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絕緣液體

鎖定
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。 [1] 
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

絕緣液體基本信息

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硅油。
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)佔84%~87%,氫(H)佔12%~13%,硫(S)、氮(N)、氧(O)共佔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。 [2] 

絕緣液體絕緣液體用途

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。 [3] 

絕緣液體絕緣液體性能

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。如汽化温度高,閃點高,儘量難燃或不燃;凝固點低,合適的黏度和黏度一温度特性;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。 [3] 

絕緣液體絕緣液體分類

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,並得到廣泛應用,如供高温下使用的硅油以及十二烷基苯、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。 [3] 
參考資料
  • 1.    夏徵農主編,奚紹申等編,大辭海·機械電氣卷,上海辭書出版社,2007.12,第323頁
  • 2.    劉明光編著,電氣化鐵道高電壓絕緣與試驗技術,西南交通大學出版社,2001年06月第1版,第104頁
  • 3.    楊奎河,趙玲玲編著,新編電工手冊,中國電力出版社,2012.02,第114頁