Dielettrici liquidi

I dielettrici liquidi possono essere classificati secondo diversi criteri.

1. Per natura chimica:

a) oli di petrolio,

b) liquidi sintetici (idrocarburi clorurati e fluorurati, liquidi silicio-silicio o fluoro-organici, vari derivati ​​a base aromatica, esteri di vario tipo, poliisobutileni).

Secondo le specifiche della domanda per:

a) trasformatori,

b) interruttori e dispositivi contattori per la regolazione della tensione sotto carico,

c) condensatori,

d) cavi,

e) sistemi per il raffreddamento della circolazione e l'isolamento degli impianti ad alta tensione.

3. Al limite superiore della temperatura di esercizio consentita:

a) fino a 70 ° C (oli di petrolio nei condensatori),

b) fino a 95°C (oli di petrolio nei trasformatori, idrocarburi clorurati nei condensatori),

c) fino a 135°C (alcuni idrocarburi sintetici e clorurati, alcuni esteri di acidi silicici, fosforici, organici, poliorganosilossani),

d) fino a 200 ° C (alcuni tipi di fluorocarburi, cloro (fluoro) organosilossani),

e) fino a 250°C (polifilletri e poliorganosilossani speciali).

La classificazione secondo il limite superiore della temperatura ammissibile dipende anche dalle caratteristiche prestazionali del fluido dielettrico e dalla durata richiesta.

4. Secondo il grado di infiammabilità:

a) combustibile,

b) non combustibile.

I requisiti specifici per un dielettrico liquido sono determinati dalla progettazione e dalle condizioni d'uso dell'apparecchiatura in cui viene utilizzato, dal grado di pericolo per l'ambiente. I requisiti generali possono essere formulati come segue:

1) elevata rigidità dielettrica,

2) ρ alto,

3) bassa tgδ,

4) elevata stabilità in condizioni di lavoro, stoccaggio e lavorazione,

5) elevata resistenza ai campi elettrici e termici,

6) elevata resistenza all'ossidazione,

7) un certo valore εd, tenendo conto delle caratteristiche della struttura di isolamento elettrico,

8) compatibilità con i materiali utilizzati,

9) sicurezza antincendio,

10) economia,

11) sicurezza ambientale,

12) bassa viscosità nell'intervallo di temperatura di esercizio.

La moderna tecnologia per la produzione di condensatori di potenza ha portato a un cambiamento dei requisiti per la sostanza impregnante: deve essere realizzata sulla base di composti aromatici e deve avere una bassa viscosità, una buona bagnabilità del film di polipropilene, la sua trascurabile dissoluzione e rigonfiamento nella sostanza impregnante, un valore predeterminato della solubilità reciproca della sostanza impregnante e del film di polipropilene, stabilità soddisfacente alle basse temperature, inclusa bassa temperatura di riscaldamento, elevata resistenza ai gas, non tossicità, sicurezza ambientale e buona biodegradabilità.

I dielettrici liquidi, ad esempio, nei trasformatori svolgono una funzione aggiuntiva come agente di raffreddamento e forniscono la rimozione del calore generato all'interno delle apparecchiature elettriche, che richiede elevata capacità termica e bassa viscosità alle temperature di esercizio più basse.

Spesso i guasti elettrici sono accompagnati da archi, archi che possono accendere i prodotti liquidi e gassosi della sua evaporazione o decomposizione. È importante che il fluido dielettrico, i suoi vapori oi prodotti di decomposizione gassosa non si accendano in caso di guasto dell'apparecchiatura elettrica; la sua resistenza all'accensione è valutata dal grado di incombustibilità.

Nessun fluido dielettrico soddisfa tutti questi requisiti contemporaneamente. Dobbiamo concentrarci sui requisiti più importanti per un caso applicativo specifico, compensando le carenze individuali limitando le condizioni operative o apportando modifiche appropriate alla progettazione delle apparecchiature elettriche.

Ad esempio, garantire la sicurezza ambientale ha portato prima a una riduzione del grado di clorurazione ea un corrispondente aumento dei rischi di incendio, e poi a un divieto quasi universale della produzione e dell'uso dei bifenili policlorurati (PCB). Quasi tutti i sostituti esistenti sono combustibili. Questa carenza è stata ampiamente compensata rivedendo il design dell'alloggiamento dell'apparecchiatura elettrica nella direzione di ridurre la probabilità del suo pericoloso danno in una situazione di emergenza.

Tuttavia, un gran numero di apparecchiature elettriche contenenti circuiti stampati pericolosi per l'ambiente è ancora in servizio.Il funzionamento di tali apparecchiature elettriche richiede il rigoroso rispetto di istruzioni speciali. Sono in corso misure per sostituire gradualmente i circuiti stampati nei trasformatori con fluidi ecocompatibili. I detriti contenenti circuiti stampati e apparecchiature malfunzionanti vengono distrutti.

La domanda è elevata εd per i dielettrici liquidi dei condensatori che possono essere compensati aumentando la loro resistenza all'azione di un campo elettrico e aumentando corrispondentemente l'intensità operativa del campo elettrico.