絕緣液體

絕緣液體

絕緣液體是具有絕緣性能的液體材料。在電工產品中起絕緣、冷卻、浸漬和填充等作用,在油開關中還起滅弧作用,在電容器中起貯能作用。可從礦物油中精煉,也可人工合成,或者從動植物油中提煉。最常用的是變壓器油、電容器油以及電力電纜用絕緣油。

基本介紹

  • 中文名:絕緣液體
  • 外文名:insulating liquid 
  • 定義:具有絕緣性能的液體材料
  • 作用:絕緣、冷卻、浸漬和填充等作用
  • 性能:擊穿強度高、電阻率高等
  • 使用最多的:礦物絕緣油
概述,絕緣液體用途,絕緣液體性能,絕緣液體分類,

概述

高壓電氣設備廣泛使用的液體絕緣介質,可劃分為天然絕緣油和人工合成絕緣油。
天然絕緣油包括:①植物油(蓖麻油、亞麻仁油、桐油等);②礦物油(變壓器油、電容器油等)。
人工合成絕緣油包括:①芳香烴類絕緣油;②醚類絕緣油;③酯類絕緣油;④矽油。
工程中使用的絕大多數絕緣液體是從石油中提煉出的礦物油。
絕緣液體的主要成分如同石油,其化學組成十分複雜,不同產地,甚至同一產地不同油井開採出來的石油,其物理、化學性質也可能各不相同。但是,組成石油的元素並不複雜,其中,碳(C)占84%~87%,氫(H)占12%~13%,硫(S)、氮(N)、氧(O)共占1%~3%。
分子中含有碳和氫兩種元素的有機化合物叫“烴”,它是石油中最基本的有機化合物。根據分子結構的不同,石油中含有的化合物為:烷烴(
)、環烷烴(
),芳香烴(
)、烯烴(
)、炔烴(
)和非烴化合物。從石油提煉出來的絕緣油,根據其粘稠度、用途目的、使用環境等,可劃分為:變壓器油(適合於330 kV及以下變壓器和其他高壓電氣設備)、超高壓變壓器油(適用500 kV變壓器和其他高壓電壓設備)、電容器油、電纜油、斷路器油。變壓器油最具有代表性,它不但用於變壓器中,而且廣泛用於互感器、充油套管等設備中。所以,通常情況下變壓器油是液體絕緣的代名詞。

絕緣液體用途

絕緣液體是用以隔絕不同電位導電體的液體,又稱絕緣油。
它主要取代氣體,填充固體材料內部或極間的空隙,以提高其介電性能,並改進設備的散熱能力。用作絕緣介質的油類材料主要用在變壓器、油開關、電容器和電纜等電工產品中。例如,在油浸紙絕緣電力電纜中,它不僅顯著地提高了絕緣性能,還增強散熱作用;在電容器中提高其介電性能,增大每單位體積的儲能量;在開關中除起絕緣作用外,更主要起滅弧作用。

絕緣液體性能

液體絕緣材料均具有優良的電氣性能,即擊穿強度高,介質損耗角正切值小,絕緣電阻率高,相對介電常數小;其次是具有優良的物理和化學性能。如汽化溫度高,閃點高,儘量難燃或不燃;凝固點低,合適的黏度和黏度一溫度特性;熱導率大,比熱容大;熱穩定性好,耐氧化;在電場作用下吸氣性小;它和與之接觸的固體材料之間的相容性要好;毒性低、易生物降解。還要求來源廣、價格低。開關油還要求在電弧作用下生成的碳粒少、易分散、沉澱快。超高壓變壓器油則要求油的流動產生的靜電荷少。

絕緣液體分類

液體絕緣材料按材料來源可分為礦物絕緣油、合成絕緣油和植物油三大類。工程技術上最早使用的是植物油,如蓖麻油、大豆油、菜子油等,至今仍在使用。蓖麻油是優良的脈衝電容器的浸漬劑,與菜子油一樣,都可用於金屬化電容器。為滿足各種電工設備的不同要求,又開發了多種類型的合成絕緣油,並得到廣泛套用,如供高溫下使用的矽油以及十二烷基苯、聚丁烯油等。
但是,工程上使用最多的仍然是礦物絕緣油。
需要注意的是必須經常對油的性能進行檢查和測定,若運行中的油不符合標準時,則需對油進行淨化和再生。

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