Контрольные вопросы:
Трансформаторные масла, конденсаторные масла.
Жидкие диэлектрики.
Кабельные масла и принцип их использование.
Тема 3.4.1 Синтетические жидкие диэлектрики. Свойство и применение совола, совтола, гексола.
Синтетические жидкие диэлектрики.
Применение синтетических жидких диэлектриков предпочтительно в тех случаях, когда они по свойствам превосходят электроизоляционные масла. Например, если требуется применение неполярных жидких диэлектриков или жидких диэлектриков с более высокой пожаро- и взрывоопасностью, чем у электроизоляционных масел.
Синтетические жидкие диэлектрики, по тем или иным свойствам превосходят нефтяные электроизоляционные масла. Рассмотрим важнейшие из них.
Хлорированные углеводороды получаются из различных углеводородов путем замены в их молекулах некоторых (или даже всех) атомов водорода атомами хлора.
Наиболее широкое применение имеют полярные продукты хлорирования дифенила,имеющие общий состав С12Н10-nСln. Молекула дифенила С12Н10( или Н5С5 – С5Н5) состоит из двух фенильных остатков. Чаще всего применяются смеси различных изомеров хлорированных дифенилов со средней степенью хлорирования n от3 до6.
Хлорированные дифенилы (ХД) обладают εr повышенной по сравнению с неполярными нефтяными маслами; так, пентахлордифенил С12Н5Сl5 (совол) имеет при 50 Гц и 20°С εr= 5, а при 90°С - εr=4,1.Совол является негорючим веществом, не окисляется, что составляет его главное преимущество перед нефтяными маслами. Однако его применение ограничивается следующими недостатками: плотность D = 1500...1560, температура вспышки Твсп = 205...230 °С, темпетарура застывания Тз = +5°С, электрическая прочность при температуре Т = 20°С, Епр = 14...18 МВ/м, значительная вязкость в области рабочих температур, что не позволяет использовать его в чистом виде; он примерно в 10 раз дороже трансформаторного масла.
Применяется взамен конденсаторного масла для пропитки низковольтных бумажных конденсаторов с повышенной емкостью.
Поэтому замена масел на ХД при пропитке конденсаторов уменьшает обьем конденсатора (при той же электрической емкости) почти в два раза.
Совол и севтол – 10 мало подвержены старению, не образуют с воздухом взрывчатых смесей, негигроскопичны, токсичны, дорогостоящи.
Севтол – 10 – негорючая, с повышенной температурой застывания жидкость, которую получают, разбавляя совол трихлорбензолом.
Применяют вместо трансформаторного масла для взрывоопасных трансформаторов.
Преимуществом ХД является также их негорючесть. Однако ХД имеют свои недостатки. Они токсичны, из-за чего применение их для пропитки конденсаторов в некоторых странах запрещено законом.
В связи с сильно выраженной полярностью ХД на их электроизоляционные свойства весьма значительно влияют примеси; наличие примесей существенно сказывается на потерях сквозной электропроводности при повышенной температуре, но практически не влияет на tgδ в области дипольного максимума потерь. Недостатком ХД является заметное снижение их εr и, следовательно, емкости пропитанных ХД конденсаторов при пониженных температурах.
Хлорированные дифенилы обладают сравнительно высокой вязкостью, что в некоторых случаях вызывает необходимость разбавления ХД менее вязкими хлорированными углеводородами.
Кинематическая вязкость совола составляет 75 мм2/с, трихлорфенила (С12Н7Cl3) – 126 мм2/с, совтола (смесь 90% совола и 10% трихлорбензола С6Н3Cl3) имеет при той же температуре вязкость 25 мм2/с, а гексол ( смесь 20% совола и 80% гексахлорбутадиена С4Cl6) всего 1,8 мм2/с.
Температура вспышки совола равна +5°С, совтола – минус 7°С, гексола – ниже минусм 60°С.
Кремний органические жидкости – это продукт синтеза кремнистых и углеродистых соединений, свойства которых определяютя типом органических радикалов. Они обладают малым tgδ, низкой гигроскопичностью и повышенной нагревостойкостью. Для них характерна слабо выраженная зависимость вязкости от температуры. Как и другие кремнийорганические продукты, эти жидкости весьма дорогие. В зависимости от характера радикалов, присоединенных к атомам Si, различают полиметилсилоксановые (ПМС), полифенилсилоксановые (ПФС) и другие кремнийорганические жидкости.
Кремнийорганические жидкости имеют εrот 2,5 до 3,3 и tgδ от 0,0001 до 0,0003 (при 1 кГц и 20°С); наивысшая допустимая рабочая температура некоторых из этих жидкостей доходит до 250°С (длительно) и до 350°С (кратковременно).
Кинематическая вязкость жидкости марки ПМС – 10 около 10 мм2/с, а марки ПМС-20 – около 20 мм2 /с (при 20°С).
Фторорганические жидкости имеют малый tgδ, ничтожно малую гигроскопичность и высокую нагревостойкость.
Некоторые фторорганические жидкости могут длительно работать при температуре 200°С и выше, а некоторые имеют необычно высокую диэлектриков электрическую прочность.
Характерным свойством фторорганических жидкостей являются малая вязкость, низкое поверхностное натяжение (что благоприятствует пропитке пористой изоляции), высокий температурный коэффициент обьемного расширения (значительно больший, чем у других электроизоляционных жидкостей), сравнительно высокая летучесть. Последнее обстоятельство требует герметизации аппаратов, заливаемых фторорганическими жидкостями.
Достарыңызбен бөлісу: |