Ciekłe dielektryki

Ciekłe dielektryki można klasyfikować według różnych kryteriów.

1. Z natury chemicznej:

a) oleje naftowe,

b) ciecze syntetyczne (węglowodory chlorowane i fluorowane, ciecze krzemowo-krzemowe lub fluorowo-organiczne, różne pochodne aromatyczne, różnego rodzaju estry, poliizobutyleny).

Zgodnie ze specyfiką wniosku o:

a) transformatory,

b) przełączniki i styczniki do regulacji napięcia pod obciążeniem,

c) kondensatory,

kable,

e) systemy chłodzenia obiegowego i izolacji instalacji wysokiego napięcia.

3. Przy górnej granicy dopuszczalnej temperatury roboczej:

a) do 70°C (oleje naftowe w skraplaczach),

b) do 95°C (oleje naftowe w transformatorach, chlorowane węglowodory w kondensatorach),

c) do 135°C (niektóre węglowodory syntetyczne i chlorowane, niektóre estry krzemowe, fosforowe, kwasy organiczne, poliorganosiloksany),

d) do 200°C (niektóre rodzaje fluorowęglowodorów, chloru (fluoru) organosiloksanu),

e) do 250°C (polifiletry i specjalne poliorganosiloksany).

Klasyfikacja według górnej granicy dopuszczalnej temperatury zależy również od właściwości użytkowych płynu dielektrycznego i wymaganej żywotności.

4. W zależności od stopnia palności:

a) palne,

b) niepalne.

Szczegółowe wymagania dla ciekłego dielektryka określa konstrukcja i warunki użytkowania sprzętu, w którym jest on stosowany, stopień zagrożenia dla środowiska. Ogólne wymagania można sformułować w następujący sposób:

1) wysoka wytrzymałość dielektryczna,

2) wysokie ρ,

3) niskie tgδ,

4) wysoka stabilność w warunkach pracy, przechowywania i przetwarzania,

5) wysoka odporność na pola elektryczne i termiczne,

6) wysoka odporność na utlenianie,

7) określoną wartość εd, uwzględniającą cechy konstrukcji izolacji elektrycznej,

8) zgodność z zastosowanymi materiałami,

9) bezpieczeństwo przeciwpożarowe,

10) gospodarka,

11) bezpieczeństwo środowiska,

12) niska lepkość w zakresie temperatur roboczych.

Nowoczesna technologia produkcji kondensatorów mocy doprowadziła do zmiany wymagań stawianych impregnatowi: musi on być wykonany na bazie związków aromatycznych i musi charakteryzować się niską lepkością, dobrą zwilżalnością folii polipropylenowej, jej znikomym rozpuszczaniem i pęcznieniem w środku impregnującym, określoną wartość wzajemnej rozpuszczalności środka impregnującego i folii polipropylenowej, zadowalającą stabilność w niskich temperaturach, w tym w niskiej temperaturze ogrzewania, wysoką gazoodporność, nietoksyczność, bezpieczeństwo dla środowiska i dobrą biodegradowalność.

Ciekłe dielektryki np. w transformatorach pełnią dodatkową funkcję czynnika chłodzącego i zapewniają odprowadzanie ciepła wytwarzanego wewnątrz urządzeń elektrycznych, co wymaga dużej pojemności cieplnej i niskiej lepkości w najniższych temperaturach pracy.

Często zwarciom elektrycznym towarzyszą łuki, łuki, które mogą zapalić ciekłe, gazowe produkty ich parowania lub rozkładu. Ważne jest, aby płyn dielektryczny, jego opary lub gazowe produkty rozkładu nie uległy zapaleniu w przypadku awarii urządzeń elektrycznych; jego odporność na zapłon ocenia się na podstawie stopnia niepalności.

Żaden płyn dielektryczny nie spełnia jednocześnie wszystkich tych wymagań. Musimy skupić się na najważniejszych wymaganiach dla konkretnego przypadku zastosowania, kompensując poszczególne niedociągnięcia poprzez ograniczenie warunków pracy lub wprowadzając odpowiednie zmiany w konstrukcji urządzeń elektrycznych.

Na przykład zapewnienie bezpieczeństwa środowiskowego doprowadziło najpierw do zmniejszenia stopnia chlorowania i odpowiadającego mu wzrostu zagrożenia pożarowego, a następnie do niemal powszechnego zakazu produkcji i stosowania polichlorowanych bifenyli (PCB). Prawie wszystkie istniejące substytuty są palne. Wada ta została w dużej mierze zrekompensowana przez przeprojektowanie obudowy urządzenia elektrycznego w kierunku zmniejszenia prawdopodobieństwa jego niebezpiecznego uszkodzenia w sytuacji awaryjnej.

Jednak duża liczba urządzeń elektrycznych zawierających niebezpieczne dla środowiska płytki obwodów drukowanych jest nadal w użyciu.Działanie takiego sprzętu elektrycznego wymaga ścisłego przestrzegania specjalnych instrukcji. Podejmowane są działania zmierzające do stopniowej wymiany obwodów drukowanych w transformatorach na płyny przyjazne dla środowiska. Zanieczyszczenia zawierające płytki obwodów drukowanych i wadliwie działający sprzęt są niszczone.

Zapotrzebowanie na duże εd dla ciekłych dielektryków kondensatorów można skompensować zwiększając ich odporność na działanie pola elektrycznego i odpowiednio zwiększając intensywność działania pola elektrycznego.