Жидкие и твердеющие электроизоляционные материалы
Жидкие электроизоляционные материалы делятся на природные и синтетические. К природным диэлектрикам относятся нефтяные масла (трансформаторное, конденсаторное, кабельное) и касторовое масло.
Трансформаторное масло — светло-желтая и прозрачная маловязкая жидкость с температурой вспышки паров не ниже + 135°С и температурой застывания в пределах от —45 до —35°С. Плотность масла колеблется от 865 до 895 кг/м3 (от 0,865 до 0,895 г/см3). Электрическая прочность масла сильно снижается при увеличении содержания в нем влаги. Трансформаторное масло применяется для заливки измерительных трансформаторов, маслонаполненных вводов и масляных выключателей. Лучшие сорта трансформаторного масла получаются из эмбенской нефти, а обычные (товарные) масла — из бакинской нефти.
Конденсаторное и кабельное масло получают обычно из трансформаторного масла путем дополнительной очистки или из доссорской нефти. Эти масла отличаются от трансформаторного масла повышенными электрическими свойствами.
Конденсаторное масло применяется для пропитки изоляции бумажных конденсаторов, а кабельное масло служит для пропитки бумажной изоляции кабелей, где изоляционному маслу приходится работать в условиях очень высоких напряженностей — электрического поля (сотни киловольт на сантиметр).
Касторовое масло получают из семян клещевины и применяется оно в некоторых типах бумажно-масляных герметизированных конденсаторов, когда требуются не особенно высокие электрические характеристики и негорючесть изоляционного масла (касторовое масло практически не горит).
К синтетическим жидким электроизоляционным материалам относится совол.
Совол получают из бензола с последующим хлорированием. Это негорючая, взрыво-безопасная, неокисляющаяся вязкая жидкость с удельным весом в пределах 1,50—1,56. Совол применяется в основном для пропитки бумажных конденсаторов.
Твердеющие электроизоляционные материалы в момент их применения находятся в жидком состоянии и твердеют после охлаждения или в результате происходящих в них химических процессов. К ним относятся воскообразные диэлектрики, смолы, битумы, компаунды.
Воскообразные диэлектрики (воск, парафин, галовакс, церезин и др.) применяются в качестве пропитывающих и заливочных масс. В последнее время применение воска, парафина и галовакса ограничено. Они вытесняются церезином, смесью церезина и полиэтилена и другими воскообразными составами.
Церезин — воскообразное вещество, светло-желтого или оранжевого цвета, получаемое из некоторых сортов нефти или из воскообразного минерала озокерита («горного воска»). По электрическим свойствам церезин мало отличается от парафина, но имеет более высокую температуру плавления (65—80°С), повышенную стойкость против окисления и меньшую усадку при застывании.
Смолы при низких температурах имеют аморфное строение, хрупки и представляют собой стеклообразные массы. По происхождению смолы делятся на природные и искусственные.
К природным смолим относятся шеллак, канифоль и копалы.
Шеллак — смола желтоватого или красно-коричневого цвета, хорошо растворяется в спирте. В электроизоляционной технике шеллак используется в виде клеящих лаков, в частности при изготовлении миканитов.
Канифоль — хрупкая смола желтого или коричневого цвета, растворима в нефтяных и растительных маслах, спиртах, скипидаре. В электропромышленности канифоль применяется в виде растворов в нефтяных маслах в качестве пропиточных и заливочных компаундов.
Копалы — тугоплавкие смолы, обладающие блеском и большой твердостью. К ископаемым копалам относится янтарь, имеющий высокое удельное, объемное и поверхностное сопротивление. Янтарь применяется там, где важно иметь высокое сопротивление изоляции независимо от влажности воздуха (например, для вводов з электрометрах, электроскопах).
К искусственным (синтетическим) смолам относятся высокомолекулярные соединения, получаемые в результате реакции превращения различных веществ.
Битумы — аморфные материалы черного или темно-коричневого цвета, хрупки и имеют характерный раковистый излом. Битумы бывают искусственные (нефтяные) и природные, называемые асфальтами. Температура размягчения битумов 30—170° С. Лучшие электроизолирующие свойства имеют тугоплавкие битумы. Они используются как исходный материал для изготовления электроизоляционных покровных лаков и электроизоляционных пропиточных и заливочных компаундов.
Компаунды состоят из битумов, восков, смол, масел и канифоли. Пропиточные компаунды служат для пропитки обмоток электрических машин и бумажной изоляции силовых кабелей. Заливочные компаунды применяются для заливки соединительных, ответвительных и концевых муфт силовых кабелей, для заполнения больших полостей в электрических машинах и аппаратах с целью получения влагонепроницаемого монолитного электроизоляционного покрытия.