Các phép đo phóng điện chọc thủng đƣợc thực hiện dƣới tần số 50Hz và điện áp xoay chiều, với hàm lƣợng ẩm. Vật mẫu hình dạng đĩa tròn với đƣờng kính 50mm và độ dày 3,5mm đƣợc sử dụng trong phép đo này. Trong trình tự, để loại trừ ít nhất ảnh hƣởng của phóng điện cục bộ trong các phép đo phóng điện chọc thủng, sơ đồ thí nghiệm đo điện áp phóng điện chọc thủng đƣợc mô tả trên hình 3.1.Cấu hình của điện cực đƣợc sử dụng là hình cầu - mặt phẳng (đƣờng kính của hình cầu là 3,0mm).Vấn đề chính là loại trừ phóng điện cục bộ (PD) xảy ra tại điện áp cao trong không khí, đóng công tắc giữa điện cực hình cầu và vật mẫu.
Hình 3.1. Sơ đồ thí nghiệm đo điện áp phóng điện chọc thủng
Sự phân tán đƣợc tìm thấy theo trình tự:Sau khi tăng vật mẫu giữa các điện cực, kiểm tra khử khí trong dầu đƣợc thực hiện trong buồng nhỏ. Sau đó buồng nhỏ đƣợc loại ra trong 10 phút theo trình tự làm hết khoang không khí. Điều chỉnh điện áp xoay chiều tăng lên (tốc độ tăng 1kV/s) cho đến khi xảy ra phóng điện chọc thủng, và phóng điện cục bộ cũng đƣợc phát hiện trong quá trình thử nghiệm.Từ lúc toàn bộ thời gian đƣa vào của dầu tới khi phóng điện chọc thủng là khoảng 10 phút,
48
chúng ta giả thiết rằng dầu khuếch tán trong vật mẫu là không đáng kể (tại nhiệt độ phòng, sự khuếch tán của nƣớc trong vật mẫu là không đo đƣợc sau 10 phút).Trong khi thí nghiệm, phóng điện cục bộ trong dầu đƣợc phát hiện trƣớc khi phóng điện chọc thủng duy nhất đối với điện áp trên 50kV (điện áp đỉnh).
Hình 3.2. Cƣờng độ phóng điện chọc thủng theo hàm lƣợng nƣớc
Hình 3.2 chỉ ra sự ảnh hƣởng của nƣớc lên cƣờng độ phóng điện chọc thủng, đƣợc tính toán từ các giá trị đỉnh của điện áp nguồn.Các kết quả thí nghiệm đã chỉ ra rằng điện áp phóng điện chọc thủng giảm rất mạnh khi lƣợng nƣớc trong vật liệu nhiều.Duy nhất với mẫu khô, phóng điện cục bộ trong dầu xảy ra trƣớc khi phóng điện chọc thủng.Một lần nữa có thể giả thiết rằng không có phóng điện cục bộ, điện áp phóng điện chọc thủng xảy ra cao hơn. Đây là hiện tƣợng đã không đƣợc đƣa ra trong khi đo với vật mẫu ƣớt (0,5% và cao hơn).
Với hàm lƣợng nƣớc lớn nhất (lên đến 0,96%), cƣờng độ phóng điện chọc thủng giảm mạnh, bởi nhân tố của 4 vật mẫu khô đã đƣợc đối chiếu. Với hàm lƣợng nƣớc vừa phải (thấp hơn 0,5%), cƣờng độ phóng điện chọc thủng giảm ít, và sự khó khăn trong khi xem xét ƣớc lƣợng phân tán của các phép đo.Đây là các kết quả chứng minh cho sự có mặt của nƣớc trong thời gian ngắn.Điều này hoàn toàn có khả năng xảy ra tỷ lệ với thời gian dài hơn, sự lão hóa của vật liệu dƣới tác động của điện trƣờng khi có sự xâm nhập của nƣớc đã đƣợc gia tốc.
49
Trong tất cả các thí nghiệm, hồ quang phóng điện chọc thủng không đi theo đƣờng thẳng vào trong vật liệu.Trong mẫu ƣớt, hồ quang luôn luôn đi vào bên trong vật liệu tại điểm tiếp xúc giữa hình cầu và mẫu, nhƣng trên mặt đất nó trải ra tới điện cực vài mm từ khe hở trục.Bên trong vật liệu, hồ quang chắc chắn đi theo đƣờng khúc khuỷu xung quanh lớp epoxy và sợi thủy tinh.