Главная страница | Контакты | Случайная страница Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Синтетические жидкие диэлектрики

К синтетическим жидким диэлектрикам относятся хлорированные ароматические углеводороды (совол, совтол), кремнийорганические и фторорганические жидкости. Эти диэлектрики обладают рядом преимуществ по сравнению с нефтяными маслами и применяются в условиях повышенных тепловых нагрузок, напряженности электрического поля, в пожаро- и взрывоопасных средах.

Хлорированные углеводороды - это продукты хлорирования дифенила (C₁₂H₁₀). Применяются полихлордифенил C₁₂H₅C_l5 - совол, а также раствор совола в трихлорбензоле - совтол.

Хлорированные углеводороды относятся к полярным диэлектрикам, наряду с молекулами примесей могут диссоциировать и их собственные молекулы, что приводит к большей электропроводности (ρ = 109…1011 Ом·м).

Поляризация жидкостей, содержащих дипольные молекулы, определяется одновременно электронной и дипольно-релаксационной составляющими. Поэтому для них диэлектрическая проницаемость имеет более высокие значения (ε ≈ 5,0), чем у нефтяных масел.

Дипольно-релаксационная поляризация существенно влияет на общий уровень диэлектрических потерь. В нормальных условиях tgδ = 10^-2...10^-3. При повышении температуры и частоты поля диэлектрические потери сильно увеличиваются, поэтому частотный диапазон применения этих жидкостей ограничен низкими частотами.

Электрическая прочность большинства жидкостей на основе хлорированных углеводородов составляет Е_пр до 18-20 МВ/м.

Совол применяется, главным образом, для пропитки конденсаторной бумаги, это позволяет повысить емкость конденсатора на 50%.

К числу его преимуществ относится более высокая стабильность в сильных электрических полях, стойкость к старению, негорючесть, пожаробезопасность. Недостатком совола является высокая температура застывания (Т з = -8°С), что ограничивает его применение.

Совтол имеет меньшую, чем у совола вязкость и температуру застывания (Т _з = -35°С), применяется как заменитель трансформаторного масла.

Основной недостаток хлорированных углеводородов - токсичность.

Кремнийорганические жидкости - это полимеры, линейные молекулы которых содержат силоксанную группу -Si-O-Si-, где атомы кремния связаны с органическими радикалами: -СН₃ (метил), -С₂Н₅ (этил) и др. По своим диэлектрическим характеристикам полисилоксановые жидкости близки к неполярным диэлектрикам:

- ε = 2,4…2,5;

- tgδ ≈ 3·10^-4;

- ρ = 10¹¹…10¹² Ом·м;

- Е _пр = 18...20 МВ/м.

Они отличаются повышенной нагревостойкостью (Т _всп > 300°С),

низкой температурой застывания (Т _з = -60°С), низкой гигроскопичностью, нетоксичностью, высокой стабильностью свойств при изменении температуры. Эти жидкости используются в импульсных трансформаторах, специальных конденсаторах, радиоэлектронной аппаратуре.

Фторорганические жидкости представляют собой молекулярные соединения фтора с углеродом (например, С₈F₁₆). Это неполярные диэлектрики:

- ε = 1,9…2,0;

- tgδ = (1...2)·10^-4;

- ρ = 10¹²…10¹⁴ Ом·м;

- Е _пр = 14...18 МВ/м.

Их основными особенностями являются негорючесть, высокая нагревостойкость (до 500°С) и дугостойкость, малая гигроскопичность, низкие диэлектрические потери и стабильность свойств, в том числе вязкости, до высоких температур. Фторорганические жидкости применяются для заполнения электрической аппаратуры при высоких рабочих температурах. Обладая высокой теплопроводностью, они обеспечивают интенсивное охлаждение в силовых трансформаторах.

Некоторые виды фторорганических жидкостей токсичны, взаимодействуют с резинами, медью.