Справочник по электротехническим материалам. Под ред. Ю.В.Корицкого и др. Том 1 (3-е изд., 1986) (1152095), страница 32
Текст из файла (страница 32)
До 1Π— 40 Ъ состава нефтяных масел — моно- и пблицнклнческие ароматические углеводороды. Часть из них содер. скит в молекуле также и нафтеновые кольна, н поэтому их относят к нафтеново-ароматическим углеводородам. Ароматичесние н нафтеновоароматические кольца имеют парафиновые боковые разветвления и неразветвленные цепи, количество и строение которых влияют на свойства нефтяных масел, например стойкость к окислению, газостойкость, вязкостио-температурные характеристики н др. Ароматические углеводороды являются необходимой составной частью электроизоляционных нефтяных масел.
Их количественный и структурный состав во многом определяет физино-химические и электрические харантервстики ыасел, Полное удаление ароматических углеводородов из масла в процессе очистки приводит к снижению стойкости масла против окисления (особенно при повышенной температуре). каталитяческого воздействия металлов, света и повышению склонности к газовыделению при воздействии электрических разрицов. Излишнее количество ароматических углеводородов, особенно полициклических, ухудшает 126 масел. Для каждого типа масел добиваются оптимального соотношения нафтеиовых и ароматических углеводородов, Нефтяные масла получают очисткой дистнллятных нли остаточных фракций нефти от компонентов, ухудшающих физико-химические н электрические свойства (непредельные углеводороды, полярные соединения, некоторые серо- я аэотсодержащие соединения, смолы, твердые углеводороды и др,).
Распространенные способы очистки масел: а) кислотно-щелочной (используется коннентрированная серная кислота' в количестве 5— 15 ть по ыассе н водный раствор едкого патра); б) селективный (применяют растаорители. например, фенол, фурфурол, избирательно растворяющие нежелательные компоненты н примеси); в) адсорбцяонный (с применением адсорбентов для поглощения нежелательных компонентов); г) гидрирование (процесс. занлючаюшийся в изменении химической структуры Т леводороров масла, азотистых соединений), анлючнтельной стадией очистнн масел при использовании способов «а», «б», «г» являетсн дсочистка адсорбентом (путем контактировання нля перколяцня), В связи с этим различа- ют масла кислотно-щелочной, адсорбциоиной, селективной н гндроочнсткн. Физико-химические свойства.
Плогкосгь масел обычно варьирует в довольно узких'йределах, а температурный коэффициент плотности составляет в среднем 0,00066 'С '. Чем выше содержание в масле ароматических углеводородов, тем выше его плотность, а также показатель преломления. Теплопроводность )н ВтДм'С) н удельная теплоемкость с, Дж/(кг. С), нефтяных масел зависят от температуры и связаны с плотностью: 117,2 10» й = (! — 0.00054(); (4.8) )угэ с = 4, 19 (0,345+ 0,0008881) (2,10 — 0,001() ), (4.4) где Пм — плотность масла прн 15 'С, кг/мэ; !в температура, С. Характер зависимости вязкостн от температуры (табл. 4.2) определяется химической структурой масла.
Удаление из масла высокоэастывшощнх парафнновых углеводородов приводит к снижению их вязкости прк низких температурах. Масла для холодного климата с низкой температурой застывания и хорошими показа'- телямн текучести получают иэ нафтеновых или малопарафииистых нефтей. Запасы некоторых из них уже исчерпаны, Приходится использовать масла из парафинистых нефтей с высокой температурой застывания, понижаемой введением депрессаторов.
Делрессаторы имеют крупные молекулы и обычно являются ароматическими полимерами, например нарафлоч, содержащий нафтвлиио. вые кольца с парафинозыми боковыми цепямн. Они предотвращают образование кристаллов в ыасле при охлаждении. При низких отрицательных температурах воздуха ( — 20 —:25'С и ниже), особенно в районах Крайнего Севера, работоспособность масляных выключателей и контактных устройств для регулирования напряжения под нагрузкой существенно зависит от вяэностн масла, которая влияет иа скорость движения подвижных контактов, на продолжительность их отключения. Во избежание обеспечения надежности работы в холодное время года путем применения электрического подогрева в СССР н за рубежом разработаны и применяются легкие нефтяные масла с пониженными температурой застывания н вязкостью в области отрицательных температур, при высокой противоокислктельной и электрофизической стабильностя, Цвет товарного трансформаторного (конденсаторного) масла, обычно соломенво-желтый, характернэуег глубину его очистни: чем глубже очистка, тем светлее масло, При недостаточно полном удалении из масла природных смолистых соединений н накоплении продуктов охнсления масло имеет более темный цвет: чем их больше, чем темнее масло.
Поверхностное натяжение хорошо очищенных масел прн 20 'С обычно 40 — 45 кН/м! недостаточно очищенные масла имеют более нкзкие его значения, а в окислеиных маслах †э признак наличия полярных продуктов окисления. Т а б л и ц а 4.2. Вазкостно-температурные показатели некоторых товарных трансформаторных масел разлячнога происхождения по Р йс Лппштейну, М. И. Шахпавичу и Г..Д. Головаив о 59 й о' Пай ! Кявзкзтякескзя зязкостъпо з ызГс. ярк температуРе.
'С -40 ° — Зо С руктур огруояово» ькыыз ызсзл. Показа. тель ярз. лоызовяя свете пря эт яп -тэ! +00 +ю +то ! +00 сн 1,4935 Марка ТКп, ТУ 38- 101 890-81, из анастасиевской нефти (кислотно - щелочной очистки) Марка ТКп, ТУ 38- . 101-890-8!, из смеси бакинских нефтей . (кислотно-щелочной очистки) Марка ТСп, ГОСТ 10121-76, ив парафи, нистых сернистых нефтей (фепольной очистки) Ма1гка ТСп, ГОСТ 10121-76, из парафи.нистых сернистых . нефтей (гидроочишенное) Марка Т 1500, ГОСТ 982-80, кз бакинских нефтей (кислотно-щелочной очистка с контактной доочисткой). Марка ГК, ТУ 38-401- 358-84. вз запади осибнрских иарафииистык нефтей 20,8 30,8 39,4 810 5.0 3,7 1,4869 11,3 42,7 46,0 4,0 1,4750 1,4721 19,0 8.6 34.4 57,0 12,5 39,8 47,7 19.3 15,6 44,4 40,0 7„2 24,3 Т а блиц а 4.3.
Растворимость иепоторых газов а трансформаторном (конденсаторном) масле при +25'С и 0,1 МПа (по М. И. Шахяевичу) Растворимость воды в маслах зависит от их углеводородного состава и наличия полярных примесей. С ростом содержания ароматических углеводородов и полярных примесей (спиртов, кислот, мыл н др.) гигроскопичносгь масел увеличивается, Окислениые масла более гигроскопичны. Растворимость в масле различных газов зависит от химической природы последних (табл. 4.3).
Растворимость в масле водорода, азота, воздуха с повышением температуры (от 20 до 80'С) возрастает, растворимость кислорода.слегка, а растворимость углекисрого газа резко снижается. Под влиянием электрического поля растворимость газа в масле уменьшается вследствие явления электрострихпии.
При колебаниях (вибрация) определенной частоты может происходить локальное изменение Рзство. рвмостн газа в масле. С ростом давления растворимость газа в масле увеличивается. Электрофизические свойства. Значение з, масел, равное 2,2 — 2,3 при 20 'С, с ростом температуры до 90 'С снижается в среднем на 3 — 4%. 11ри частоте 50 Гп 1п 6 в маслах практически определяется проводимостью и зависит от степени их очистки. С увеличениеы температуры 12156 линейно возрастает. При низких напряженностях электрического поля может на- О-. 93 о' бшодаться увеличение 156 масла прн снижении напряженности электрического поля, тем большее, чем больше содеРжание ионньгх примесей в масле.
Нэ 12 6 и проволимость масла практически не влияет влага, нахов»шапса я состоя»як истинного раствора. При изменении растворимо- примечание. сл, сгг, сп — чяслз углевоаяыкатоиоз соотзетстззяво в ароывтяязскоа. язфгояозов в пзрзфккозык структурах, же выражается з расчете яв 100 углзролвстък втэков образца цзслз. Нофтлныз злзхтромтслябиЪнниз масла сти влаги в масле (например, при охлаждении) часть влаги может выделиться я виде мьлко- ' дисперсных капелек, вызывая резкое увеличение !и 5 и снижение р. Специально обезноженные органические кислоты. перекиси, спирты, фенолы (при условии вх полного растворения в масле) не оказывают .заыетного влияния на (ц б масла. В эксплуатации повышение потерь масла связано с накоплением перастворенных и коллаидных частиц (швам, мыла, продукты разрушения твердой изоляции, волокна и др.) При промышленной частоте основными источникаыи повышенных потерь в свежих маслах (помимо мелко дисперсных капелек влаги) являются коллоидные нейтральные н кислые асфальтосмолистые веществе н следы мыл.
Наиболее эффективное удаление любых коллоцциых часпщ нз масла осуществляется адсорбциоииой очисткой„что наряду со снижением 1и б повышает стабильность масел и их стойность против старения. Наличие в свехшх маслах присадки ионол не оказывает влияния на повышение (ц б масла. Для технически чистых масел пробивное напряжение в стандартном разряднике составляет 50 — 50 кВ при 50 Гц и примерно 120 кВ при воздсйствии импулышого напряжения (волна 1,5(40 мкс).
Полярные вещества, влаге н газы, находящиеся в состоянии ясгинного раствора, не влияют на Елр масла Их выделение в свободном виде снижаег Елр масла, особенно при одновременном наличии в масле твердых микроприыесей, Поэтому в маслах для работы при. высоких напряжениях я напряженностях электрического поля иормвруют содержание микропримесей, особенно с наяболее опвснымн размерами частиц — от 2 до 10 мкм, присутствующих.к тому же в иаиболыпнх количествах. -оо-ао-го-га-го о го го го оооо Рис. 4.4, Зависимость пробивного напряжения трансформаторного масла от гемпературЫ при постоянном и переменном напряжениях, электроды — диски 25 мм с закругленнымй краямн,.расстояние' 2,5 мы. По 3. М.
Белециому, Е. Л. Тополяискому, В. И. Рыженко: эрл.лсстсзавсм лллрюлсллл: à — масло Ткл, ссхсрмащсс О.сохе % (мас.) золы; г — масло Т-(зОО. сслсрмлысс злэсэ ь (млс.) зслм; пра лсрсмслнсм лачрл- жсллв: з — масло тцл; с — масло т-!Без Мнкрочастицы в маслах резко снижают также и срок службы электрооборудования.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
