Materiale electro-izolante

Categoria: Referat Fizica

Descriere:

Majoritatea dielectricilor lichizi sînt inflamabili, se oxidează în timp, dau amesticuri gazoase inflamabile sau toxice ÅŸi atacă într-o oarecare măsură materialele conductoare ÅŸi electroizolante solide cu care vin în contact.
Ca dielectrici lichizi se utilizează uleiurile: minerale, sintetice ÅŸi hidrocarburile aromatice care prezintă benzenul toluenul etc. Se utilizează ca solvenÅ£i în compoziÅ£ia lacurilor electro izolante...

MATERIALE ELECTROIZOLANTE LICHIDE.

          Materialele electroizolante lichide sînt materialele care în timpul expluatării se găsesc în stare lichidă.

          Ele prezintă, ca şi gazele, avantajul, ocupă toate spaţiile şi după străpungere se regenerează instantaneu.

          Sînt mai grele şi mai scumpe decît gazele, dar transmit mai bine căldura. Majoritatea dielectricilor lichizi sînt inflamabili, se oxidează în timp, dau amesticuri gazoase inflamabile sau toxice şi atacă într-o oarecare măsură materialele conductoare şi electroizolante solide cu care vin în contact.

          Ca dielectrici lichizi se utilizează uleiurile: minerale, sintetice şi hidrocarburile aromatice care prezintă benzenul toluenul etc. Se utilizează ca solvenţi în compoziţia lacurilor electro izolante.

            Caracterizarea Uleiurilor Minerale.

Uleiurile minerale sînt produse naturale opţinute din ţiţei prin distilarea fracţionată.

După utilizările lor, uleiurile minerale se impart în următoarele sorturi: ulei de cablu, ulei de transformator, ulei de condensator.

·       Uleiul de transformator serveşte ca izolant în transformator şi la răcirea transformatorului. El izolează straturele( între ele şi faţă de miezul feromagnetic ) şi evacuiază perderile din transformator în timpul funcţionării, contribuind la răcirea lui.

Uleiul de transformator se utilizează şi la întrerupătoare electrice.

Proprietăţile esenţiale ale uleiulu variază cu compoziţia lui şi sînt următoarele:

·       Tangenta unghiului de perderi tg δ≈10­­­­­­­­­­ ;

·       Permitivitatea relativă, εr=125...2,4;

·       Rigiditatea dielectrică, Estr=125…150 kV/cm;

·       Rezistivitatea, p>10  ohm Ωcm( 20 C);

·       Punct de inflamibilitate minim, 0i min=125...135 C;

·       Temperatura maximă admisibilă de exploatare, 0max=90 C;

·       Viscozitatea mică (pentru o bună circulaţie a uleiului în transformator).

·       Aceste proprietăţi se verifică prin încercări pe probe luate periodic din transformatoarele şi întrerupătoarele aflate în exploatare.

·       Uleiul de cablu se utilizează pentru impregnarea hîrtiei la cablurile izolate cu hîrtie, fie la cabluri cu circulaţie de ulei.

Uleiul folosit pentru impregnarea hîrtiei este viscos la temperatura de expluatare ( 10...60 C) şi fluid la temperatura de 130 C de impregnare a hîrtiei.

Uleiul folosit la cablurile cu circulaţie de ulei trebuie să fie fluid, asemănător cu uleiul de transformator.

Proprietăţile uleiului de cablu  sînt următoarele:

·       Permitavitatea relativă εr=2.17...2.31;

·       Punct de inflamibilitate minim 0i ,min=150…170 C ( pentru uleiul de circulaţie ) şi 250…270 C ( pentru uleiul de impregnare ).

·       Uleiul de condensator se utilizează pentru impregnarea hîrtiei de izolaţiei a condensatoarelor

Este uleiul mineral bine rafinat, cu tangenta unghiului de perderi ( tgδ ) mai mică de 10.

     Acest ulei, avînd permetivitatea relativă εr mică, condensatoarele în care se foloseşte ca dielectric au dimensiuni mari, motiv pentru care uleiul de condensator este înlocuit cu uleiuri sintetice.

                           Uleiuri vegetale

Uleiurile vegetale numite şi uleiuri sicative ca uleiul de in şi de tung sînt utilizate la fabricarea lacurilor electroizolante.

Ca şi uleiurile minerale, uleiurile vegetale sînt uleiuri naturale. 

              Uleiuri sintenice clorurate

Aceste uleiuri poartă diferite denumiri comercial: askarelelor ( S.U.A, Anglia, Franţa ), clophen ( Germania ), sovol şi sovtol ( Rusia ).

Ele prezintă multe avantaje faţă de uleiurile minerale: nu sînt inflamabile, nu se oxidează sub acţiunea arcului electric se descompun dar nu dau gaze inflamabile.

Dezavantajele: conductibilitatea termică mai mică şi acţiunea corozivă mai puternică asupra materialelor electroizolante, cu care vin în contact. De asemenea, acidul clorhidric, care se obţine prin descompunerea  askarelelor este toxic şi coroziv.

Uleiurile sintetice au permibilitate relativă dublă faţă de uleiurile minerale: εr=4.5...6, ceea determinat folosirea lor la condensatoarele electrice, obţinînd-se reduceri de volum de la 40-50% faţă de condensătoarele cu ulei mineral.

În transformatoare, avantajul askarelelor este neinflamabilitatea lor. Ei pot fi utilizaţi şi la întrerupătoare, de oarece sub acţiunea arcului electric nu produc gaze inflamabile.

Pe lîngă uleiurile sintetice clorulate există şi uleiuri sintetice fluorurate şi uleiuri sintetice siliconice ( compuşi organici ai siliciului, rezistenţi la temperaturi ridicate şi cu bună stabilitate chimică ). Acestea se pot utiliza la temperaturi de expluatore pînă la 200 C.

Dezavantajul uleiurilor sînt în preţul lor neconvinabil.

Concluzie: Materialele electroizolante lichide sînt un dielectric     

                       forte convenabil mai ales     

                       pentru transformatoare, servind ca un dielectric şi ca   

                       un mijloc de răcire.  Ne                      

                       cătînd la dezavantajele lor uleiurile izolante lichide    

                       sînt considerate ca cele