合成絕緣油
synthetic insulating oil
定義:采用化學合成方法制得的絕緣油,如聚烯烴、烷基代芳香烴、硅油等。
學科:電力_熱工自動化、電廠化學與金屬
相關(guān)名詞:熱穩(wěn)定性 芳烴 聚丁烯 硅油
圖片來源:視覺中國
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合成絕緣油是人工合成的液體絕緣材料,簡稱合成油。由于礦物絕緣油存在多種難以除凈的降低絕緣性能的組分,且制取工藝復(fù)雜、易燃燒、耐熱性低、介電常數(shù)不高,故研究人員通過化學合成方法,開發(fā)了具有優(yōu)異的電氣性能、熱穩(wěn)定性和其他特性的多種合成絕緣油,以滿足各種電力設(shè)備的需求。
合成絕緣油在變壓器、開關(guān)設(shè)備、電纜、電容器和其他電力設(shè)備等電力系統(tǒng)中具有廣泛的應(yīng)用。合成絕緣油根據(jù)其分子結(jié)構(gòu)和原料的不同,可以分為芳烴合成油、硅油、酯類合成油、醚類和砜類合成油以及聚丁烯等多種類型。具體如下:
1.芳烴合成油。芳烴合成油主要包括十二烷基苯(DDB)等。DDB是一種毒性較低的合成油,具有優(yōu)良的電氣性能和熱、氧老化穩(wěn)定性,以及較好的吸氣性。它的擊穿電場強度高,且銅、鋼、鋅、錫、鋁等金屬對其幾乎不起催化老化作用。但需注意,鉛對其有明顯的催化老化作用,并較易溶脹橡膠。DDB主要用于浸漬紙或紙膜復(fù)合介質(zhì),可用于電纜、電容器和變壓器,但因其與PP膜的相容性欠佳,不宜用于全膜電容器。
2.硅油。硅油是以硅烷為主要成分的合成油,具有優(yōu)異的電氣性能、熱穩(wěn)定性和化學穩(wěn)定性。硅油在極端環(huán)境下仍能保持穩(wěn)定的性能,因此適用于特殊場合的變壓器和電氣設(shè)備。此外,硅油的黏度-溫度特性平坦,有高的耐寒性,且其工作溫度可達150~200℃,屬難燃性絕緣油。然而,硅油的價格較高,這在一定程度上限制了其廣泛應(yīng)用。
3.酯類合成油。酯類合成油以脂肪酸酯為主要成分,具有良好的電氣性能和生物降解性,對環(huán)境和生物的影響較小。然而,酯類合成油在水分和酸性物質(zhì)存在時容易發(fā)生水解和氧化,因此在使用中需要注意防潮和防污染。
4.醚類和砜類合成油。醚類和砜類合成油也是合成絕緣油的重要類別。它們各自具有獨特的電氣性能和穩(wěn)定性,適用于不同類型的電氣設(shè)備。例如,烷基氯化二苯醚(MCDO)的電氣性能和穩(wěn)定性優(yōu)良,不燃燒,浸漬全膜電容器效果較好,但因毒性較大使應(yīng)用受到限制。
5.聚丁烯。聚丁烯是由丁烯和異丁烯聚合而成,為非極性液體。其介電性能和老化穩(wěn)定性優(yōu)于礦物油,具有吸氣性。通過改變聚合度,可以得到不同黏度的聚丁烯。聚丁烯主要用于鋼管充油電纜和低壓電容器。
綜上所述,每種類型的合成絕緣油都具有其獨特的性能和應(yīng)用領(lǐng)域,選擇適合的合成絕緣油對于提高電氣設(shè)備的安全性和可靠性具有重要意義。
(延伸閱讀作者:桂林電器科學研究院有限公司高級工程師 祝晚華)
責任編輯:張鵬輝