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液体绝缘材料

发表时间:2018/2/8  浏览次数:733  
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用以隔绝不同电位导电体的液体。又称绝缘油。它主要取代气体,填充固体材料内部或极间的空隙,以提高其介电性能,并改进设备的散热能力。例如,在油浸纸绝缘电力电缆中,它不仅显著地提高了绝缘性能,还增强散热作用;在电容器中提高其介电性能,增大每单位体积的储能量;在开关中除绝缘作用外,更主要起灭弧作用。


性质

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液体绝缘材料应具有的共同性质如下。
(1)电气性能好,如绝缘电阻率高,击穿强度高,介质损耗角正切(tanδ)小,相对介电常数ε小(电容器中为了增大储能则要求ε大)。
(2)物理和化学性能好,如汽化温度高,引火点高,尽量难燃或不燃。
(3)热稳定性好,耐氧化。
(4)热导率大,凝固点低,如黏度和黏度一温度特性合适。
(5)劣化小,化学性质稳定,产牛氧化沉淀物难,机械不被腐蚀。[1] 

分类

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液体绝缘材料按材料来源可分为矿物绝缘油、合成绝缘油和植物油 3大类。工程上使用最多的仍然是矿物油。
1)矿物油
绝缘用矿物油是由石油精制而成,即将原油蒸馏获得石油与沥青,再将石油分馏精制而成的基础油。其主要成分由链烷系碳氢化合物(CH)及环烷系(CH)碳氢化合物组成,具有很好的化学稳定性和电气稳定性,属于弱极性介质。
2)合成油
合成油是人工合成的液体绝缘材料。它克服了矿物油难以除净降低绝缘性能的组分、工艺复杂、易燃烧、耐热性低、介电常数不高等缺点,开发了性能优良的合成绝缘油。
3)植物油
天然植物油的主要成分是甘油三脂肪酸酯,此外还有种类繁多、但含量少能溶于油脂的类脂物。植物油来源于天然的油料作物经压榨、精炼和改性等工艺获得,具有良好的电气性能,几乎可以完全生物降解,闪点高于300℃,介电常数在3.0~3.2之间,高于矿物油的平均值2.2,这有利于缩小绝缘纸和绝缘油介电常数之间的差值,减小加在油隙上的电场强度值,有效提高油纸绝缘耐受电压能力。同时,植物油的工频击穿电压值明显比其他绝缘油高,对水分有较强的吸收能力。[2] 

提高绝缘措施

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1.提高并保持绝缘油的品质
1)过滤
用滤纸过滤可除去绝缘油中的纤维和部分水分、有机酸等杂质。也可先在绝缘油中加一些白土、硅胶等吸附剂,吸附油中的杂质,然后过滤。在运行过程中,也常用过滤的方法来恢复油的绝缘性能。
2)防潮
首先,在设备制造过程中要防止水分、杂质侵人。其次,绝缘件在浸油前必须烘干,有的还要进一步采用抽真空法去除水分,在制成后要与大气隔绝。但有些产品中的液体绝缘,不可能与大气完全隔绝时,则要在空气进口处采用带有干燥剂的吸湿器,防止潮气与油面直接接触。
3)脱气
常用的脱气办法是将油加热,喷成雾状,并抽真空,以除去其中的水分及气体;并在真空状态下将油灌入高压电气设备中。
4)采用油和固体介质组合如覆盖、绝缘、屏障等,以减小杂质的影响。
5)防尘
制造绝缘件、绕组以及特殊要求的产品装配车间,必须有防尘措施,使产品在注油后,不让灰尘入侵而降低油的绝缘性能。
2.改进绝缘结构以减小杂质的影响
绝缘油在储存、运输和运行使用过程中必须防止污染、老化,以保证设备安全运行,延长设备的检修周期。防止绝缘油的老化一般可采用加强散热以降低油温、用氮或薄膜使绝缘油与空气隔绝、添加抗氧化剂、防止日光照射等措施;除此之外,还必须经常检查充油电气设备的温升、油面高度及油的表面张力、闪点、酸值、击穿强度和介质损耗正切值等。
在使用过程中若油面下降,则需补充油液,要求补充油的主要理化指标应与设备中的原油液相同或接近,以保证两者混合后的安定度合格,未经处理的运行使用油不能与绝缘油混合使用,且运行油的质量应符合国家标准的规定要求。[3] 

要求

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各种电气设备对绝缘油的共同要求是:电气性能好、闪点高、凝固点低,在氧、高温和强电场作用下性能稳定,无毒、无腐蚀性、黏度小、流动性好。除此之外,不同的使用场合还有不同的要求,如高压开关电器还要求绝缘油具有良好的灭弧性能,电容器则要求绝缘油相对介电常数较大。







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