Свойства жидких диэлектриков

Трансформаторное масло

Нефтяные электроизоляционные масла

Виды жидких диэлектриков

ЖИДКИЕ ДИЭЛЕКТРИКИ

Жидкие диэлектрики выполняют следующие функции:

1. Электроизоляционная – пропитывают твердую пористую изоляцию в трансформаторах, кабелях и конденсаторах, увеличивая ее электрическую прочность; заполняют пустоты между витками обмоток электрических аппаратов, увеличивая электрическую прочность межвитковой изоляции.

2. Охлаждающая – отводят тепло от обмоток и магнитопроводов электрических аппаратов, выделяющееся в процессе их работы.

3. Дугогасящая – способствуют гашению электрической дуги в жидкостных коммутационных аппаратах.

Диэлектрические свойства:

Ø - ε = 2 ÷ 6;

Ø - ρ _v = 10¹¹÷ 10¹⁵Ом·м;

Ø - tgδ = 10^-4 - 10^-2;

Ø - Е_пр = (2 ÷ 5) ·10⁷ В/м;

Ø - восстанавливают электрическую прочность после пробоя.

Свойства некоторых жидких диэлектриков приведены в табл.24.2.

Трансформаторное масло (ТМ) - очищенная фракция нефти (соляровое масло) с температурой кипения 300 – 400 ºС.

Технологический процесс производства ТМ включает следующие стадии:

· фракционная перегонка нефти под вакуумом с получением бензина, лигроина, керосина, солярового масла, мазута, гудрона и других фракций;

· рафинирование солярового масла (очистка от нафтеновых кислот, смол, сернистых соединений, ненасыщенных соединений) путем обработки серной кислотой в количестве 12 – 15% от массы солярового масла;

Таблица 24.2

Диэлектрик	ε	tg δ	ρ v, Ом·м	Епр, В/м	t всп, ºC	t заст,ºC	Относит. стоимость
1.Нефтяные масла
Трансформаторное масло	2,1 – 2,4	3·10^-3 (20ºC) 2·10^-2 (90ºC) 2·10^-1 (грязное)	10^13 (20ºC) 5·10^10 (90ºC)	2,8·10^7		- 45 -35 (для южных районов) - 60 ÷ -70 (для арктических сортов)
2. Синтетические трудногорючие и негорючие жидкости
Полихлордифени-лы	3 – 6	(1,5 ÷·3,0)·10^-2 (20ºC)	10^9 ÷· 10^12 (20ºC)	2·10^7	Не горючи	+ 5 (совол) - 30 (совтол) - 60 (гептол)	4 – 10
Кремнеорганиче-ские жидкости	2,5 – 3,5	(2,0 ÷·3,0)·10^-4 (20ºC)	10^11 ÷· 10^12 (20ºC)	(1,4 – 1,8) ·10^7		< - 60	80 - 370
Фторорганические жидкости	1,8 – 2,0	(1,0 ÷ 2,0) ·10^-4	10^12 ÷· 10^15	до 5·10^7	Не горючи		до 1150
3. Диэлектрические жидкости растительного происхождения
Касторовое масло	3,5 – 4,5	10^-2 (20ºC) 0,2·÷ 0,8 (90ºC)	10^8 ÷· 10^10 (20ºC)	(1,5 – 2,0) ·10^7		- 10 ÷ -18

· нейтрализация остаточных кислот щелочью (NaOH);

· промывка водой и сушка продувкой воздухом;

· адсорбционная очистка селикагелем или цеолитом от смол и кислот.

Состав ТМ:

§ парафины (С_nH_{2n + 2}) – 10 - 15%

§ нафтены (циклопарафины - С_nH_2n) - 60 - 70%, например, С₃H₆ :

§ ароматические углеводороды (бензол, нафталин, антрацен и др.) - 1- 2%:

§ асфальтосмолистые вещества, сернистые и азотистые соединения – < 2%;

§ антиокислительные присадки (антиоксиданты), например, «ионол» – 0,2 – 0,5 %

Физико-химические свойства:

ТМ – слабополярный диэлектрик, имеет низкие значения ε и tgδ, высокие значения ρ _v и Е_пр, биоразлагаемое, нетоксичное, не разрушает озоновый слой атмосферы, плотность – 0,8 - 0,9 г/ cм³, вязкость в 1,5 раза выше вязкости воды.

Достоинства: высокий комплекс диэлектрических и физико-механических свойств, низкая стоимость.

Недостатки: повышенная пожароопасность ввиду низкой температуры вспышки (t _всп = 135ºС).

Через год эксплуатации ТМ подвергают очистке от воды и механических примесей путем отстоя, центрифугирования или фильтрования. Через 4 – 5 лет эксплуатации ТМ подвергают регенерации путем обработки кислотами, щелочами и абсорбентами.

Способы продления срока службы ТМ:

§ герметизация или заполнение электротехнического оборудования инертными газами, например, азотом с целью исключения окисления ТМ кислородом воздуха;

§ циркуляция ТМчерез термосифонные фильтры;

§ введение в состав ТМ антиоксидантов.

Дата добавления: 2017-01-13