Жидкие диэлектрики

Жидкие диэлектрики, как и газообразные, делятся на естественные и искусственные. К естественным относятся нефтяные и растительные масла.
Трансформаторное масло применяется в трансформаторах, выключателях и других изделиях. Вырабатывается оно путем ступенчатой перегонки нефти. Сначала из нефти удаляются бензин, керосин, лигроин. Путем перегонки мазутов в трубчатых установках образуется соляровый дистиллят. Он и является исходным материалом при получении трансформаторного масла. Для этого в дистиллят вводится крепкая серная кислота, что дает возможность удалить из него все смолы и другие соединения. Затем продукт обрабатывается водным раствором щелочи для нейтрализации кислот. Далее проводится отстой и промывка водой с последующей просушкой. И наконец, обработка мелкоразмолотой отбеливающей землей, что удаляет последние остатки смол и кислот. В результате получается чистое, сухое масло соломенно-желтого цвета со слабым запахом керосина.
Его основные характеристики следующие: в условиях эксплуатации Епр = 15-20 МВ/м (при 20°С и 50 Гц), сразу после производства Епр может быть равным 60-80 МВ/м; температура застывания -45°С; температура вспышки паров +135°С; кислотное число (количество г КОН на 1 кг масла) 0,015-0,02; вязкость -ЗОТО"6 м2/с (при 20°С); объемное удельное сопротивление 10|2-10130м-м (при 0°С); tgS = 0,001-0,003 (при 20°С).
К основным достоинствам трансформаторного масла относятся: высокая электрическая прочность и доступность, к недостаткам — гигроскопичность (жадно поглощает влагу из окружающей среды), низкая стабильность (подвержено ускоренному окислению), пожаро- и взрывоопасность. Последнее объясняется тем, что при высоких температурах масло разлагается с образованием до 70 % водорода и около 25 % метана. Оба газа с воздухом образуют взрывчатую смесь.
Трансформаторное масло в электрооборудовании, как правило, выполняет двойную задачу. Во-первых, повышает электрическую прочность изоляции (за счет вытеснения при заливке из ее пор воздуха), во-вторых, активно отводит тепло от источников тепловых потерь (обмоток и магнитопровода).
Широко применяются в электротехнике также конденсаторные и кабельные масла. Они получаются тоже из нефти и отличаются от трансформаторного масла только степенью очистки, вязкостью и другими характеристиками. Например, для увеличения вязкости к кабельному маслу дополнительно добавляется канифоль или синтетический загуститель. Масла с высокой степенью очистки, пониженной вязкостью и с повышенными электроизоляционными свойствами используют в конденсаторах и маслонаполненных кабелях особо высоких напряжений.
Искусственные жидкие диэлектрики. К ним относятся хлорированные углеводороды (совол, совтол), кремнийорганические, фтор- органические и другие синтетические жидкости. Для практики наибольший интерес представляет кремнийорганическая жидкость.
Кремнийорганическая жидкость бесцветная, ее основные характеристики: Еп р= 18-20 МВ/м (при 20°С и 50 Гц); температура застывания - 60°С; допустимая рабочая температура длительно +250°С и кратковременно +350°С; вязкость 10-20-10'6 м2/с (при 20°С); удельное объемное сопротивление 1010-1012 Ом-м ((при 20°С); tg6 = 0,0001-0,0003 (при +20°С и 1 кГц); обладает малой гигроскопичностью. Жидкость весьма дорогая, применяется, в частности, при производстве конденсаторов, работающих при особо повышенных или пониженных температурах.
Фторорганические жидкости — хорошие охладители, полностью негорючие (однако при 500°С и более способны выделять токсичные вещества), имеют низкую гигроскопичность, пониженную вязкость, высокую дугостойкость, но дорогие.
Совол — прозрачная бесцветная жидкость, электрическая прочность близка к трансформаторному маслу. Негорюч, но имеет повышенную вязкость, токсичен. Применяется в бумажных конденсаторах.
Совтол — жидкость из смеси 90 % совола и 10 % трихлорбензола. По характеристикам близок соволу, но обладает пониженной вязкостью, что позволяет использовать его в трансформаторах, однако в масляных выключателях его использовать нельзя, так как в дуге он дает большое количество сажи, токсичен.