§ 39. Синтетические жидкие диэлектрики.

Из синтетических жидких диэлектриков наибольшее применение получили совол и «калория-2».

Совол - жидкий синтетический диэлектрик. Исходным материалом для изготовления служат кристаллическое вещество -дифенил, представляющий собой двуядерный углеводород ароматического ряда. Химическая формула:

Н₅С₆- С₆ Н₅

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 атомов водорода атомами хлора, то продукт получается маслообразным. В соволе атомами хлора замещено пять атомов водорода. Совол описывается формулой

Сlз Н₂ С₆ – C₆ H₃ Cl₂

Так как молекулы совола представляют собой твердые диполи, то совол является полярным диэлектриком. Его диэлектрическая проницаемость ε =5,0 - 5,2 и совпадает с величиной диэлектрической проницаемости изоляционных бумаг. Поэтому совол применяется в бумажных конденсаторах в качестве пропитывающего вещества. Величина tgδ совола несколько выше чем у нефтяных масел, а электрическая прочность близка к 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 - 8 °С. Кроме того, совол обладает высокой вязкостью, которая при 50 С колеблется в пределах 45 - 80 сст, тогда как у нефтяного масла она равна 10 сст.

Большим недостатком совола является его токсичность (ядовитость) в результате наличия в нем хлора. Поэтому совол необходимо хранить в хорошо закрывающей таре. При работе с соволом надо следить, чтобы он не попал на руки, лицо и вообще на кожу, так как это вызывает раздражение кожи и слизистых оболочек.

Характеристики	Ед.изм.	Масла				Октол	Совол	Совол-2	Совол-10	Гексол	ПМСЖ	ПЭСЖ	ПМФСЖ
		Транс- Форма торное	Кабельное		Конден- сатор- ное						ПСМ-10	ПМС-50	ПЭС-Д	ФМ-5
			Мн-4	С-220
Плотность	Кг/м3	895	890	840	866	850	1560	1520	1540	1640	942	974	960	944
Вязкость: При 20°С	Сст М2/с э	30 3*10-5 4,0-4,5э	40 4*10-5	80 8*10-4	44 4,4*10-4	------	290 2,9*10-4 (при40°С	115 1,15*10-4	650 6,5*10-4	4 4*10-6	11 1,1*10-5	50 5*10-5	80 8*10-5	16 1,6*10-5
При 50°С	Сст М2/с	90 9*10-6 1,7-1,8э	90 9*10-6	50 5*10-6	12 1,2*10-5 1,56-1,85э	410 41*10-5	------	------	------	------	------	-----	-----	-----
При 65°С	Сст М2/с	-----	-----	------	-----	-----	28 2,8*10-5	3,4 3,4*10-6	25 2,5*10-5	----	-----	----	-----	-----
При 100°С	Сст М2/с	-----	-----	------	-----	-----	-----	-----	------	-----	3,2 3,2*10-6	172 17,2*10-5	-----	46 4,6*10-6
Температура вспышка паров (не менее)	°С	135	135	180	150	165	200	200	200	150	172	220	150	200
Температура застывания (не менее)	°С	-45	-45	-30	-45	-15	+5	-40	-6	-60	-65	-60	-60	-110
Кислотное число	Мг КОН/г	0,01-0,02	0,04	0,02	0,01-0,02	0,03	0,02	0,01	0,01	-----	-----	------	-----	-----
Удельное объемное сопротивление 20 °С	Ом*м	1012-1013	1012-1013	1013	1012-1013	1013	1013	1013	1013	1010	1012	1012	1012	1011
Диэлектрическая проницаемость	-----	2,2-2,3	2,3	2,1	2,2	2,2	5,2	4,6	4,8	2,9	2,6	2,7	2,5	2,8
Тангенс угла диэлектричесих Потерь при 50°С	-----	0,05-0,018	0,003	0,002	0,002-0,0015	0,005	0,005	0,008	0,006	0,03	0,0002	0,0002	0,0002	0,002
Электрическая Прочность (не менее)	МВ/м	25-30	30-32	18	21	12-15	18	20	22	18	15	18	18	17

В таблице привелены основные характеристики широко применяемых электроизоляционных жидкостей.

Из кремнийорганических жидкостей наибольшее распространение в качестве диэлектрика получила жидкость, известная под названием «калория-2». Это вещество принадлежит к группе полиэтилсилоксановых жидкостей, молекулы которых представляют собой линейный цепочки типа:

С2Н5 С2 H5 С2Н5

Н5С2О - Si - О - [ - Si - О - ] - Si - OC2H5

C2H5 C2H5 C2H5

Эта жидкость выгодно отличается отличается от совола по ряду характеристик. Ее температура застывания ниже - 60 С, температура вспышки 145 °С, tgδ при 20°С равен 0,0003 , а при 100 °С -0,0008 , удельного объемного сопротивление почти не изменяется в диапазоне температур от 20°С до 100 °С и составляет (2,5 - 1,0) ·10¹³ Ом· см. Однако электрическая прочность жидкости «калория-2» несколько ниже прочности нефтяного масла.

Кремнийорганическая жидкость «калория-2» применяется в бумажных конденсаторах в качестве пропитывающего диэлектрика, обладающего высокой стабильностью характеристик в широком интервале температур от - 60 до +100 °С.