Nestemäiset dielektriset aineet

Nestemäiset dielektriset aineet voidaan luokitella eri kriteerien mukaan.

1. Kemiallisen luonteen mukaan:

a) maaöljyt,

b) synteettiset nesteet (klooratut ja fluoratut hiilivedyt, pii-pii tai fluori-orgaaniset nesteet, erilaiset aromaattiset johdannaiset, erityyppiset esterit, polyisobutyleenit).

Hakemuksen yksityiskohtien mukaan:

a) muuntajat,

b) kytkimet ja kontaktorilaitteet jännitteen säätöön kuormitettuna,

c) kondensaattorit,

d) kaapelit,

e) suurjännitelaitteistojen kiertojäähdytys- ja eristysjärjestelmät.

3. Sallitun käyttölämpötilan ylärajalla:

a) 70 °C asti (maaöljyt lauhduttimissa),

b) 95 °C asti (maaöljyt muuntajissa, klooratut hiilivedyt kondensaattoreissa),

c) 135 °C asti (jotkut synteettiset ja klooratut hiilivedyt, jotkut pii-, fosfori-, orgaanisten happojen esterit, polyorganosiloksaanit),

d) enintään 200 °C (jotkut fluorihiilivedyt, kloori (fluori) organosiloksaanit),

e) 250 °C asti (polyfiletterit ja erityiset polyorganosiloksaanit).

Luokittelu sallitun lämpötilan ylärajan mukaan riippuu myös dielektrisen nesteen suorituskykyominaisuuksista ja vaaditusta käyttöiästä.

4. Syttymisasteen mukaan:

a) palava,

b) palamaton.

Nestemäiselle eristeelle asetettavat erityisvaatimukset määräytyvät sen laitteiston suunnittelun ja käyttöolosuhteiden mukaan, joissa sitä käytetään, sekä ympäristön vaarallisuuden aste. Yleiset vaatimukset voidaan muotoilla seuraavasti:

1) korkea dielektrinen lujuus,

2) korkea ρ,

3) alhainen tgδ,

4) korkea stabiilisuus työskentely-, varastointi- ja käsittelyolosuhteissa,

5) korkea sähkö- ja lämpökenttien kestävyys,

6) korkea hapettumisenkestävyys,

7) tietty arvo εd ottaen huomioon sähköeristysrakenteen ominaisuudet,

8) yhteensopivuus käytettyjen materiaalien kanssa,

9) paloturvallisuus,

10) talous,

11) ympäristöturvallisuus,

12) alhainen viskositeetti käyttölämpötila-alueella.

Nykyaikainen tehokondensaattorien valmistustekniikka on johtanut muutokseen kyllästysainevaatimuksissa: sen on oltava valmistettu aromaattisten yhdisteiden pohjalta ja sillä on oltava alhainen viskositeetti, hyvä polypropeenikalvon kostuvuus, sen vähäinen liukenevuus ja turpoaminen. kyllästysaineessa ennalta määrätty arvo kyllästysaineen ja polypropeenikalvon keskinäisestä liukoisuudesta, tyydyttävä stabiilisuus matalissa lämpötiloissa, mukaan lukien alhainen kuumennuslämpötila, korkea kaasunkestävyys, myrkyttömyys, ympäristöturvallisuus ja hyvä biohajoavuus.

Esimerkiksi muuntajien nestemäiset dielektriset aineet toimivat jäähdytysaineena ja poistavat sähkölaitteiden sisällä syntyvää lämpöä, mikä vaatii suurta lämpökapasiteettia ja alhaista viskositeettia alhaisissa käyttölämpötiloissa.

Usein sähkövioihin liittyy kaaria, kaaria, jotka voivat sytyttää nesteet, kaasumaiset haihtumis- tai hajoamistuotteet. On tärkeää, että dielektrinen neste, sen höyryt tai kaasumaiset hajoamistuotteet eivät syty tuleen sähkölaitteen vian sattuessa; sen syttymiskestävyys arvioidaan palamattomuusasteen perusteella.

Mikään dielektrinen neste ei täytä kaikkia näitä vaatimuksia samanaikaisesti. Meidän tulee keskittyä tietyn sovellustapauksen tärkeimpiin vaatimuksiin, kompensoimalla yksittäisiä puutteita rajoittamalla käyttöolosuhteita tai tekemällä tarvittavia muutoksia sähkölaitteen suunnitteluun.

Esimerkiksi ympäristöturvallisuuden varmistaminen johti ensin kloorausasteen alenemiseen ja vastaavasti palovaaran lisääntymiseen, ja sitten polykloorattujen bifenyylien (PCB:t) tuotannon ja käytön lähes yleiseen kieltoon. Lähes kaikki olemassa olevat korvikkeet ovat palavia. Tämä puute kompensoitiin suurelta osin uudistamalla sähkölaitteen kotelon suunnittelua siihen suuntaan, että sen vaarallisten vaurioiden todennäköisyys hätätilanteessa pienennetään.

Suuri määrä ympäristölle vaarallisia painettuja piirilevyjä sisältäviä sähkölaitteita on kuitenkin edelleen käytössä.Tällaisten sähkölaitteiden käyttö edellyttää tiukkaa erityisohjeiden noudattamista. Muuntajien piirilevyt korvataan vähitellen ympäristöystävällisillä nesteillä. Painettuja piirilevyjä sisältävät roskat ja vialliset laitteet tuhotaan.

Tarve on suuri εd kondensaattorinesteisille eristeille voidaan kompensoida lisäämällä niiden vastusta sähkökentän vaikutukselle ja vastaavasti lisäämällä sähkökentän toimintaintensiteettiä.