Из синтетических жидких диэлектриков наибольшее применение получили совол и «калория-2».
Совол — жидкий синтетический диэлектрик. Исходным материалом для его изготовления служит кристаллическое вещество — дифенил, представляющее собой двухъядерный углеводород ароматического ряда. Химическая формула дифенила.
В расплавленном состоянии дифенил хлорируется, т. е. через него пропускают хлор в присутствии катализатора (олово, железо и др.). При этом происходит реакция замещения атомов водорода атомами хлора в молекулах дифенила. Если будет замещено более четырех атомов водорода атомами хлора, то продукт получается маслообразным. В соволе атомами хлора замещено пять атомов водорода.
Так как молекулы совола построены несимметрично, то они полярны и совол является полярным диэлектриком. Его диэлектрическая проницаемость е = 5,0--5,2, т. е. совпадает с величиной диэлектрической проницаемости изоляционных бумаг, что увеличивает емкость конденсаторов и повышает электрическую прочность (fnp) бумажной изоляции. Поэтому совол применяется в бумажных конденсаторах в качестве пропитывающего вещества.
Величина tg6 совола несколько выше, чем у нефтяных масел, а электрическая прочность близка к электрической прочности нефтяных изоляционных масел. Совол является негорючим веществом, что составляет его главное преимущество перед нефтяным маслом. Однако он имеет существенные недостатки, ограничивающие его применение.
У совола температура застывания 5° С. Кроме того, совол обладает большой вязкостью, которая при 40° С колеблется в пределах 185—200 сст, тогда как у нефтяного масла она равна 14 сст. Это исключает пропитку бумаги при комнатной температуре и требует подогрева совола до температуры 50° С.
|
|
Большим недостатком совола является его токсичность (ядовитость) в результате наличия в нем хлора. Поэтому совол необходимо хранить в хорошо закрывающейся таре. При работе с соволом надо быть осторожным, так как он вызывает раздражение слизистых оболочек.
«Калория-2» принадлежит к группе кремнийорганических жидкостей, молекулы которых представляют собой линейные цепочки типа.
Эта жидкость выгодно отличается от совола по ряду характеристик. Ее температура застывания ниже — 60°С, температура.
Нефтяные масла склонны к электрическому старению, т.е. они могут ухудшать свои свойства под действием электрического поля высокой напряжённости. Для пропитки конденсаторов с целью получения повышенной ёмкости в данных габаритных размерах конденсатора желательно иметь полярный жидкий диэлектрик с более высоким, чем у неполярных нефтяных масел, значением?r имеются синтетические жидкие диэлектрики, по тем или иным свойствам превосходящие нефтяные электроизоляционные масла. Рассмотрим важнейшие из них.
Хлорированные углеводороды получаются из различных углеводородов путём замены в их молекулах некоторых (или даже всех) атомов водорода атомами хлора. Наиболее широкое применение имеют полярные продукты хлорирования дифенила, имеющие общий состав С12Н10-nCLn (n - степень хлорирования от 3 до 6).
Хлорированные дифенилы обладают?r, повышенной по сравнению с неполярными нефтяными маслами. По этому замена масел на хлорированные дифенилы при пропитке конденсаторов уменьшает объём конденсатора (при этой же электрической ёмкости) почти в 2 раза. Преимуществом хлорированных дифенилов является его не горючесть. Однако хлорированные дифенилы имеют и свои недостатки. Они сильно токсичны, из-за чего применение их для пропитки конденсаторов в некоторых странах запрещено законом. На их электроизоляционные свойства весьма значительно влияют примеси, наличие которых сказывается на потерях сквозной электропроводности при повышенной температуре. Недостатком является также заметное снижение их?r и, следовательно ёмкости пропитанных хлорированными дифенилами конденсаторов при пониженных температурах. Хлорированные дифенилы обладают сравнительно высокой вязкостью, что в некоторых случаях вызывает необходимость разбавления их менее вязкими хлорированными углеводородами.
|
|
Кремний органические жидкости обладают малым tg, низкой гигроскопичностью и повышенной нагревостойкостью. Для них характерна слабовыраженная зависимость вязкости от температуры. Эти жидкости весьма дорогие.
Фтороорганические жидкости имеют малый tg, ничтожно малую гигроскопичность и высокую нагревостойкость. Некоторые фтороорганические жидкости могут длительно работать при температуре 2000С и выше.
Пары некоторых фтороорганических жидкостей имеют высокую для газообразных диэлектриков электрическую прочность.
Сравнительно дешёвый отечественный материал (октол) представляет собой смесь полимеров изобутилена и его изомеров, имеющих общий состав С4Н8 и получаемых из газообразных продуктов крекинга нефти.