Влияние присадок на диэлектрические свойства трансформаторных масел

В качестве присадки к свежим трансформаторным маслам используется ингибитор окисления 2,6-дитретичный бутил-4-метилфенол (ионол). Присадка ионол не изменяет tg δ товарного масла различного происхождения сразу же после растворения, а также в процессе длительного хранения. В свежих маслах могут содержаться медные, железные и в минимальных количествах натриевые, магниевые, кальциевые соли нафтеновых и сульфокислот. При эксплуатации образуются в основном медные и железные соли кислых продуктов старения масла. Содержание (по массе) меди и железа в эксплуатационных трансформаторных маслах, как правило, не превышает 0,001%. Известно, что деактиваторы — одна из групп антиокислительных присадок — переводят растворимые в масле соединения металлов в комплексы, в которых атом металла уже не обладает каталитической активностью. В результате взаимодействия деактиватора и мыла образуются комплекс присадки с металлом и кислота. Этот комплекс по нашим данным в отличие от мыла не является коллоидом и поэтому не служит источником проводимости. Присадки, являющиеся деактиваторами гомогенных катализаторов окисления, содержащих в своем составе металлы (мыла), способны снизить диэлектрические потери в изоляционных маслах. Эти присадки в отличие от собственно антиокислительных присадок (например, ионола) не только не допускают роста тангенса угла диэлектрических потерь масла в процессе его старения, но и при добавлении их в свежее или уже работавшее масло с исходными высокими значениями tg δ снижают потери в нем, связанные с наличием мыл. В маслах растворяли при температуре 110°С вначале мыла в количестве по массе 0,02% (нафтенаты меди, железа, натрия и пальмитат железа), а затем различные присадки (0,04%). Эффект взаимодействия присадки с мылом оценивали по изменению внешнего вида масла (изменение цвета, появление осадка) и снижению tg δ (таблица 1), а также по увеличению индукционного периода окисления (таблица 2).

Таблица 1 - Действие антиокислительных присадок на масла, содержащие мыла (трансформаторное масло: цвет соломенный, при 70°С tg δ=3·10-4, белое масло: бесцветное, при 70 °С tg δ <10-4)

Таблица 2 - Способность присадок одновременно уменьшать диэлектрические потери и увеличивать стабильность белого масла с нафтенатом меди

Примечание. Пункты 2—5 — деактиваторы, 6—8 — ингибиторы. Антраниловая и никотиновая кислоты — высокоэффективные деактиваторы — полностью ликвидируют действие всех испытанных мыл, в том числе натриевых. Все остальные присадки при наличии нафтената натрия не снижают tg δ, а иногда даже повышают его; дисалицилиденэтилендиамин эффективен в присутствии в маслах нафтената меди. Ингибирующая присадка 2,6-дитретбутил-4-метилфенол (ионол) не реагирует с мылами и не влияет на проводимость масла. Известный ингибитор окисления 4,4-диаминодифенилдисульфид снижает tg δ масла, содержащего медные и железные мыла. Деактиваторы, т.е. присадки, способные предотвращать или эффективно уменьшать проокислительное действие гомогенного медного катализатора, одновременно практически полностью тормозят повышение tg δ, обусловленное наличием мыл (таблица 2).