Informacje ogólne

Drukuj

OLEJE ELEKTROIZOLACYJNE

W zależności od przeznaczenia rozróżnia się oleje:

a)    transformatorowe - mające izolować i chłodzić uzwojenia oraz rdzeń transformatorów,

b)        łącznikowe - służące do gaszenia łuku elektrycznego w stykach elektrycz­nych,

c)         kablowe - przeznaczone do izolowania i chłodzenia kabli energetycznych,

d)        kondensatorowe - które z jednej strony są cieczami izolacyjnymi, z drugiej
zaś ich własności dielektryczne wpływają na pojemność kondensatora.

 

      W dielektryku znajdującym się w polu elektrycznym, zachodzą procesy polaryzacji, wywołujące przepływ prądu elektrycznego, ponieważ podczas polaryzacji przemieszczają się ładunki elektryczne. Prąd towarzyszący polary­zacji elektronowej nosi nazwę prądu przesunięcia Ips (rys.1). Polaryzacja dipolowa i przestrzenna wywołują prąd, zwany prądem absorpcji Iabs. Oprócz tych dwóch prądów przez każdy dielektryk przechodzi jeszcze prąd przewod­ności Ipw. Rozkład prądów w dielektryku znajdującym się pod działaniem zmiennego pola elektrycznego został przedstawiony na rys. 1.


image001

 

Rys. 1. Rozkład prądów w dielektryku

 

W dielektryku idealnym, gdy przewodność i absorpcja nie występują, a prąd I = Ips tworzy z napięciem U kąt 90°C, straty W = U • I • cos φ są równe zeru.

 

W technice zazwyczaj straty dielektryczne ocenia się za pomocą tangensa kąta δ, dopełniającego kąt φ do 90°.

 

Charakterystyki wartości stałej dielektrycznej έ', będącej miarą polarności substancji oraz parametru strat dielektrycznych tg δ (miara strat dielektrycz­nych), podano dla olejów izolacyjnych o różnych bazach w tabeli 1.

 

Tabela 1. Dielektryczne własności olejów izolacyjnych o różnej budowie

 

 

 

Rodzaj oleju

Stalą dielektryczna

έ

Tangens kąta strat dielektrycznych tg δ przy 90°C

Mineralny

2,15-2,35

0,004

Polibutyleny

2,2

0,001

Alkilobenzeny

2,25

0,002

Polisiloksany

2,2-2,4

0,001

Fluorowane polisiloksany

5,2

0,005

Estry kwasów dwukarboksylowych

4-9

0.001-0.25

Chlorowcopochodne bifenyli* (* - szkodliwe ekologicznie)

4,15-5

0,04

 

Oprócz zdefiniowanych wyżej parametrów fizycznych (έ i tg δ) własności izolacyjne olejów transformatorowych (i innych elektroizolacyjnych) charakte­ryzują wielkości typowo elektrotechniczne, takie jak:

 

-          napięcie przebicia,

 

-          oporność właściwa itp.

 

 

 

Na własności izolacyjne olejów negatywnie wpływa temperatura. Poglądo­wo przedstawiono to na rys. 2. Wskutek utleniania i zanieczyszczania pod­czas eksploatacji zwiększają się zarówno έ, jak i tg δ. Szczególnie duży wpływ na wzrost strat dielektrycznych ma pojawiająca się w oleju woda - rys. 3.

image002

Rys. 2.    Ogólny charakter wpływu temperatury na własności olejów izolacyjnych (l - napię­cie przebicia, 2 - straty dielektryczne, 3 - skłonność do utlenienia)


image003

 

Rys. 3. Wpływ wody zawartej w oleju transformatorowym na jego tg δ

 

            Problem PCB

 

PCB to skrót oznaczający nazwy związków polichloropochodnych bifenylu. Teoretycznie mogą one występować w 200 odmianach izomerycznych, różnią­cych się liczbą atomów chloru i ich pozycją w podstawowej cząstce bifenylu (rys. 4).

image004

 

Rys. 4. Wzór cząsteczki bifenylu z możliwymi pozycjami podstawienia chloru

 

Polichloropochodne bifenylu (PCB) jako ciecze niepalne o bardzo dobrych własnościach dielektrycznych, odporne chemicznie, produkowano w znacznych ilościach w latach 1950-1970 i szeroko stosowano jako komponenty olejów transformatorowych i kondensatorowych, hydraulicznych, farb i lakierów, two­rzyw sztucznych itp.  PCB zrobiły podobną karierę jak freon, gdy okazało się że bardzo negatywnie oddziałują na środowisko. Ich produkcja została wstrzymana, istnieje natomiast duże prawdopodobieństwo mieszania związków PCB z innymi olejami przepracowanymi podczas ich zbiórki. Oleje zawierające powyżej 50 ppm PCB muszą być traktowane jako odpady specjalne. Ich utyliza­cja wymaga skomplikowanych, kosztownych technologii.


| + -
Joomla! is Free Software released under the GNU/GPL License.