Испытания жидких диэлектриков

Лекция № 16

В технике высоких напряжений жидким изолирующим материалам принадлежит весьма важная роль. В большинстве случаев они используются в комбинации с бумагой, по отношению к которой выполняют функцию пропитывающего материала. Жидкие диэлектрики, обладая высокой электрической прочностью, легко проникают в поры волокнистых материалов, заполняют все промежутки и, тем самым, значительно увеличивают электрическую прочность изоляции машин и аппаратов.

Жидкие электроизоляционные материалы обладают высокой теп­лоёмкостью и высоким коэффициентом теплопередачи. Поэтому при­менение жидких диэлектриков позволяет значительно улучшить от­вод тепла от токоведущих частей машин и аппаратов и, следова­тельно, повысить их мощность. Ряд жидких диэлектриков обладают хорошими дугогасящими свойствами. Поэтому они широко применяют­ся для заполнения высоковольтных выключателей.

По своей природе жидкие диэлектрики делятся на три основ­ные группы:

ü минеральные масла;

ü растительные масла;

ü синтетические жидкие диэлектрики.

Наиболее широкое применение в технике получили минеральные масла, которые по своему назначению делятся на: трансформаторные, конденсаторные и кабельные.

Трансформаторное масло представляет собой неполярную жид­кость от бесцветного до темно-жёлтого цвета. Цвет чистого масла зависит от исходного продукта и не определяет свойства масла.

Конденсаторное масло отличается от трансформаторного толь­ко степенью очистки. Очистка повышает удельное сопротивление и электрическую прочность масла, а также резко снижает тангенс угла диэлектрических потерь.

Кабельное масло, служащее для пропитки бумажной изоляции кабелей весьма высокого напряжения, маловязкое и по своим элек­трическим свойствам близко к конденсаторному.

При работе в электрических аппаратах изоляционные свойства минеральных масел постепенно ухудшаются. В процессе старения в масле образуются кислоты и смолы, загрязняющие его. Масло тем­неет, а его вязкость возрастает и ухудшает теплоотвод от токо­ведущих частей. Старение минеральных масел вызвано их окислени­ем кислородом воздуха и, особенно, озоном, образующимся при коронировании.

Воздействие света и повышенных температур ускоряет процесс старения. Этому способствуют и металлические катализаторы: медь, латунь, железо и другие металлы. Присутствие воды в масле тоже ускоряет процесс его старения. При старении в масле обра­зуются твёрдые смолообразные примеси. Они выпадают в виде осад­ков на обмотки трансформатора, что затрудняет теплоотвод от на­гретых частей. Если же примеси растворяются в масле, то его электрическая прочность снижается. В процессе старения масла в нём образуются кислоты и влага, которые также снижают уровень изоляции трансформаторов, кабелей и других устройств.

Несмотря на меры предохранения масла от старения оно всё же с течением времени ухудшает свои электрические, физические и химические свойства. Поэтому находящееся в эксплуатации масло необходимо испытывать на электрическую прочность, температуру вспышки паров, вязкость, подвергать очистке, сушке и регенерации.