Πειραματικη Διερευνηση Της Διαρροης Ρευματος Στο Βακελιτη Εντος Ελαιου Μετασχηματιστων Σε Ανομοιογενες Πεδιο Υπο Κρουστικες Τασεις ±1,2/50μs

Abstract

Στην εισαγωγή της παρούσας διπλωματικής εργασίας, παρουσιάζεται όλο το απαραίτητο θεωρητικό υπόβαθρο για την κατανόηση και μελέτη των ιδιοτήτων των στερεών ηλεκτρομονωτικών υλικών. Πιο συγκεκριμένα, αρχικά, διευκρινίζονται κάποιες βασικές έννοιες που θα χρειαστούν στη συνέχεια. Ύστερα, παρουσιάζεται η μορφή της κρουστικής τάσης που χρησιμοποιήθηκε στην πειραματική διαδικασία. Στη συνέχεια, αναφέρονται τα χαρακτηριστικά μεγέθη των ηλεκτρομονωτικών υλικών που αποτελούν τα βασικά κριτήρια αξιολόγησής τους και στο τέλος αναλύονται εκτενώς τα φαινόμενα προ και κατά τη διάσπαση των στερεών μονωτικών υλικών. Διακρίνονται δύο βασικές θεωρίες για τα φαινόμενα γήρανσης και διάσπασης: η μακροσκοπική και η κβαντομηχανική θεωρία. Σύμφωνα με τη μακροσκοπική θεωρία υπάρχουν τέσσερις μορφές διάτρησης: η θερμική διάτρηση που οφείλεται στις απώλειες Joule, η ηλεκτρική διάτρηση (δενδροειδής και ηλεκτρομηχανική) που οφείλεται στις δυνάμεις Coulomb, η ηλεκτροχημική διάτρηση (ή γήρανση) που προκαλείται από τις μερικές εκκενώσεις και τέλος, η θερμοχημική διάτρηση λόγω της θερμοκρασίας του περιβάλλοντος. Στην πράξη, η διάτρηση των υλικών είναι αποτέλεσμα συνδυασμού των παραπάνω παραγόντων. Στην εργασία αυτή κυρίαρχο ρόλο παίζουν οι μερικές εκκενώσεις. Η κβαντομηχανική θεωρία βασίζεται κυρίως στην ενέργεια των ελεύθερων ηλεκτρικών φορέων και περιλαμβάνει και τη θεωρία του ιονισμού με κρούσεις.Σκοπός της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι η μελέτη και στατιστική ανάλυση των ηλεκτρικών φαινομένων, που συνοδεύουν τις μερικές εκκενώσεις, οι οποίες εκδηλώνονται σε δοκίμια βακελίτη πάχους 1mm και 2mm αντίστοιχα, εντός ελαίου μετασχηματιστών, όταν σε αυτά ασκείται κεραυνική κρουστική τάση, μορφής ±1,2/50μs.Στο 3ο κεφάλαιο παρουσιάζονται τα αποτελέσματα που προκύπτουν από τις μετρήσεις και από την επεξεργασία των μετρήσεων. Υπολογίζονται χρήσιμα ηλεκτρικά μεγέθη και σχεδιάζονται οι κατάλληλες χαρακτηριστικές.Τέλος, στο 4ο κεφάλαιο, γίνεται μία προσέγγιση των χαρακτηριστικών του 3ου κεφαλαίου με μαθηματικές εκφράσεις και με τη βοήθεια της θεωρίας του ιονισμού με κρούσεις. Επιπλέον, παρουσιάζονται τα συμπεράσματα που προκύπτουν από τα αποτελέσματα και την επεξεργασία των μετρήσεων.