- •1. Пояснювальна записка
- •2. Тематичний зміст дисципліни
- •Тема V.1. Фізичні процеси у напівпровідниках
- •5. Методичні вказівки до змісту і обсягу
- •5.1. Короткі методичні вказівки по вивченню
- •Тема 17. Магнітом’які матеріали
- •Тема iіi.2. Матеріали високої електричної провідності
- •Тема iiі.3. Матеріали високого електричного опору
- •Тема iiі.4. Вугільні матеріали і вироби. Припої. Контактні матеріали
- •Тема iiі.5. Монтажні й обмотувальні дроти і кабелі
- •Тема IV.1. Фізичні процеси, що відбуваються в діелектриках
- •Тема IV.2. Механічні, фізико-хімічні і теплові властивості електроізоляційних матеріалів
- •Тема IV.3. Газоподібні діелектрики і їхні властивості
- •Тема IV.4. Рідкі діелектрики і їхні властивості
- •Тема IV.5. Високомолекулярні органічні і елементо-органічні діелектрики
- •Тема IV.6. Воскоподібні діелектрики. Бітуми, лаки, компаунди.
- •Тема IV.7. Волокнисті діелектрики
- •Тема IV.8. Пластмаси. Плівкові матеріали. Гуми
- •Тема IV.9. Електроізоляційна слюда і матеріали на її основі
- •Тема IV.10. Керамічні електроізоляційні матеріали. Скло і ситали
- •Тема V.1. Фізичні процеси у напівпровідниках.
- •Тема V.2. Прості напівпровідники.
- •Тема V.3. Складні напівпровідники.
- •7. Список рекомендованої літератури
- •8. Додатки
- •Завдання
- •Відповіді
Тема IV.4. Рідкі діелектрики і їхні властивості
У якості рідких електроізоляційних матеріалів в електротехнічних пристроях застосовують мінеральні олії і синтетичні рідкі діелектрики.
Мінеральну або нафтову олію одержують у результаті східчастої перегонки і наступної обробки нафти. По характері їхнього використання» нафтові олії можуть бути розділені на три групи:
трансформаторні олії, використовувані для силових трансформаторів у високовольтних вимикачів;
кабельні олії, застосовувані для просочення паперової ізоляції високовольтних кабелів;
конденсаторні олії, використовувані для просочення ізоляції конденсаторів.
У трансформаторах олія є не тільки тепловідвідним середовищем, але і головним ізоляційним матеріалом. Воно заповнює простір між витками й обмотками і тим самим підсилює ізоляцію трансформатора.
У високовольтних вимикачах олія виконує не тільки функції рідкого діелектрика, але і середовища, що гасить електричну дугу між контактами в момент відключення.
Кабельна олія має підвищену в'язкість і застосовується в суміші з каніфоллю. У результаті цього в'язкість олії підвищується і воно не перетікає в паперовій ізоляції усередині кабелю. Слід зазначити, що кабелі на робочу напругу 110 кв і вище в СРСР робляться тільки олієнаповненим.
Олії невисокої в'язкості, але особливо ретельного очищення, що володіють поліпшеними електроізоляційними характеристиками, застосовуються для просочення і заливання конденсаторів. Для цієї мети використовується більш грузлий конденсаторний вазелін.
При вивченні даної теми варто ознайомитися про хімічний склад, основними електричними і фізико-хімічними характеристиками мінеральних олій, їхніми достоїнствами і недоліками. Необхідно також розглянути способи очищення, сушіння і регенерації трансформаторної олії.
Крім нафтових олій, великою перевагою яких є їхня приступність і дешевина, знаходять застосування синтетичні рідкі електроізоляційні матеріали. Відзначимо совол - це прозора безбарвна рідина, по хімічному складі відповідна формулі (пентахлордфеніл). Електрична міцність соволу близька до міцності трансформаторної олії. Совол використовується для заливання конденсаторів. Через велику в'язкість у трансформаторах він не застосовується. Для масляних вимикачів совол також не придатний, тому що при розриві електричної дуга в ньому виділяється багато сажі. Аналогічними властивостями володіє совтол, тобто совол, розведений трихлорбензолом. Завдяки меншій в'язкості, він може використовуватися для заливання трансформаторів. Обидва матеріали токсичні, тому при роботі з ними варто вживати заходів обережності.
Останнім часом усе більш широке застосування знаходять кремній органічні і фтороорганічні з'єднання, у числі яких маються рідини.
У залежності від особливостей структури і хімічного складу розрізняють чотири основних види кремнійорганічних діелектриків: поліметілсилоксанові (ПМСР), поліетілсилоксанові (ПЕСР), поліметілфенілсилоксанові (ПМФСР), поліхлорорганосилоксанові (ПХОСР) або поліфторорганосилоксанові (ПФОСР). Кремнійорганічні діелектрики мають велику стабільність електричних і фізико-хімічних параметрів, однак вони дороги, тому їхнє використання обмежене спеціальною технологією.
Деяке застосування знаходять зараз різні фтороутримаючі рідини: фторовуглеводороди і фторохлорвуглеводороди. Вони відрізняються великою стабільністю, не токсичні, але дуже висока вартість обмежує їхнє застосування.
При вивченні рідких діелектриків необхідно звернути увагу на фізичні процеси їхнього старіння, а також на залежність електричних і фізико-хімічних характеристик від температури, тиску, вологий та навколишнього середовища я інших факторів.
На закінчення варто ознайомитися з методикою визначення електричної міцності рідких діелектриків.
Література: Л-2, стор. 93-104; Л-3, стор. 37-63; Л-5, стор. 110-119.