Flytande dielektrikum
Flytande dielektrikum kan klassificeras enligt olika kriterier.
1. Av kemisk natur:
a) petroleumoljor,
b) syntetiska vätskor (klorerade och fluorerade kolväten, kisel-kisel eller fluororganiska vätskor, olika aromatiskt baserade derivat, estrar av olika slag, polyisobutener).
Enligt detaljerna i ansökan för:
a) transformatorer,
b) brytare och kontaktoranordningar för spänningsreglering under belastning,
c) kondensatorer,
d) kablar,
e) system för cirkulationskylning och isolering av högspänningsanläggningar.
3. Vid den övre gränsen för den tillåtna driftstemperaturen:
a) upp till 70 ° C (petroleumoljor i kondensorer),
b) upp till 95 ° C (petroleumoljor i transformatorer, klorerade kolväten i kondensatorer),
c) upp till 135 °C (vissa syntetiska och klorerade kolväten, vissa estrar av kiselsyra, fosforsyra, organiska syror, polyorganosiloxaner),
d) upp till 200 ° C (vissa typer av fluorkolväten, klor (fluor) organosiloxaner),
e) upp till 250 ° C (polyfileterare och speciella polyorganosiloxaner).
Klassificeringen enligt den övre gränsen för den tillåtna temperaturen beror också på den dielektriska vätskans prestandaegenskaper och den erforderliga livslängden.
4. Beroende på graden av brandfarlighet:
a) brännbart,
b) obrännbar.
De specifika kraven för ett flytande dielektrikum bestäms av utformningen och användningsförhållandena för utrustningen i vilken den används, graden av fara för miljön. De allmänna kraven kan formuleras på följande sätt:
1) hög dielektrisk hållfasthet,
2) hög ρ,
3) låg tgδ,
4) hög stabilitet under arbets-, lagrings- och bearbetningsförhållanden,
5) hög motståndskraft mot elektriska och termiska fält,
6) hög motståndskraft mot oxidation,
7) ett visst värde εd, med hänsyn till egenskaperna hos den elektriska isoleringsstrukturen,
8) kompatibilitet med de använda materialen,
9) brandsäkerhet,
10) ekonomi,
11) miljösäkerhet,
12) låg viskositet i driftstemperaturområdet.
Modern teknik för tillverkning av kraftkondensatorer har lett till en förändring av kraven på impregneringsämnet: det måste göras på basis av aromatiska föreningar och måste ha låg viskositet, god vätbarhet av polypropenfilmen, dess försumbara upplösning och svällning i impregneringssubstansen, ett förutbestämt värde på den inbördes lösligheten av impregneringssubstansen och polypropenfilmen, tillfredsställande stabilitet vid låga temperaturer, inklusive låg uppvärmningstemperatur, hög gasbeständighet, icke-toxicitet, miljösäkerhet och god biologisk nedbrytbarhet.
Flytande dielektrikum, till exempel i transformatorer, har en ytterligare funktion som kylmedel och tar bort värme som genereras inuti elektrisk utrustning, vilket kräver hög värmekapacitet och låg viskositet vid de lägsta driftstemperaturerna.
Ofta åtföljs elektriska fel av ljusbågar, ljusbågar som kan antända vätskan, gasformiga produkter av dess avdunstning eller nedbrytning. Det är viktigt att den dielektriska vätskan, dess ångor eller gasformiga nedbrytningsprodukter inte antänds i händelse av fel på elektrisk utrustning; dess motståndskraft mot antändning utvärderas av graden av obrännbarhet.
Ingen dielektrisk vätska uppfyller alla dessa krav samtidigt. Vi måste fokusera på de viktigaste kraven för ett specifikt tillämpningsfall, kompensera för individuella brister genom att begränsa driftsförhållandena eller göra lämpliga ändringar i utformningen av den elektriska utrustningen.
Att säkerställa miljösäkerhet ledde till exempel först till en minskning av kloreringsgraden och en motsvarande ökning av brandrisker, och sedan till ett nästan universellt förbud mot produktion och användning av polyklorerade bifenyler (PCB). Nästan alla befintliga substitut är brännbara. Denna brist kompenserades i stor utsträckning genom att revidera utformningen av höljet till den elektriska utrustningen i riktning mot att minska sannolikheten för dess farliga skada i en nödsituation.
Ett stort antal elektrisk utrustning som innehåller miljöfarliga kretskort är dock fortfarande i drift.Driften av sådan elektrisk utrustning kräver strikt efterlevnad av speciella instruktioner. Åtgärder vidtas för att successivt ersätta kretskort i transformatorer med miljövänliga vätskor. Skräp som innehåller kretskort och felaktig utrustning förstörs.
Efterfrågan är hög εd för kondensatorvätskedielektrik kan kompenseras genom att öka deras motstånd mot inverkan av ett elektriskt fält och på motsvarande sätt öka det elektriska fältets driftsintensitet.