Справочник по электротехническим материалам. Под ред. Ю.В.Корицкого и др. Том 1 (3-е изд., 1986) (1152095), страница 30
Текст из файла (страница 30)
Горючесть жидких диэлектриков н взрывоовасность их паров с возлухом определяют овасносгь возннкновения пожара, Под показателем горючести н взрывоопэсностн жидкого диэлектрика понимают его способность в условиях хранения н прнмененая воспламениться (али не воспламеняться), распрогл ранять (али не распространять) пламя, образовывать (нли ве образовывать) при горения газы, являющиеся в смеси с воздухом взрывоопзсныыи Показатель горючести является условным, зависяшнм от метода сго оценка Общепринятые методы оценки этой харак,теристики пока отсутствуют Обычно имитируют источники н условии воспламенения, ха- рактерные для конкретного электрического оборудования, используют методы определенна температур вспыпжи, восплаыенення, самовоспламенения н скорости горения (распространения пламени), Температурой вспышки счнтшот ту минимальную температуру, при которой смесь паров нагретого в стандартных условиях жидкого диэлектрика с воздухом вспыхивает прн внесении в нее пламени, Хлорнрованные н фторированные углеводороды дают вспышку при высоких температурах, но негорючи.
Поэтому в ряде случаев определение температуры вспышки для них не производнт. Температурой воспламенения считают минимальную температуру воспламенения жидкого диэлектрика в стандартных условиях при внесении в него пламени. Температурой самовоспламенения считают температуру самовозгорания жидкого диэлектрика прв постепенном его нагреве. Скорость горения жидкости для конденсаторов определяют поджнганнем с одного конца стандартной ленты„ например, из стеклотканн, пропитанной испытуемым жидким диэлектрйком, и измерением времени распространения пламени на определенную длину ленты.напрпмер 30 см Скорость горення трансформаторных жидкостей количественно измеряют испытанием горением в больших резервуарах Испытазне проводят столько времени, сколъко нужно после загорания жидкости, чтобы дать пламени полностью вырасти по высоте, скорости тепловыделения и скорости сгорания массы, Дым н газы, образующиеся прн горении к содержащие твердые и жидкие частицы, увеличивают пожароопасность Вдыхание дыма и газов вызывает гораздо больше смертей н травм в закрытых помещениях, чем прямой контакт с пламенем Концентрация кислорода в атмосфере может уменьшиться при сгорании жидкого диэлектрика в закрытых обьемах с ограниченным доступом воздуха.
Минимальной концентрацней кнслпрода в воздухе, необходнмой для выживания, считают 10 с)ю Часто прн возгораниях концевтрацня кислорода становится ниже 10 эв. )Кидкне диэлектрики с низкой скоростью горения обеспечивают более ннакую скорость истощенна кислорода. Содержание влагн влияет на поведение жидкости, Растворнмость воды нлн гигроскопичность жидкости зависит от ее химической природы, относительной влажности воздуха н температуры (рнс, 4.2, а н б) У углеводородных жидкостей она весьма мала, у полярных жидкостей выше.
Растворенная вода диссоцкнрует на ионы тем снльнее, чем выше в, растворителя — жидкого диэлектрика, и способствует соответственному увеличению проводнмости и )8 6. Прн налнчнн полярных н особенно гнгроскопичных примесей возможно образование заряженных мнкропримесей, способствуюшнх еще большему возрастанию проводимости н потерь, сннжению электряческой прочности. Прн повышении температуры до некоторого предела растворимость влаги в жидких диэлектриках повышается.
В зависимости от солержания влагн в жидком диэлектрике аодв может находиться в растворенном, эмульснонном н свободном со- Жидкие диэлектрики Рйзд. 4 хь й 0,07 300 330 340330 330 370 300 йт 70ЧТ К( 0370 т 00 т 00 жавт Гтаа 003 (7 04 Ф 003 ч 0,08 $ чт 0,07 ь 0 30 40 00 00 ГЛ а)а Рнс. 4.2. Растворимость воды в различных ви- дах жидких диэлектриков: а — э»ззэахыаатх ат танзер»туры (1 — ыааха ТКа( 7 — ыааха Т-!ЫО; 8 — ыхсха ПТ! Š— ыааха «Шаха Дххха Дх» (ВЬ«11 П1»(х Пх, 851 Ыз — 1878, Авгхх»1! 5 — хвала Детройт Элиаах Кама«ах» (Па(тац Е81- хаа Саа!рхау, США!! Е-на«за «Эааа-Юхххахьт-81» (Ех»а-Са!тап-84.
Франция): 7 — масло № т (Л(З С-тзш-1эгзи, Яаахнх): Š— азатах-Ю: Š— храыхнйартзхх««ахах жзххаать «рахарахх айх» (ньайатхн ап 60(Ч60, Фрзнцихй; б — з ххххх«масти ат атааахтаххнай элажнаатх ха»аута ара рахххахых танзер«- турах ( — з трххсфарыхтархых ыхаххх ТКО; — — — з тантала! стоянии, В последнем случае кзнлн влаги тонут в жидкости, плотность которой меньше плотности воды.
или могут собираться н плавать нв поверхности, если плотность жидкости выше, Вода в жидком диэлектрике ыожет переходить из одного состоиння в другое. Переход влаги из растворенного состояния в свободное снижает вчы(трическую прочность, уве- личнвает (К б и проводимость. Наличие влаги в масле ухудшает характеристики частичных разрядов, способствует более. активному окислению масла, усиливает корродирующее воздейстнне продуктов его окнш(ения, сокращает срок службы. При пропитке гигроскопичных материалов происходит большей частью необратимое поглощение влаги из жидкого диэлек.
трнкй, что сопровождается соответственно необратимым ухудшением его рабочих параметров, Поэтому перед использованием масло подвергают глубокой очисп(е с использованием вакуумных обсадных колонн илн вакуумного распыления на конечных стадиях сушки и конт. ролем остаточного влзгосодержзния, В условно открытых, т. е„ невакуумно-плотных герметичных системах, например в трансформаторах, масло подсушиваетск периодически илн непрерывно с помощью специальных устройств, Газосодержвние жидкого диэлектрика путем дегаззцин под вакуумом обеспечивают на достаточно низком уровне.
С ростом гйзосодержания жидкого диэлектрика ухудшаются характеристики частичных разрядов, снижается срок службы изделия. Газ в жидкий диэлектрик может попадать при соприкосновении с воздушной или другой атмосферой или образовываться в результате электрохимического илв термоокисхнтельного разложения. Для характеристики растворимости данного газа в жидкости слуукит коэффнцнект адсорбции. который равен объему газа (при норыальных ус. павиях) в единице объема мзслз Растворимость газе в жидких диэлектриках зависит от их вязкости, температуры и парцизльиого давления гази, На скорость насыщения жидкое'ги газом 'нли, наоборот, дегазации влияет площадь понерхности соприкосновения газа с жидкостью. Содержание твердых механических примесей и растворенных металлов оказывает большое влияние иа стабильность жидкого диэлектрика в эксплуатации, Металлы попвджот в жидкий диэлектрик при его изготовления, транспортировке, храпении нли в производстве электрооборудования.
В свободном и в растворенном состоянии многие металлы оказывают большое влияние на термоокислительное старение, что требует защиты свободных металлических частей и точного определения содержания металлов, например, с помощью бесплвменной атомной абсорбциониой спектроскопии. В товарных жидких диэлектриках, в частности, перед заливкой в электрооборудование содержвтся мнкрочастицы (до !Ох — 108 част/ (смх), 94 ал которых обычно представляют собой волокна целлюлозы и углеродные частицы, з остальные — металлы: железо, алюминий н т. д., а также песчинки. Напряженность электрического поля между соседними, расположенными вдоль поля проводящими включениваи, разделенными тонким слоем жидкого диэлектрика, возрастает обратно пропорционвльно расстоянию между ними и при достаточно малых расстояниях дпстигает огромных значений, приводя к локальному разрушению диэлектрика и выделенйю большей частью опасных продуктов его разложения, Подобные включения существенно снижают электрическую прочность в срок слутк- Основные свойство зленграизоллционныл жидкостей 71 бы, причем в большей степени частицы размерам 2 — 10 мкм.
В качестве примера можно отметать такое явление. как увеличение срока службы силовых конденсаторов да 50 раз при полной очистке пропнтывающега вещества ат макрочастиц. В высококачественных технических жидких диэлск риках содержание микрочастиц всех размеров перед заливкой в электрооборудование доведена до 1О' частиц/смл. По данным японской фирмы «Хнтачиэ (Н]1асЫ 1.14) прн дальнейшем его снижении иа порядок Е»„ прн переменном напряжении увеличивается в 2 раза и в 1,5 рава при импульсах, Аналогичная картина наблюдается при переменном напряженна для бумажной маслобарьерной «юо.
ляции, а при импульсах влияние содержания мнкрочаспш снижается с толщиной барьера. Вязкость является азиям из показателей, важных для оценки теплоотводящей способности и поведения жидкого дюлектрика в электрическом поле. В маловязких жидкостях легче производится конвективный теплообмен и быстрее рассасываются продукты разложения жнцкости частичными разрядами, В вязких жкакостях при охлаждении возная«но появление газовых полостей и растрескивание, снижающие стойкость к воздействию электрического поля.
Низкотемпературиые свойства жидких диэлектриков оценияают на основании сопоставления значений ряда параметров, например температуры застывания, е, н 130 жидкости прк низких температурах, ниакотемпературной стабильности, в том числе изменения Екр и характеристик частичных разрядов при низких температурах, критической температуры плавучести льда и др. Температурой застывания считают температуру, при которой жидкость, охлаждаемая в испытательном приборе в стандартных условиях, остается неподвижной в течение не менее 30 с. Причины потери подвижности жидкого диыектрика могут быть различными и определяются особенностями его химической природы„ В нефтяных маслах ана может вызываться кристаллизацией твердых парафинов, в синтетических мно«акомпонептных жидкостях — выпадением компонентов в осадок.