Справочник по электротехническим материалам. Под ред. Ю.В.Корицкого и др. Том 1 (3-е изд., 1986) (1152095), страница 31
Текст из файла (страница 31)
В жидких диэлектриках, представляющих собой индивидуальные химические соединения, она мажет быть связана со значительным повышением вязкости жидкости или переходом ее в твердое состояние Для жидких диэлектриков плотностью ниже 1000 кг/мк, предназначенных для работы в аезакуумно-плотных конструкциях, имеет значение показатель — критическая температура нлавучести льда, т. е, та минимальнаи температура, ниже которой кристаллы льда воды будут плавать в среде жидкого диэлектрика, снижая его Елж Это произойдет, когда плотность жидкого диэлектрика при данной отрицательной температуре будет больше, чем плотность льда.
На рис, 4Л приведены данные, руководствуясь которыми можно подобрать жид. знй диэлектрик с такой плотностью, при которой будет исключена возможность плаваззя 7«ьда в диапазоне рабочих температур, или оценить допустимую с этой точки зрения темПературу применения данной жидкости. Температура кипении, упругость паров и 7РРР я $ РРР Ч ЗРР и -РР -4Р -гз Р гз эР зр РР сп РРР Рис. 4.3. Завнсцмость плотности воды, льда н различных видов жидких диэлектриков от тем- пературы: трвасйармкюркме масла: 7 — млеко Ткк; 7 в масло т-750; 3 — масло т-1мю«з — масло пт« кремккзар«лакческке мклксс«л: аы-«ззз«в — хс-з-« испаряемость в совокупности позволяют оценивать летучесть жидких диэлектриков, что важно при расчете технологических режимов термовакуумнай обработки и пропнтки прн выборе режимов работы систем цнркуляционного и испарительяого охлаждения.
За температуру кипения «кидких диэлектриков принимают температуру термоднвамическога равновесного соа«анния между жидкой и газообразной фазами при данном давлении (например, при 0,1 МПа) Часто определяют не температуру кипения, а пределы выкипания сложных по составу жидкостей. Для ориентировочной оценки упругости паров данного жидкого диэлектрика при различных температурах могут быть использованы данные о температурах кипения при различных. давлениях — менее 0,1 МПа.
Плотность жидких диэлектриков снижается с температурой н характерна]ът класс химических соединений, к которому относится данная жидкость Температурная зависимость плотности характерна для каждого типа жидков«ей. Она определяется по уравнению Е]т ж ]7 — а«(1 — 20), (4. 1) где Е]ю — плотность жидкого диэлектрика„ кг/мл, при 20 С; 1 — температура, 'С, при которой вычисляется плотность; с« — температурный коэффициент плотности, 1С-'.
Показатель преломления света и применяется для идентификации и анализа жидких диэлектриков; он изменяется как прн переходе ат соединений одного типа к другому, так и в пределах отдельных гомологических рядов. При повышении температуры н уиеиыаается. Температурный коэффициент наменения н специфичен для каждого типа жидкого диэлектрика и определяется экспериментально, обычно при 20 С, Показатель преломления света является аддитнвной функцией концентрации (выраженной в объемных процентах] отдель- ных компонентов смеси, Жидкие диэлектрики Разя.
4 Молекулярная масса хараитеризуст особенности химяческой структуры данного вида жидкого диэлектрика. Для жидкостей иа основе хлордифенила повышение молекулярной массы свидетельствует об увеличении степени хлорирования. Для других полныериых жидкостей переход к более высоиомолекулярным соединениям указывает на преобладание полямеров с большим числом мономерных единиц. Для смесей отдельных соединений, гомологов и г. д, молекулярная масса аддитивио определяется молекулярными массами отдельных компонентов.
Технические жидкие диэлектрики обычно предстзвлшот собой не индивидуальные соединения нлн их простые смеси, а сложные ионгломераты большого числа различных изомерных и полимерных соединений. для которых рассчитать молекулярную массу не представляется возможным и ее определяют экспериментально. Уделышя теплоемкость и коэффициент теплопроводяости — важные параметры жидких диэлектриков для тепловых расчетов и определения вместимости охлаждающей системы. Чем выше теплоемкость и теплопроводность, тем лучше охлаждающая способность жидкого дизлектрнка. Коэффициент теплопроводиостн )ь Вт((м.'С), линейно зависит от температуры 1 в соответствии с выражением Х=а+ЬК (4.2) где а я Ь вЂ” постоянные.
Для трихлордифевяла, например, а 0,0974; Ь=0,00018„а для конденсаторного масла «=0,114, Ь= — 0,00022 Эввлогическая безопасность является одним из решающих факторов при выборе синтетических жидких диэлектриков, Под показателем экологической безопасности зкидкого диэлектрика поинмюот его способность не оказывать опасного биологического воздействия на организм человека н хснвую природу вообще и нх наследственные признаки, не накапливаться в окружающей среде н в организме животных, подвергаться так называемому бноразложенвю (бнодеградации), под которой пончмане разложение до безопасного химичюкого состава при воздействии окружающих климатических факторов, ферментов, энзнмов и миироорганкзмов, Степень воздействия зависит от химической природы жидкостей н условий контэктированин с икми, Соприкасающийся с жндквми диэлектриками персонал должен соблюдать предусиотренные санитарно-гигиеническими правилами для данной жидкости н электрооборудования, ее содержащего, нормы и правила по технике безопасности, Обязатель.
но предварительное определение так называемой ПДК (предельно допустимой концентрации) данного вещества в воздухе, воде я окружающей природе, ПДК вредных веществ в воздухе, воде н т, д. — это такие концентрации, которые прн ежедневной работе длительностью ие более 8 ч в течение всего рабочего стажа не вызываки у работающих заболеваний нлн ненормальных отклонений в состоянии здоровья. Общеобязательным санитарным требованием является обеспечение таких условий применения, прн которых не превышаются ПДК данного вещества, за счет соответствующей организации технологического процесса н эксплуатации, пркнятня действенных мер по охране труди Близким к ПДК является показатель БУВ, характеризующий ориентировочный безопасный уровень воздействия. Следует отметить, что прн одних и тех же значениях ПДК у различных жидкостей БУВ, т.
е. переносимость их живыми организмамц может быть разная, как я различными могут быть степень я характер переносимости одною и того же жнвкого диэлектрика разными ЛЮДЬМИ, Одним из показателей для сравнительной оценки степени вредного воздействия данного соединения на живой организм служит условный критерий Ь()эь численно равный дозе вещества в мнллнграммах иа 1 кг живого веса, вызываощнй смерть половины подопытных животных в стандартных условиях испытания. Показатель экологической безопасности— биоразложенне (бнодеградацяя) выражается но времени естественного разложения данного вещества в окружающей среде в стандартных условиях испытания Важным показателем является также токсичность.
Экономичность жидких диэлектриков определяется нх ценой, удельной массой и расходом для обеспечения требуемых рабочих параметров, Цена диэлектрика определяется многими факторами: стоимостью исходного сырью, издержками производства прн изготовлении, объемом выпуска, конъэжктурой и др„а поэтому колеблется в очень болыиих пределах, По имеющимся литературным давным цены на различные синтетические жидкие диэлектркки по отношению к цене на трансформаторное масло, принятой за единицу, составляют: для конденсаторных и трансформаторных полихлордифеинлов 4 — 10; для полнметил(полиэтил)сялоксаиов 25 — 80: для полнфенилснлоксаиов 150— 870; фторорганнческих жидкостей с температурой кипения свыше 150'С 750 — 1150; для конденсаторных сложных зфиров н диарнлалканов 4 — 10. 4.3.
НЕФТЯНЫЕ ЭЛЕКТРОИЗОЛЯЦИОННЫЕ МАСЛА Общие сведения, Нефтяные масла применяют в трансйюрматорах, кабелях, высоковольтных вводах, конденсаторах, выключателях и контакторных устройствах для регулирования напряженна под нагрузкой. Из-за горючести, неоднородности свойств, определяемых неоднородностью состава, недостаточно высокой, с учетом современных требований высоковольтного оборудования, стойкостью в электрическом поле, истощенна традиционных источников нефтей, пригодных для изготовления электроизоляционных масел, наметилась тенденция замены нефтяных масел в некоторых областях применения синтетическими углеводородамн.
Трансформаторы, кабели н конденсаторы с высокоочищеинымн (переочнщеннымн) маслами выходят нз строя чаще, чем с маслами, менее очищенными (оптимально), содержащныя большой процент естественных антноинслителей и компонентов, устойчивых в электрическом поле. Масла с повышенным содержанием ароматических углеводородов имеют повышенные окислительную и злектрическую стойкости, $4.3 Оефглныз элэнтролэоляйионньз масла 78 меньшую склонность к выделению газов при воздействии на них электрических разрядов и обладает большей способностью к нх поглощеишо.
Нефтяные масла представляют собой сложную смесь углеводородов парафииового, нафтенового, ароматического н нафтеново-ароматических рядов с небольшой (до 1 «я) примесью других компонентов, содержащих атомы серы, ккслорода и азота, а также в ряде случаев присадками, улучшающими нх термоокислительную и электрическую стойкости, температурно-вязкостные характеристике. Нефтяные масла солержат 75 — 80 Тз, реже 50 — 60 Тз нафтеновых углеводородоз с пяти- или шести-, моно- и полициклической структурой с числом атомов углерода 6, 10, 14 (одно- и трехкольчатые углеводороды); при этом в боковые цепи входит 20 — 25 атомов н более углеводородов, что ближе соответствует кафе«ново-пэрафиновым углеводородам.