Характеристика вязкости материалов необходима для оценки их эксплуатационных или технологических свойств. Для жидких диэлектриков (электроизоляционных масел, лаков, заливочных и пропиточных компаундов) вязкость является одним из наиболее важных эксплуатационных характеристик, т.к. она влияет на такие основные характеристики, как электропроводность и диэлектрические потери.
В качестве испытуемого жидкого диэлектрика выбрано трансформаторное масло, которое широко применяется для изоляции в трансформаторах, кабелях, конденсаторах, маслонаполненных проходных изоляторах и масляных выключателях. Кроме того, в трансформаторах и в другом высоковольтном оборудовании масло используется и в качестве охлаждающей среды. С этой точки зрения вязкость масла, заливаемого в трансформатор, должна быть как можно меньше, чтобы масло отводило лучше тепло от обмоток.
Процессы теплопередачи, а так же скорость расхождения контактов масляного выключателя зависит от вязкости масла. Увеличение вязкости масла уменьшает скорость расхождения контактов, это в свою очередь увеличивает время горения дуги и может привести к аварии масляного выключателя, а при отключении им тока короткого замыкания — к аварии подключенного оборудования. В масляных выключателях масло малой вязкости оказывает меньшее сопротивление движению механизмов выключателя, способствует лучшему охлаждению дуги и её гашению.
Механизм процесса вязкости
При течении реальной жидкости отдельные слои ее воздействуют друг на друга с силами касательными к слоям. Этот процесс называют внутренним трением или вязкостью.
Рассмотрим течение вязкой жидкости по горизонтальному руслу рис. 1. Условно представим жидкость в виде нескольких слоев 1, 2, 3, 4, 5, 6. Слой, прилегающий ко дну неподвижен. По мере удаления от дна слои жидкости имеют все большие скорости (v1<v2<v3<v4<v5<v6<v7), максимальная скорость будет у слоя, который граничит с воздухом - v в.
Слои взаимодействуют друг на друга. Так, например, 3-ий слой стремиться ускорить движение второго, но сам испытывает торможение с его стороны, а ускоряется четвертым слоем и т.д. Сила внутреннего трения пропорциональна площади взаимодействующих слоев и чем она больше, тем больше их относительная скорость. Так как разделение на слои условно, то принято выражать силу в зависимости от изменения скорости, отнесенного к длине в направлении, перпендикулярном скорости, т.е. от du/dx - градиента скорости, исходя из уравнения Ньютона:
(7.1)
Существуют несколько различных видов вязкости: динамическая, кинематическая и условная, определяемая в технике упрощенными, условными способами.
Динамическую вязкость измеряют в Паскаль секундах (Па·с). Паскаль-секунда - это такая динамическая вязкость среды, при ламинарном течении которой, в слоях, находящихся на расстоянии 1 м в направлении, перпендикулярном течению, возникает разность скоростей течения 1 м/с под действием давления сдвига 1 Па. В практике испытаний применяются и другие единицы вязкости - Пуаз (П): 1 П=0.1 Па·с.
Определение динамической вязкости производится на основе закона Стокса или закона Пуазейля.
Электропроводность жидких диэлектриков, аморфных тел (в интервале размягчения), компаундов, изолирующих лаков зависят как от абсолютного количества носителей электричества
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
