Tekući dielektrici
Tekući dielektrici mogu se klasificirati prema različitim kriterijima.
1. Po kemijskoj prirodi:
a) naftna ulja,
b) sintetičke tekućine (klorirani i fluorirani ugljikovodici, silicij-silicij ili fluor-organske tekućine, različiti derivati na bazi aromata, esteri raznih vrsta, poliizobutileni).
Prema specifičnostima aplikacije za:
a) transformatori,
b) sklopke i sklopne uređaje za regulaciju napona pod opterećenjem,
c) kondenzatore,
d) kablovi,
e) sustavi za cirkulacijsko hlađenje i izolaciju visokonaponskih instalacija.
3. Na gornjoj granici dopuštene radne temperature:
a) do 70°C (naftna ulja u kondenzatorima),
b) do 95 °C (naftna ulja u transformatorima, klorirani ugljikovodici u kondenzatorima),
c) do 135 °C (neki sintetski i klorirani ugljikovodici, neki esteri silicijeve, fosforne, organske kiseline, poliorganosiloksani),
d) do 200 °C (neke vrste fluorougljika, klor (fluor) organosiloksani),
e) do 250 °C (polifileteri i specijalni poliorganosiloksani).
Razvrstavanje prema gornjoj granici dopuštene temperature također ovisi o karakteristikama rada dielektrične tekućine i potrebnom vijeku trajanja.
4. Prema stupnju zapaljivosti:
a) zapaljivo,
b) negorivi.
Posebni zahtjevi za tekući dielektrik određeni su dizajnom i uvjetima uporabe opreme u kojoj se koristi, stupnjem opasnosti za okoliš. Opći zahtjevi mogu se formulirati na sljedeći način:
1) visoka dielektrična čvrstoća,
2) visoki ρ,
3) nizak tgδ,
4) visoka stabilnost u uvjetima rada, skladištenja i obrade,
5) visoka otpornost na električna i toplinska polja,
6) visoka otpornost na oksidaciju,
7) određena vrijednost εd, uzimajući u obzir značajke strukture električne izolacije,
8) kompatibilnost s korištenim materijalima,
9) sigurnost od požara,
10) ekonomičnost,
11) sigurnost okoliša,
12) niska viskoznost u rasponu radnih temperatura.
Suvremena tehnologija za proizvodnju energetskih kondenzatora dovela je do promjene zahtjeva za impregnacijsku tvar: ona mora biti izrađena na bazi aromatskih spojeva i mora imati nisku viskoznost, dobru sposobnost vlaženja polipropilenskog filma, njegovo zanemarivo otapanje i bubrenje. u tvari za impregniranje, unaprijed određena vrijednost međusobne topljivosti tvari za impregniranje i polipropilenskog filma, zadovoljavajuća stabilnost na niskim temperaturama, uključujući nisku temperaturu zagrijavanja, visoka otpornost na plin, netoksičnost, sigurnost za okoliš i dobra biorazgradivost.
Tekući dielektrici, na primjer, u transformatorima obavljaju dodatnu funkciju kao sredstvo za hlađenje i osiguravaju uklanjanje topline koja se stvara unutar električne opreme, što zahtijeva visok toplinski kapacitet i nisku viskoznost pri najnižim radnim temperaturama.
Često su električni kvarovi popraćeni lukovima, lukovima koji mogu zapaliti tekućinu, plinovite proizvode njezinog isparavanja ili raspadanja. Važno je da se dielektrična tekućina, njezine pare ili plinoviti produkti raspadanja ne zapale u slučaju kvara električne opreme; njegova otpornost na paljenje ocjenjuje se stupnjem negorivosti.
Nijedna dielektrična tekućina ne ispunjava sve ove zahtjeve u isto vrijeme. Moramo se usredotočiti na najvažnije zahtjeve za specifičan slučaj primjene, kompenzirajući pojedinačne nedostatke ograničavanjem radnih uvjeta ili odgovarajućim promjenama u dizajnu električne opreme.
Na primjer, osiguranje sigurnosti okoliša dovelo je prvo do smanjenja stupnja kloriranja i odgovarajućeg povećanja opasnosti od požara, a zatim do gotovo opće zabrane proizvodnje i uporabe polikloriranih bifenila (PCB). Gotovo sve postojeće zamjene su zapaljive. Ovaj nedostatak je u velikoj mjeri nadoknađen revizijom dizajna kućišta električne opreme u smjeru smanjenja vjerojatnosti njenog opasnog oštećenja u hitnim slučajevima.
Međutim, velik broj električne opreme koja sadrži tiskane pločice opasne po okoliš još uvijek je u uporabi.Rad takve električne opreme zahtijeva strogo poštivanje posebnih uputa. Poduzimaju se mjere za postupnu zamjenu tiskanih ploča u transformatorima ekološki prihvatljivim tekućinama. Krhotine koje sadrže tiskane ploče i neispravnu opremu se uništavaju.
Visoka potražnja εd za tekućim dielektricima kondenzatora može se kompenzirati povećanjem njihove otpornosti na djelovanje električnog polja i odgovarajućim povećanjem radnog intenziteta električnog polja.