Pour évaluer la qualité d'une huile isolante par sa conductivité et son facteur de dissipation (tanδ), même à température ambiante, il faut un appareil conforme à la CEI 61620 qui applique une onde carrée alternée de faible amplitude et de basse fréquence, une méthode bien plus sensible que celle du pont. Le TAND220A excite l'échantillon de 210 ml avec ±30 V à 0,5 Hz sans composante continue et mesure la conductivité de 0,01 à 20 000 pS/m à ±1 chiffre ±1 % de la lecture, la permittivité relative jusqu'à 5,00 à ±1 chiffre ±0,2 % et des valeurs de tanδ jusqu'à 10−6 (à 50 Hz), avec une tension et un courant d'essai sans danger pour l'opérateur.
L'instrument de mesure de type TAND220A est conforme à la norme internationale CEI 61620.
L'instrument est basé sur la méthode dite des "ondes carrées de courant alternatif de faible amplitude et de basse fréquence" et permet des mesures précises de la conductivité et de la permittivité relative. La mesure de la conductivité dans la plage de 0,01 pS/m à 20 000 pS/m permet d'utiliser cet instrument pour le contrôle de la qualité des liquides à haute résistivité, même à température ambiante.
Le TAND220A fonctionne avec une faible tension d'essai et également avec un faible courant d'essai afin de ne pas représenter un danger pour les opérateurs.
Méthode de mesure
Le liquide dans le récipient d'essai est excité par une onde alternative de faible amplitude (30 V), de basse fréquence (0,5 Hz) et carrée sans composante continue (voir figure 1).
En mesurant le courant traversant le liquide, on peut déterminer la capacité C et la conductance G et obtenir les valeurs de la permittivité relative εr et de la conductivité σ selon les équations suivantes
εr = C/Co
σ = εo.G/Co
Le facteur de dissipation dérivé tanδ pour une fréquence f donnée peut être déterminé par l'équation suivante :
tanδ = G/C-2
Pour la détermination de la conductivité ou tanδ, la méthode des ondes carrées alternées est beaucoup plus sensible que la méthode du pont. Il permet de déterminer la conductivité jusqu'à des valeurs aussi faibles que 0,01 pS/m et des valeurs de tanδ aussi faibles que 10-6 (à 50 Hz). Cette haute sensibilité permet de mesurer la conductivité et tanδ tanδ la conductivité à basse température et donc de caractériser les liquides à température ambiante en toute sécurité.
Récipient d'essai
L'application de la tension d'excitation de forme carrée avec une faible amplitude de seulement ±30 V permet le développement d'un récipient d'essai avec une conception simple, facile à utiliser et propre. Le vaisseau d'essai du TAND220A ne comprend que deux parties, un conteneur et une partie active. Deux électrodes coaxiales (en acier inoxydable) sont installées dans une cuve (également en acier inoxydable). Ce gobelet contient également deux connecteurs BNC fixés aux deux électrodes. Les électrodes ont une surface propre et polie. Le navire et la partie active peuvent être nettoyés selon les procédures décrites dans l'annexe A. Il n'est pas possible ou nécessaire de démonter la partie active pour le nettoyage.
La quantité de liquide requise pour le test est de 210 ml. Pour atteindre cette quantité, remplissez de liquide jusqu'à 23 mm de l'extrémité du récipient.
La température du liquide peut être déterminée en insérant un thermomètre électronique dans le récipient par le trou du couvercle.
Candidature
Une application typique du TAND220A est le contrôle de la qualité de l'huile minérale utilisée comme fluide diélectrique dans les appareillages de commutation haute tension tels que les transformateurs de puissance ou de mesure, les condensateurs, les bornes, etc.
Plusieurs études ont montré que la conductivité de l'huile est influencée par les impuretés et les composants ioniques, qui ont été introduits dans l'huile ou ont été produits dans l'huile. Par conséquent, la conductivité de l'huile caractérise bien la qualité de l'huile. D'autre part, il a été prouvé que l'humidité dissoute dans l'huile n'influence pas de manière significative la conductivité. Les valeurs de conductivité suivantes à température ambiante sont typiques en fonction de l'utilisation :
- Huile neuve (qualité de laboratoire) ≤ 0,05 pS/m
- Huile neuve (qualité industrielle) 0,05...0,1 pS/m
- Huile peu utilisée et en bon état 0,1...1,0 pS/m
- Huile d'utilisation moyenne dans des conditions acceptables 1,0...5,0 pS/m
- Huile très usée dans de mauvaises conditions > 5,0 pS/m
Spécifications
Plage de mesure de la conductivité | 10-14 ... 2'10-8 S/m dans quatre gammes |
Incertitude des mesures de conductivité | ±1 chiffre ±1% de la lecture |
Plage de mesure de la permittivité relative | jusqu'à 5,00 |
Résolution de la mesure de permistivité | 0,001 pour la permittivité relative jusqu'à 1,999 |
Incertitude des mesures de permistivité | ±1 chiffre ±0,2% de la lecture |
Fréquence des mesures de tension | 0,5 Hz |
Plage de mesure de la tension | Onde carrée ±30 V sans composante continue |
Sorties analogiques | 2 V de 0 à 100%. |
Poids | 2,6 kg |
Taille (largeur ' profondeur ' hauteur en mm) | 260 ´ 283 ´ 115 |
L'alimentation sur le terrain | quatre piles AA |
L'alimentation en laboratoire | 100 ... 240 Vac 50/60 Hz |
Température de fonctionnement | 0¼35°C |
Navire | |
Quantité de liquide nécessaire | 210 ml |
Pas de capacité de charge | ≈ 60 pF |
Dérive de la capacité avec la température | < 50 ppm/°C |
Distance entre les électrodes | 1,5 mm |
Mesure de la température | thermomètre électronique |
Poids | 1.2 Kg |
Taille (hauteur ' diamètre en mm) | 125 ´ 82 |
Tableau 1 : Instrument de mesure électronique | |
Équipement en option
Z1 Chauffage du navire L'instrument chauffe et maintient la température des échantillons à une température de 90ºC ± 0,1°C pour effectuer la mesure conformément à la norme CEI. | Z2 Navire de mesure continue Le navire de mesure en continu de tanδ dans un circuit d'huile comme celui d'une station d'épuration. La sonde de mesure continue sera installée à la sortie d'un circuit d'huile après la pompe. Une certaine quantité de pétrole passera par la sonde de mesure continue de tanδ. |
Données clés du TAND220A
- Méthode de mesure : le TAND220A est conforme à la CEI 61620 et excite le liquide par une onde carrée alternée de ±30 V et 0,5 Hz sans composante continue ; du courant, il déduit la capacité et la conductance, puis la permittivité relative, la conductivité et tanδ.
- Conductivité : de 0,01 à 20 000 pS/m (10−14 à 2 × 10−8 S/m) en quatre gammes, avec une incertitude de ±1 chiffre ±1 % de la lecture.
- tanδ et permittivité : tanδ jusqu'à 10−6 (à 50 Hz) ; permittivité relative jusqu'à 5,00, avec une résolution de 0,001 jusqu'à 1,999 et une incertitude de ±1 chiffre ±0,2 % de la lecture.
- Diagnostic de l'huile : conductivités typiques à température ambiante de ≤ 0,05 pS/m pour une huile neuve de qualité laboratoire, 0,05-0,1 pS/m pour une huile neuve industrielle, 0,1-1,0 pS/m peu utilisée, 1,0-5,0 pS/m d'utilisation moyenne et plus de 5,0 pS/m très usée ; l'humidité dissoute n'a pas d'influence significative.
- Récipient d'essai : 210 ml d'échantillon, deux électrodes coaxiales en acier inoxydable poli écartées de 1,5 mm, capacité à vide ≈ 60 pF, dérive en température inférieure à 50 ppm/°C et connecteurs BNC ; 1,2 kg et 125 × 82 mm (hauteur × diamètre), avec thermomètre électronique introduit par l'orifice du couvercle.
- Options : Z1, chauffage qui maintient l'échantillon à 90 °C ± 0,1 °C pour mesurer selon la norme CEI, et Z2, récipient de mesure continue de tanδ dans un circuit d'huile, installé à la sortie de la pompe, par exemple dans une station de traitement.
- Appareil : 2,6 kg et 260 × 283 × 115 mm, alimentation par quatre piles AA sur le terrain ou en 100-240 V CA, 50/60 Hz, au laboratoire, sortie analogique de 2 V pour 0-100 % et fonctionnement de 0 à 35 °C.
Questions fréquentes
Quelle conductivité indique qu'une huile de transformateur est dégradée ?
À titre de référence à température ambiante, une huile neuve de qualité laboratoire reste à ≤ 0,05 pS/m, une huile neuve industrielle à 0,05-0,1 pS/m, une huile peu utilisée à 0,1-1,0 pS/m, une huile d'utilisation moyenne à 1,0-5,0 pS/m et une huile très usée en mauvais état dépasse 5,0 pS/m. Le TAND220A mesure de 0,01 à 20 000 pS/m et couvre donc toute cette plage à ±1 chiffre ±1 % de la lecture.
Le TAND220A peut-il servir sur le terrain ou en mesure continue ?
Oui. Le TAND220A pèse 2,6 kg et fonctionne sur quatre piles AA sur le terrain ou en 100-240 V CA au laboratoire. Avec l'option Z2, un récipient installé à la sortie de la pompe d'un circuit d'huile, comme celui d'une station de traitement, il mesure tanδ en continu.
