 2 (по Дигби и Меллису); относящиеся к двум сортам трансформаторного масла ветви, соответствующие возрастанию t° (сп.чошные), да.чеко не совпадают с ветвями ее обратного хода (пунктирные).

Диэлектрические коэффициенты. Диэ.чектрич. коэфф. нефтяных И. м. невелик и колеб,чется в пределах 2-12,5. Поэтому в общепринятых нормах достаточно малое значение его считается обеспеченным самим составом И. м. и не подлежит особой поверке. С возрастанием Г . нефтяного погона диэ.чектрхгч. коэфф. слегка возрастает, а при очистке по гонов, напротив, слегка убывает. При повышении 1° диэлектрич. коэфф. убьгеает, при чем наблюдается хорощо выраженная синдром-

Si20 W SO т 120 X

Фиг. 2.

ность с изменением уд. в. На фиг. 3 представлены, по В. Кларку и Дж. Шенклину, графики зависимости диэ.чектрич. коэфф-та е и уд. в. d от t° для каждого минерального масла (fij, dl) и состава для пропитки кабельной изоляции ( г d-i). На фиг. 4 дан, по В. Бетману, график зависимости диэлектрического коэфф-та е для изоляции из четырех слоев пресшпана и парафинового масла от t° (график Q 0тн0с1ггся к коэфф-ту мощности). Диэ.чектрич. коэфф. И. м. зависит таклее от давления, а именно, возрастает с давлением (как и следовало олсидать в виду увеличения плотности). На фиг. 5 представлена (по Р. Ортвею) такая зависимость для вазе.чинового масла. Зависимость диэлектрич. J коэфф-та И. м. от примесей мало изучена, но

£

Фиг. 4.

/00 200 300 Фиг. 5.

при том ко.чичественно небольшом содерл-са-нии примесей, которое может встретиться в И. м., не д. б. значительной, так как диэлектрич. коэфф. смеси эмульсий и растворов в первом прнблилсеиии молеет считаться с.чедующим прави.чу смешения.

Д и э л е к т р и ч е с к и е потери. Как среды неоднородные и обнаруживающие электропроводность и накопление объемных зарядов в ноле, И. м. должны рассеивать энергию переменного по.чя. На фиг. 6 представлена для примера (по М. Ф. Гоору) зависимость мелсду напряжением и зарядным током конденсатора с хорошо дегазированным керосином; из необратимости хода этой кривой видно, что далее в керосине, т. е. сравните.чьно однородном веществе, возникают диэлектрич. потери. Диэлектрические потери в И. м. быстро возрастают с f° и с градиентом, но зависимость от частоты, в пределах техршче-ских частот, невелика. На фиг. 7 показана (по Л. Пунгсу) зависимость

Фиг. 6.

20 J0 iO Фиг. 7.

диэлектрич. потерь от t° д.чя трансформаторного масла; кривая а относится к градиенту 13,5 kV/cjtt при частотах 30 и 50 пер/ск., а кривая б-к градиенту 19,65 кУ/сж при частоте 50 пер/ск. Зависимость коэффициента мощности от t° д.чя изоляции из четырех слоев пресшпана и масла показана кривою д на фиг. 4. В америк. масчах коэфф-т

мощности надает в реяких случаях от 0,03 до 0,44. По сообщению А. А. Смурова (1929 г.), в темп-рном промежутке от 25- 30° до 100-110° зависимость tg д от температуры выражается в ряде исследованных им масел ур-ием вида

tg <5 = аТ ,

где параметры а и п зависят от рода масла

и степени его постарения (табл. 9). При

Табл. 9. - Значения параметров а и п в уравнении tg д=аТ *.

постарении масла от нагревания и продувания воздуха диэлектрич. потери прогрессивно растут, равно как и кислотность, но

первые растут быстрее последней. Фильтрованием постаревшего масла можно понизить значение диэлектрических потерь.

Электрическая крепость. И. м. применяются почти исключительно как изоляционный материал в установках высокого напряжения, и потому электрич. крепость должна считаться их важнейшим техническим качеством. Это свойство, однако, оказывается весьма изменчивым в зависимости от ряда условий, при к-рых происходит пробой (рода и сорта масла, степени влажности, загрязненности, t°, давления, толщины пробиваемого слоя, формы и размеров поверхностей, между к-рыми происходит разряд, распололсения их относительно вертикали). На табл. 10 дана сводка полученных наибольших значений электрич. крепости с указанием формы применявшихся при этом электродов. (Однако, испытания такого рода, при всей тщательности опыта, дают результаты, не доходящие до возможных в условиях действительной службы масел.)

Табл. 10.-Электрическая крепость изоляционных масел.

Гайден и Эдди

Шретер

По 160 пробоям

II а у d е п и. Eddy. JAIEE.>, 1922, Febr.-July

Schr6ter, Archiv fiir Electrotechnik , В., В. 12

Шпат

Энгельгардт

Дрегер

Циммерман

* Значение в скобках получено для приведенного междуэлектродного расстояния.

Из многочисленных испытаний, нормированных в СССР, следует, что при дисковых электродах и расстояниях между ними в 2,5 мм, хорошо просушенные И. м. обладают электрич. крепостью до 200 кЛс/сл*, но лишь при условии специальной сушки; обыкновенные же хорошие масла характеризуются электриче-ci:on крепостью порядка 120-140 kYfffcM.. Нижний предел допустимых значений электрической крепости при указанных условиях пробоя нормируется в 90 kVe/Wcvt при междузлектродном расстоянии 2,5 мм. Масда, не удовлетворяющие этому требованию, подлежат браковке впредь до обезвожения. Постаревшие и.пи несколько влажные масла имеют обычно электрич. крепость порядка 20-40 kVffflc.H, и редко их электрическая крепость падает ниже, но после просушки она в бо.дьшинстве случаев поднимается не менее чем до 90 ]ii\pfflcM.

Смоляные масла по электрической крепости стоят выше нефтяных, но сравнение де-.чалось лишь для масел, не подвергавшихся специальной очистке; такие масла характеризуются электрическ. крепостью не менее 80 ViVgfflcM. В отношении масел одного и того же химич. характера электрич. крепость антидромна среднему мол, весу и, следовательно, антидромна вязкости. Так, например, масла возрастаюшей вязкости от 3,8 ,;(о 20° Эго были пробиты, по наблюдению Брета, при одинаковой толщине слоя напряжением 40 kV соответственно через 60, 30 и 5 ск. Более легкая пробиваемость масел большего мол. веса есть естественное следствие большей легкости разрыва более длинных атомных цепей. По той же причине электрич. крепость масел с открытою цепью меньше, чем у масел циклич. строения, что в особенности сказывается в смоляных маслах.

При испытании И. м. на электрическую крепость значение пробойного напрялсения все время колеблется в пределах 40-45 % от среднего. Обычно наблюдаемые при испы-таннях колебания электрической крепости обусловлены не ошибками наблюдателя, а внутренней неоднородностью И. м., при чем она выступает тем заметнее, чем неоднороднее поле. Это ведет к практическому выводу о желательных условиях пробоя при испытании: если испытанием иа пробой хотят установить электрич. крепость испытуемого И. м. как вещества, то необходимо воспользоваться полем по возмолсности однородным, т. е. дисковыми электродами с закругленным краем; если лее требуется охарактеризовать на.чичное состояние данного масла и в частности-степень его загрязненности, то пробивающее поле должно быть неоднородным. На фиг. 8 дана, по Шретеру,

(5 г 3 eU 3

Фиг. 8.

Фиг. 9.

диаграмма средних значений электрич. крепости одного и того лее масла, но при разных степенях очистки, а на фиг. 9-колебания ее в отдельных испытаниях.

Здесь а относится к загрязненному маслу, б-к очищенному через глиняный фильтр, в-к очищен-ГЕОму центрифугой, г-к пропущенному через обыкновенный фильтр, д-к пропущенному через мем-

бранный фильтр, е-к проваренному, ж-к профильтрованному через твердый фильтр однократно и з- при двукратном фильтровании.

Подобные же кривые, полученные В. Шпатом, показывают зависимость электрической крепости от толщины слоя при последовательных очистках масла (фиг. 10).

Сплошные кривые относятся к одному маслу (вязкость 2° Э., t° воспламенения 165°), а пунктирные- к другому, 6.ЯИЗК0МУ по свой- , ствам к первому (вязкость 1,86° Э.); при этом каждая точка получена как среднее из шестикратного пробоя. Значение букв: а-масло в доставленном состоянии; б- центрифугированное,очин1еп-ное керосино-м и бензином и освобожденное от грубых волокон; в-масло 6, прогретое при 115° в течение 2 часов, отфильтрованное через волосяное спто в 900-1 500 от-верстий/сл1* и медленно охла-надениое до 20°; г-масло в, по при 60°, когда .электрическая крепость достигает наибольшего значения; д-масло в, многократно профильтрованное через бумажный фильтр при 40°; <?-мас.чо д при 60°; ж-масло д при 35°; 3-масло, прогретое при 115° в течение 4 часов, затем при 60° в течение 36 часов, профильтрованное через снециальпьп! бумажный фильтр Цейсса, который употребляется д.ля очистки канадского бальзама, и затем .медленно охлажденное до 20°; и-масло 3, но при 60°. Измерения а, б, в-воспроизводимы лишь с точностью до 10-20%, при между-о.чектродиом расстоянии 0,5-1 см, и-с точностью до 50-100% при междуэлектродном расстоянии 0,1- 0,5 см; минимум при 0,2-0,5 см объясняется особенно благоприятными условиями для образования мостика из волокон и прочих загрязнелгай. Со степенью чистоты возрастает не только среднее значение э.тек-трпч. крепости, но и точность повторения испытания; г, д. е дают точность 5-10%, з<с. з, w-точность 1,5%.

Самые ничтоленые примеси в масле, в особенности влага и растительные или асбестовые волокна, вредные г.ч. обр. по причине адсорбированной на их поверхности влаги, существенно понилеают крепость масла. Точно так лее необходима совершенная чистота э.чек-тродов; на фиг. 11 показано колебание (I) и среднее значение (II) электрич. прочности масла. предварите.чьно пропущенного через твердый фи.чьтр, при чем а отнесется к электродам просто отполированным, а б-к тем же электродам, но тщательно очищенным. Резкий эффект даже ничтоленого содерлеангш капе.чек в.чаги (поперечником ок. 5 или 10 f-i) с адсорбированной влагой объясняется втягиванием этих загрязнений. вследствие их большого диэлектрическ. коэфф-та, в меледуэлектродное пространство и, следовательно, повышением их концентрации; напротив, сухие волокна и газовые пузырьки выбрасываются отсюда и потому вреда не причиняют. Зависимость электрич. крепости Е (в кУ/см) масла от содержанис в нем влаги (р %) выралеается гиперболи-

Фиг. и.

чески, по Фризе:

СМ. также кривую на фиг. 12. По данным AEG содерлеаиие воды в 0,01 % понижает крепость масла вдвое, 0,10 %-в 15 раз, а 0.5% улее доведет крепость до практически