絕緣油中界面張力測試的概述

絕緣油不是化學純凈的均勻物質，而是由很多不同分子的液態烴組成的混合物，是一種混合烴。因而其物理性質并不是恒定的，而是隨其所含各種不同物質而變化的。根據我國現行標準GB2536《變壓器油》的合格品指標是不小于40mN/m，而GB7595《運行中變壓器油質量標準》中又規定投入運行前的油不小于35mN/m，明顯的GB7595中的指標低于GB2536的指標，其實這不矛盾，是符合質量控制理論的。GB2536是煉油廠絕緣油的產品標準，是出廠的合格指標。此指標的絕緣油經灌裝、桶裝、運輸、貯存后到用戶，然后在加入變壓器前指標肯定是有所下降的。在整個過程中不同分子的液態烴的劣化、老化程度不一樣，但指標必然下降。所以GB7595規定的不小于35mN/m是正確的。筆者曾測定過克拉瑪依的新油，界面張力能達到不小于50mN/m。但不管哪家煉油廠出的新油在投入運行前界面張力不小于35mN/m即可。

在GB2536和GB7595基于界面張力的測試都指定執行GB6541。該標準是一個方法標準。標準明確的規定了界面張力的測定方法。該方法規定在25℃時采用圓環法來測定絕緣油的界面張力，以期達到GB2536和GB7595的指標。具體的測試除嚴格執行GB6541之外，請參考西安熱工院李燁峰先生、山東淄博的趙瑋先生合寫的發表在國家核心刊物《熱力發電》2003年第9期的《自動界面張力儀的改進及測試方法的探討》一文。該文從理論上闡述了界面張力儀是一種特殊的扭矩天平的原理，是圓環法界面張力測定領域一篇很有參考價值的論文，使界面張力儀基于力的角度，基于砝碼的標定角度，基于等間隔標定的角度，全新的展現了從砝碼這種力的標準物質借助現代電子技術的AD值直接到mN/m的傳遞，同時也能有效地使mN/m溯源到砝碼這種標準物質。閉環的自身的完善了計量器具的傳遞和溯源，是界面張力儀基于GB6541的一次改進，GB6541只是提出了用純水標定在71mN/m~72mN/m之間，這是一種理想化的標定。當純水和測試杯、鉑環只要有一點微小的污染，是達不到理想狀態的。國產的其他儀器沒有砝碼的標定，為了達到純水71mN/m~72mN/m之間標定值，竟錯誤的采用加大滿量程的方法，這就大錯特錯了。改變了扭矩天平這個原理，只有真正的用砝碼標定才是真正的傳遞和溯源，才能測定出界面張力的約定真值。

為什么絕緣油要測定界面張力值？這是本文的主題，如前所述，絕緣油是一種混合烴，每一種液態烴都有自己的理化性質，當絕緣油運行時在變壓器中其功能為絕緣、散熱，世間沒有絕對的密閉，不同的液態烴在變壓器中都會在熱的作用下不斷地裂變，這種裂變導致絕緣油的劣化、老化。外界的塵埃，水分的滲入，絕緣油在劣化、老化中產出的析出物和生成的水分子形成了油泥，油泥的產生相對于純凈的絕緣油是表面活性劑。這種表面活性劑中含有水分子，是親水物質，是一種極性的水分子化合物（混合物），這種油泥的極性分子當遇到純水時，極性分子在分子鍵的作用下會沖擊由純水和絕緣油形成的界面，這種沖擊在30秒的穩定后會形成一種小于純水-空氣的界面，那么就要考核運行中油的界面張力值。GB7595規定運行中油的界面張力值為不小于20mN/m，當小于20mN/m時變壓器底部有明顯的油泥析出，那么運行中的絕緣油就作廢了，必須更換新油。否則會導致電力變壓器的故障。所以說測定絕緣油的界面張力值實質上是測定絕緣油的劣化、老化程度，是測定絕緣油的被污染程度。測定絕緣油的被污染程度的方法有很多，例如色譜、酸值等，但最為簡單的方法最直接的方法就是界面張力圓環法。

綜上：絕緣油的界面張力測定是測定絕緣油被污染程度的，而且是最直接簡單的方法。