Изоляционная жидкость и основы ее эксплуатации

изоляционная жидкость

Изоляционная жидкость используется во многих видах высоковольтного электрооборудования. Это трансформаторы, коммутационные аппараты, конденсаторы, кабели. В них изоляционные жидкости выполняют, как правило, две основные функции: диэлектрика и охладителя.

Среди дополнительных функций следует также отметить улучшение условий гашения дуги в коммутационных аппаратах, защиту внутренней изоляции электрооборудования от негативного влияния внешней окружающей среды (например, увлажнение), даже такую, как предоставление возможности получать информацию для нужд диагностирования на основе испытаний образцов жидкости, извлеченной из оборудования.

Именно благодаря своим характеристикам изоляционная жидкость оказалась тем веществом, которое наиболее широко применяется вот уже более ста лет. Она имеет достаточно высокие изоляционные свойства, позволяющие получать необходимые габариты оборудования; малую вязкость, необходимую для эффективного отвода тепла; температуру застывания, которая приемлема для условий использования электрооборудования зимой. Не менее важной является относительно низкая стоимость изготовления названной жидкости с нужными характеристиками, которые, к тому же, сохраняются практически неизменными в течение длительного времени эксплуатации. Цена трансформаторного масла хоть и немаленькая, но все же приемлемая в сравнении с альтернативными диэлектриками.

Изоляционная жидкость – особенности эксплуатации

Совершенствование общепринятых технологий изготовления изоляционных масел (очистка полученных из нефти масляных дистиллятов, в т.ч. с регулированием состава основных углеводородных соединений) приводило к росту качества таких масел, но не устраняло существование основных недостатков их применения, которые были связаны с происхождением этих жидкостей и проявлялись в случае возникновения аварий электрооборудования. Речь идет об авариях, причиной которых являются короткие замыкания внутри оборудования. Они сопровождаются протеканием больших токов, а следовательно возникновением температур, достаточных для разрушения углеводородных компонентов масла с образованием огромного количества газообразных продуктов его разложения. Последствия этого известны: корпуса оборудования повреждаются, масло вытекает и горит.

То есть первый недостаток, свойственный многим нефтепродуктам – это пожароопасность изоляционной масла. Второй – загрязнение почвы, к тому же такое, которое плохо поддается биологическому разложению. И наконец, нефть не относится к возобновляемому сырью (кстати, не всякая нефть пригодна для изготовления именно изоляционной масла), а ее запасы потихоньку иссякают.

Известно, что свойства изоляционной жидкости (как диэлектрика и охладителя) и конструктивные особенности оборудования, где эта жидкость применяется, взаимосвязаны. Ряд факторов (вид оборудования, класс напряжения, условия эксплуатации, экономические факторы и прочее) влияет на принятие конечных решений об использовании той или другой изоляционной жидкости в какой-то единице или группе единиц оборудования. Ни одна из существующих жидкостей такого назначения не является универсальной в отношении выполнения всех требований для случаев, которые сопровождают как сам процесс их применения, так и возможные последствия от него.

Внутренняя изоляция высоковольтного электрооборудования выполняется, как правило, композиционной и содержит несколько диэлектриков. В основном это сочетание твердых диэлектриков с жидкими или газообразными диэлектриками. При атмосферном давлении жидкие диэлектрики (изоляционные жидкости) имеют преимущества по сравнению с газообразными: большая электрическая прочность; большая диэлектрическая проницаемость, а следовательно большая однородность всей изоляции; большая теплопроводность. Поэтому изоляционные жидкости еще длительное время будут использоваться по назначению.