合成絕緣油簡(jiǎn)介

合成絕緣油

synthetic insulating oil

20世紀(jì)30年代初美國(guó)合成電氣性能優(yōu)良、穩(wěn)定性好，特別是具有不燃性的極性液體多氯聯(lián)苯(PCB),用于電容器和變壓器，提高了容量和安全性。后來(lái)，運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)證明PCB具有毒性,70年代初各國(guó)都先后限制使用或禁用。目前合成油用于電纜的主要有十二烷基苯(用于自容式充油電纜)、聚丁烯(用于鋼管充油電纜)和少量難燃電纜用的硅油。變壓器油主要有十二烷基苯(與礦物油混合)、硅油及酯類合成油。由于聚丙烯薄膜(PP膜)在電容器中的推廣應(yīng)用，發(fā)展了吸氣性強(qiáng)、擊穿場(chǎng)強(qiáng)高、與PP膜相容性優(yōu)良的多種合成油。合成油就其分子結(jié)構(gòu)，可分為芳烴合成油、硅油、酯類油、醚類和砜類合成油、聚丁烯。常用合成油的性能列于表。表中列有 PCB的特性以作比較。合成油的凈化處理常采用白土吸附法。凈化處理時(shí)，白土用量約為油重的0.5~3%，處理溫度約為40~80℃。對(duì)極性大、含雜質(zhì)較多的合成油，精制時(shí)可適當(dāng)增加白土用量和處理次數(shù)。

芳烴合成油，硅油，酯類油，醚類和砜類合成油，聚丁烯等都是合成絕緣油

十二烷基苯(DDB)，，烷基側(cè)鏈含 9~15個(gè)碳原子的混合物。側(cè)鏈中有支鏈時(shí)不易生物降解，稱為硬質(zhì)烷基苯;側(cè)鏈為直鏈時(shí)易于生物降解，稱為軟質(zhì)烷基苯。二者電氣性能相近，中國(guó)主要使用軟質(zhì)烷基苯。DDB是毒性最低的合成油之一。 它屬于弱極性材料，具有優(yōu)良的電氣性能和熱、氧老化穩(wěn)定性，吸氣性比較好，擊穿電場(chǎng)強(qiáng)度高。銅、鋼、鋅、錫、鋁等金屬對(duì)它幾乎不起催化老化作用。但鉛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。但因與PP膜的相容性欠佳,不宜用于全膜電容器。DDB可與礦物油混合使用，以改善礦物油的吸氣性。二芳基乙烷

，異丙基聯(lián)苯

，烷基萘

(AN)，這幾種材料的共同特點(diǎn)是電性能和理化性能優(yōu)良，穩(wěn)定性好，特別優(yōu)良的吸氣性，浸漬場(chǎng)固體介質(zhì)的局部放電電場(chǎng)強(qiáng)度高,可選取較高的工作電強(qiáng)度(高于DDB)。PXE和IPB與PP膜的相容性好，是較優(yōu)良的全膜電容器的浸漬劑。AN適用于膜紙復(fù)合介質(zhì)電容器，芳烴合成油屬低毒浸漬劑，它們的主要缺點(diǎn)是低溫局部放電性能較差，燃燒性同礦物油相近。單芐基甲苯與二芐基甲苯混合油，由于低溫下的粘度較低，浸漬PP膜的低溫局部放電性能較好，是新開(kāi)發(fā)的較有前途的合成油。

，R為甲基時(shí)稱為甲基硅油，部分甲基被苯基取代后稱為苯甲基硅油。硅油的特點(diǎn)是耐熱性優(yōu)良，工作溫度可達(dá)150~200℃，屬難燃性絕緣油。硅油的粘度-溫度特性平坦,有高的耐寒性。改變聚合度n即分子鏈的長(zhǎng)短,可得到不同的粘度。作為絕緣油的粘度為20~50×10-6m2/s。硅油可用于電纜、變壓器和電容器。由于硅油價(jià)格高，僅用于防火要求較高的場(chǎng)所。

屬極性液體介質(zhì)，εr為3~7，tgδ 也較大。除磷酸酯外，多數(shù)酯類的毒性很低。由于酯的極性，易于吸附雜質(zhì)和水分，較難凈化。酯的電性能優(yōu)良，εr大，可用于電容器。它的閃點(diǎn)較高，亦可用于難燃性變壓器。缺點(diǎn)是粘度較高,不易浸漬。芐基新癸酸酯(BNC)的理化性能、電性能、熱氧老化穩(wěn)定性均優(yōu)良，吸氣性強(qiáng)。適用于浸漬紙、膜紙復(fù)合介質(zhì)電容器。磷酸三甲苯酯(TCP)的εr約為6，為不燃性油。與PXE和AN混合可提高其低溫下的局部放電性能。當(dāng)TCP的體積混入量大于40~50%時(shí)也具有不燃性。缺點(diǎn)是凈化困難，并具有一定毒性?？捎糜陔娙萜骷半y燃性變壓器。鄰苯二甲酸烷基酯隨烷基碳原子數(shù)增加,閃點(diǎn)、粘度升高,εr、tgδ、凝固點(diǎn)降低。鄰苯二甲酸二辛酯(DOP)和三氯化苯(TCB)混合可用于紙或膜紙復(fù)合介質(zhì)電容器。其他如偏苯三酸三辛酯，εr為4.2,可用于脈沖及金屬化電容器。季戊四醇酯可用于變壓器。

烷基氯化二苯醚(MCDO)的電氣性能和穩(wěn)定性優(yōu)良，不燃燒，浸漬全膜電容器較好，但因毒性較大使應(yīng)用受到限制。雙甲苯醚 (DTE)的理化性能及電性能優(yōu)良，適用于膜紙及全膜電容器。二芳基砜和芳烴合成油混合，在電容器中也有應(yīng)用。

由丁烯和異丁烯聚合而成，為非極性液體。εr、tgδ低，介電性能和老化穩(wěn)定性優(yōu)于礦物油,具有吸氣性。改變聚合度，可得到粘度不同的聚丁烯。主要用于鋼管充油電纜和低壓電容器。