Dielétricos líquidos
Os dielétricos líquidos podem ser classificados de acordo com diferentes critérios.
1. Por natureza química:
a) óleos de petróleo,
b) líquidos sintéticos (hidrocarbonetos clorados e fluorados, silício-silício ou flúor-orgânicos, vários derivados aromáticos, ésteres de vários tipos, poli-isobutilenos).
De acordo com as especificidades do pedido de:
a) transformadores,
b) interruptores e dispositivos contatores para regulação de tensão sob carga,
c) capacitores,
d) cabos,
e) sistemas de refrigeração de circulação e isolamento de instalações de alta tensão.
3. No limite superior da temperatura operacional permitida:
a) até 70 ° C (óleos de petróleo em condensadores),
b) até 95 ° C (óleos de petróleo em transformadores, hidrocarbonetos clorados em capacitores),
c) até 135 ° C (alguns hidrocarbonetos sintéticos e clorados, alguns ésteres de silícico, fosfórico, ácidos orgânicos, poliorganossiloxanos),
d) até 200 ° C (alguns tipos de fluorocarbonetos, cloro (flúor) organossiloxanos),
e) até 250°C (polifiltrantes e poliorganossiloxanos especiais).
A classificação de acordo com o limite superior da temperatura permitida também depende das características de desempenho do fluido dielétrico e da vida útil necessária.
4. De acordo com o grau de inflamabilidade:
a) combustível,
b) incombustível.
Os requisitos específicos para um dielétrico líquido são determinados pelo projeto e condições de uso do equipamento em que é usado, o grau de perigo para o meio ambiente. Os requisitos gerais podem ser formulados da seguinte forma:
1) alta rigidez dielétrica,
2) alto ρ,
3) baixo tgδ,
4) alta estabilidade sob condições de trabalho, armazenamento e processamento,
5) alta resistência a campos elétricos e térmicos,
6) alta resistência à oxidação,
7) um certo valor εd, levando em consideração as características da estrutura de isolamento elétrico,
8) compatibilidade com os materiais utilizados,
9) segurança contra incêndio,
10) economia,
11) segurança ambiental,
12) baixa viscosidade na faixa de temperatura operacional.
A tecnologia moderna para a produção de capacitores de potência levou a uma mudança nos requisitos para a substância impregnante: ela deve ser feita com base em compostos aromáticos e deve ter baixa viscosidade, boa molhabilidade do filme de polipropileno, sua dissolução e inchaço insignificantes na substância impregnante, um valor predeterminado da solubilidade mútua da substância impregnante e do filme de polipropileno, estabilidade satisfatória a baixas temperaturas, incluindo baixa temperatura de aquecimento, alta resistência a gases, não toxicidade, segurança ambiental e boa biodegradabilidade.
Os dielétricos líquidos, por exemplo, em transformadores desempenham uma função adicional como agente de resfriamento e proporcionam a remoção do calor gerado no interior de equipamentos elétricos, que exigem alta capacidade térmica e baixa viscosidade nas temperaturas operacionais mais baixas.
Freqüentemente, as falhas elétricas são acompanhadas de arcos, arcos que podem inflamar os produtos líquidos e gasosos de sua evaporação ou decomposição. É importante que o fluido dielétrico, seus vapores ou produtos de decomposição gasosa não entrem em ignição em caso de falha do equipamento elétrico; sua resistência à ignição é avaliada pelo grau de incombustibilidade.
Nenhum fluido dielétrico atende a todos esses requisitos ao mesmo tempo. Devemos nos concentrar nos requisitos mais importantes para um caso de aplicação específico, compensando as deficiências individuais limitando as condições de operação ou fazendo alterações apropriadas no design do equipamento elétrico.
Por exemplo, garantir a segurança ambiental levou primeiro a uma redução no grau de cloração e a um aumento correspondente nos riscos de incêndio e, em seguida, a uma proibição quase universal da produção e uso de bifenilos policlorados (PCBs). Quase todos os substitutos existentes são combustíveis. Essa deficiência foi amplamente compensada pela revisão do design da caixa do equipamento elétrico no sentido de reduzir a probabilidade de danos perigosos em uma situação de emergência.
No entanto, um grande número de equipamentos elétricos contendo placas de circuito impresso ambientalmente perigosas ainda está em serviço.A operação de tais equipamentos elétricos requer o cumprimento estrito de instruções especiais. Medidas estão sendo tomadas para substituir gradativamente as placas de circuito impresso dos transformadores por fluidos ecologicamente corretos. Detritos contendo placas de circuito impresso e equipamentos com defeito são destruídos.
A demanda é alta εd para dielétricos líquidos do capacitor pode ser compensada aumentando sua resistência à ação de um campo elétrico e aumentando correspondentemente a intensidade operacional do campo elétrico.