ASTM D 971

 

ASTM D 971是由美国标准化组织 ASTM International 发布的一种通过测量与水的界面张力(IFT)来测试变压器油老化状况的标准。

为什么变压器油的老化是危险的?

变压器的线圈绕组在电网建设中起着至关重要的作用,其周围是绝缘油,崭新的绝缘油绝缘性非常好,当时用了一段时间后但由于氧化过程,绝缘油非常容易变质,并在氧化过程中形成极性更大的导电杂质。此外,其储存在潮湿环境空气里的油内的水分不断增加,从而增加了导电性。这会导致过热,在极端情况下,甚至会导致电压击穿。这一过程是导致火灾的常见原因,因此需要根据ASTM D 971进行定期质量测试。

 

 

为什么可以通过界面张力检测到油品老化?

由于在极性液态水和非极性油品之间的界面上不能形成极性相互作用,所以水和新鲜油品之间的界面张力最初很高。在老化过程中,油的极性污染导致了这种极性相互作用,从而降低了界面张力。

 

油品的氧化产物具有长链、非极性基团和极性头部基团,即它们的结构类似于表面活性剂,并表现出相应的IFT还原作用。因此,根据ASTM D 971进行的IFT测量能够可靠地反映出油的老化状况,在面临质量损失或安全风险之前防范于未然。

 

 

ASTM D 971规定了哪种测量方法?

ASTM D 971标准规定了根据Du Noüy环法使用张力仪进行测量。一个悬挂在力学传感器上的环从当环从一相上移到另一相时(或样品容器向下移动)。在环的下面形成了一个液膜,垂直移动时产生的最大的力,即为界面张力。

 

标准规定,应将液膜拉伸至超过最大力,直到其拉破(环拉破法),方法基于较旧的机械式手动张力仪。如今,处理器控制的测量仪器可以根据需要拉伸和松弛液膜,这样在一次测量过程中可以多次确定最大力,从而测量结果更加可靠。然而,为了符合ASTM D 971标准,环拉破法直至今日仍在使用。