Жидкие синтетические диэлектрики. - Электроизоляционные материалы

Для пропитки конденсаторов с целью получения повышенной емкости в данных габаритных размерах конденсатора желательно иметь жидкий полярный диэлектрик с более высоким, чем у неполярных нефтяных масел, значением R. Нефтяные масла склонны к электрическому старению, т. е. они, могут ухудшать свои свойства под действием электрического поля высокой напряженности. Жидкие синтетические диэлектрики, по свойствам превосходят нефтяные электроизоляционные масла.

Рассмотрим наиболее важные:

Хлорированные углеводороды (получаются из различных углеводородов путем замены в их молекулах некоторых ( или даже всех ) атомов водорода атомами хлора). Широкое применение имеют полярные продукты хлорирования Дифенила , имеющие общий состав С 12 Н 10-n CL N (n - степень хлорирования от 3 до 6).

Хлорированные дифенилы обладают R , повышенной по сравнению с неполярными нефтяными маслами, поэтому замена масел на хлорированные дифенилы при пропитке конденсаторов уменьшает объем конденсатора ( при этой же электрической емкости ) почти в 2 раза. Преимуществом хлорированных дифенилов является его не горючесть.

Однако хлорированные дифенилы имеют и свои недостатки: они сильно токсичны, (из-за этого применение их для пропитки конденсаторов в некоторых странах запрещено законом); на их электроизоляционные свойства весьма значительно влияют примеси (наличие которых сказывается на потерях сквозной электропроводности при повышенной температуре); заметное снижение их R И, следовательно емкости пропитанных хлорированными дифенилами конденсаторов при пониженных температурах; хлорированные дифенилы обладают сравнительно высокой вязкостью, что в некоторых случаях вызывает необходимость разбавления их менее вязкими хлорированными углеводородами.

Фтороорганические жидкости ничтожно малую гигроскопичность и высокую, имеют малый tg нагревостойкость. Некоторые фтороорганические жидкости могут длительно работать при температуре 200 0 С и выше. Пары некоторых фтороорганических жидкостей имеют высокую для газообразных диэлектриков электрическую прочность.

Свойства характерные для фтороорганических жидкостей малая вязкость, низкое поверхностное натяжение (что благоприятствует пропитке пористой изоляции ), высокий температурный коэффициент объемного расширения, высокая летучесть. Последнее обстоятельство требует герметизации аппаратов заливаемых фтороорганическими жидкостями.

Фтороорганические жидкости способны обеспечить интенсивный отвод теплоты потерь от охлаждаемых ими обмоток и магнитопроводов, чем нефтяные масла или кремнийорганические жидкости. Существуют специальные конструкции малогабаритных электротехнических устройств с заливкой фтороорганическими жидкостями, в которых для улучшения отвода теплоты используется испарение жидкости с последующей конденсацией ее в охладителе и возвратом в устройство ( кипящая изоляция ); при этом теплота испарения отнимается от охлаждаемых обмоток, а наличие в пространстве над жидкостью фтороорганических паров, особенно под повышенным давлением, значительно увеличивает электрическую прочность газовой среды в аппарате.

Важным преимуществом фтороорганических жидкостей по сравнению с кремнийорганическими является полная не горючесть и высокая дугостойкость ( кремнийорганические жидкости, как и нефтяные масла, сравнительно легко загораются и горят сильно коптящим пламенем ). Как и кремнийорганические соединения, фтороорганические жидкости пока еще весьма дорогие.

Кремнийорганические жидкости, низкой гигроскопичностью и повышеннойобладают малым tg нагревостойкостью. Для них характерна слабовыраженная зависимость вязкости от температуры. Эти жидкости весьма дорогие.

Прочие синтетические жидкости . Интересны и некоторые другие полярные электроизоляционные жидкости: нитробензол, этиленгликоль и цианоэтилсахароза имеют высокую диэлектрическую проницаемость R 39.=35

Помимо синтетических электроизоляционных жидкостей, отличающихся по химическому составу и свойствам от нефтяных масел, существуют и синтетические жидкости углеводородного состава. Эти неполярные жидкости в некоторых случаях обладают более ценными свойствами (лучшие электроизоляционные свойства, стойкость к тепловому старению, газостойкость) по сравнению с нефтяными маслами. Например, пропитка бумажных конденсаторов полиизобутиленом с низкой степенью полимеризации приводит к повышению постоянной времени само заряда конденсатора примерно на порядок по сравнению с нефтяным конденсаторным маслом или вазелином.

Сравнительно дешевый отечественный материал ( октол ) представляет собой смесь полимеров изобутилена и его изомеров, имеющих общий состав С 4 Н 8 И получаемых из газообразных продуктов крекинга нефти. Значение R ( при 1кГц ) 0,0001; температура застыванияоктола 2,0 - 2,2; tg минус 12 0 С.

Похожие статьи




Жидкие синтетические диэлектрики. - Электроизоляционные материалы

Предыдущая | Следующая