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Dielektrischer Verlustfaktor

Prüfinstrument bei OELCHECK: Baur DTL-C
Probenmenge: ca. 200 ml
Einheit: dimensionslos
Ermittelte Werte: Verlustfaktor tan δ relative Dielektrizitätszahl εr
Untersuchung für: Transformatorenöle
Kurzbeschreibung: Für die Bestimmung des tan δ wird die Messzelle des Geräts mit 40 ml Öl befüllt und auf normgerechte 90 °C aufgeheizt. An den beiden Elektroden der Messzelle, die mit einem Abstand von 2 mm angeordnet sind, wird bei einer Frequenz von 50 Hz eine Prüfspannung von 2.000 V angelegt.
Aussage:

Der mit einem Baur DTL-C gemessene dielektrische Verlustfaktor tan δ gibt Hinweise über die Höhe der beim Betrieb auftretenden dielektrischen Verluste im Transformatorenöl. Er ist definiert als Quotient aus dem in einem Messkreis fließenden Wirk- und Blindstrom. Bei der Bestimmung des dielektrischen Verlustfaktors wird davon ausgegangen, dass Strom und Spannung in einem Wechselstromkreis einer Phasenverschiebung unterliegen. Begründet ist diese Phasenänderung darin, dass sich Moleküle im Isolieröl nicht mehr entsprechend dem alternierenden elektrischen Feld ausrichten können.

Bei der Ölalterung entstehen polare Bestandteile im Öl, die zu einem Phasenversatz und damit zu dielektrischen Verlusten im Isolieröl führen. Auch Verunreinigungen wie Wasser, aufgelöste Isolierlacke und -papiere, können polar wirken und dadurch den dielektrischen Verlustfaktor beeinflussen. Die von der Temperatur abhängige Viskosität – und damit die Größe der Moleküle – beeinflusst neben der Ölalterung und den Verunreinigungen zusätzlich den tan δ entscheidend. Die Summe dieser Veränderungen wird als tan δ ausgegeben.

Gleichzeitig wird bei der Messung auch die Dielektrizitätszahl εr bestimmt, die für die Auslegung der meisten Online-Ölsensoren benötigt wird. Eine starke negative Entwicklung des Verlustfaktors weist auf eine unerwünschte Wärmeentwicklung innerhalb der Isolierflüssigkeit und der festen Isolation hin, die letztendlich zum thermischen Durchschlag führen kann. Daher ist dieser Test sehr aussagekräftig für eine Beurteilung des Zustands der komplexen Isolationsanordnung eines Transformators.

Zugrundeliegende Prüfnorm: DIN EN 60247