Dieléctricos líquidos

Los dieléctricos líquidos se pueden clasificar según diferentes criterios.

1. Por naturaleza química:

a) aceites de petróleo,

b) líquidos sintéticos (hidrocarburos clorados y fluorados, líquidos silicio-silicio o flúor-orgánicos, diversos derivados de base aromática, ésteres de diversos tipos, poliisobutilenos).

De acuerdo con los detalles de la aplicación para:

a) transformadores,

b) interruptores y dispositivos contactores para la regulación de tensión bajo carga,

c) condensadores,

d) cables,

e) Sistemas de refrigeración por circulación y aislamiento de instalaciones de alta tensión.

3. En el límite superior de la temperatura de funcionamiento admisible:

a) hasta 70 °C (aceites de petróleo en condensadores),

b) hasta 95 °C (aceites de petróleo en transformadores, hidrocarburos clorados en condensadores),

c) hasta 135 °C (algunos hidrocarburos sintéticos y clorados, algunos ésteres de ácidos silícicos, fosfóricos, orgánicos, poliorganosiloxanos),

d) hasta 200 °C (algunos tipos de fluorocarbonos, cloro (flúor) organosiloxanos),

e) hasta 250°C (polifileteros y poliorganosiloxanos especiales).

La clasificación según el límite superior de la temperatura admisible también depende de las características de rendimiento del fluido dieléctrico y la vida útil requerida.

4. Según el grado de inflamabilidad:

a) combustibles,

b) no combustible.

Los requisitos específicos para un dieléctrico líquido están determinados por el diseño y las condiciones de uso del equipo en el que se utiliza, el grado de peligro para el medio ambiente. Los requisitos generales se pueden formular de la siguiente manera:

1) alta rigidez dieléctrica,

2) alto ρ,

3) bajo tgδ,

4) alta estabilidad en condiciones de trabajo, almacenamiento y procesamiento,

5) alta resistencia a campos eléctricos y térmicos,

6) alta resistencia a la oxidación,

7) un cierto valor εd, teniendo en cuenta las características de la estructura de aislamiento eléctrico,

8) compatibilidad con los materiales utilizados,

9) seguridad contra incendios,

10) economía,

11) seguridad ambiental,

12) baja viscosidad en el rango de temperatura de funcionamiento.

La tecnología moderna para la producción de condensadores de potencia ha llevado a un cambio en los requisitos para la sustancia de impregnación: debe hacerse a base de compuestos aromáticos y debe tener una baja viscosidad, buena humectabilidad de la película de polipropileno, su disolución e hinchazón insignificantes. en la sustancia de impregnación, un valor predeterminado de la solubilidad mutua de la sustancia de impregnación y la película de polipropileno, estabilidad satisfactoria a bajas temperaturas, incluida la baja temperatura de calentamiento, alta resistencia a los gases, no toxicidad, seguridad ambiental y buena biodegradabilidad.

Los dieléctricos líquidos, por ejemplo, en los transformadores realizan una función adicional como agente refrigerante y eliminan el calor generado dentro del equipo eléctrico, que requiere una alta capacidad calorífica y una baja viscosidad a las temperaturas de funcionamiento más bajas.

A menudo, las fallas eléctricas van acompañadas de arcos, arcos que pueden encender los productos líquidos, gaseosos de su evaporación o descomposición. Es importante que el fluido dieléctrico, sus vapores o productos de descomposición gaseosos no se enciendan en caso de falla del equipo eléctrico; su resistencia a la ignición se evalúa por el grado de incombustibilidad.

Ningún fluido dieléctrico cumple todos estos requisitos al mismo tiempo. Debemos centrarnos en los requisitos más importantes para un caso de aplicación específico, compensando las deficiencias individuales limitando las condiciones de operación o haciendo los cambios apropiados en el diseño del equipo eléctrico.

Por ejemplo, garantizar la seguridad ambiental condujo primero a una reducción del grado de cloración y al correspondiente aumento de los riesgos de incendio, y luego a una prohibición casi universal de la producción y el uso de bifenilos policlorados (PCB). Casi todos los sustitutos existentes son combustibles. Esta deficiencia se compensó en gran medida mediante la revisión del diseño de la carcasa del equipo eléctrico en la dirección de reducir la probabilidad de daños peligrosos en una situación de emergencia.

Sin embargo, una gran cantidad de equipos eléctricos que contienen placas de circuito impreso peligrosas para el medio ambiente todavía están en servicio.La operación de dicho equipo eléctrico requiere el estricto cumplimiento de instrucciones especiales. Se están tomando medidas para reemplazar gradualmente las placas de circuito impreso en los transformadores con fluidos amigables con el medio ambiente. Se destruyen los escombros que contienen placas de circuitos impresos y equipos que funcionan mal.

La demanda es alta εd para los dieléctricos líquidos de condensadores que se pueden compensar aumentando su resistencia a la acción de un campo eléctrico y aumentando correspondientemente la intensidad operativa del campo eléctrico.