Масло диэлектрик или проводник

Лабораторная работа № 2

Жидкие диэлектрики

Выполнил ст. группы: ЭПб-151

Емельянов Сергей Владимирович

Малахова Татьяна Федоровна

Цель работы : Ознакомление с жидкими диэлектриками и их применение.

Жидкие диэлектрики

Диэлектрик— вещество (материал), относительно плохо проводящее электрический ток. Жидкие диэлектрики — молекулярные жидкости, удельное электрическое сопротивление которых превышает 10 10 Ом см.Жидкие диэлектрики представляют собой электроизоляционные жидкости, используемые в электрических аппаратах высокого напряжения, а также в блоках электронной аппаратуры.

Общая характеристикажидких диэлектриков.

Жидкими диэлектриками являются насыщенные ароматические, хлорированные и фторированные углеводороды, ненасыщенные парафиновые и вазелиновые масла, кремнийорганические соединения (полиорганосилоксаны), сжиженные газы, дистиллированная вода, расплавы некоторых халькогенидов и др. Для жидких диэлектриков характерна ковалентная связь электронов в молекулах, а между молекулами действуют ван-дер-ваальсовые силы.

Проводимость жидкостей определяется ионизацией молекул и наличием в жидкости примесей. Основными примесями, уменьшающими электрическую прочность, являются микрочастицы, микропузырьки и вода. Очистка диэлектрических жидкостей (дистилляцией, частичной кристаллизацией, адсорбцией, ионным обменом) приводит к уменьшению электропроводности и диэлектрических потерь и возрастанию электрической прочности. Электрическая прочность в значительной степени является технологической характеристикой жидкого диэлектрика и электродов, способов приготовления и эксплуатации изоляционного промежутка. На нее влияют не только те примеси, которые определяют электропроводность, но и форма и материал электродов, длительность импульса, наличие пузырьков.

Наиболее распространенными жидкими диэлектриками, применяемыми в качестве электроизоляционных материалов, являются:

нефтяные масла — трансформаторное, конденсаторное и кабельное;

синтетические жидкие диэлектрики — полихлордифенил (совол, совтол), кремнийорганические и фторорганические;

растительные технические масла (касторовое, льняное, конопляное и тунговое) в электроизоляционной технике применяются ограниченно.

Свойства наиболее применяемых жидких диэлектриков

Растительные масла

К растительным маслам относятся касторовое, тунговое, льняное, конопляное. Растительные масла — слабополярные диэлектрики. Касторовое масло имеет высокую нагревостойкость и используется как пластификатор и для пропитки бумажных конденсаторов. Тунговое, льняное и конопляное масла относятся к «высыхающим» маслам. Высыхание обусловлено не испарением жидкости, а химическим процессом, в основе которого лежит окислительная полимеризация. Используются в качестве пленкообразующих в лаках (в том числе электроизоляционных), эмалях и красках.

Касторовое масло получается из семян клещевины; иногда используется для пропитки бумажных конденсаторов. Плотность касторового масла 0,95-0,97 Мг/м3, температура застывания от минус 10 до минус 180 °С; диэлектрическая постоянная Ɛ равна 4,0 – 4,5 при температуре 200 °С; Е_пр=15-20 Мв/м. Касторовое масло не растворяется в бензине, но растворяется в этиловом спирте.

Льняное масло золотисто – желтого цвета получается из семян льна. Его плотность 0,93-0,94 Мг/м3, температура застывания – около -200 °С.

Тунговое (древесное) масло получают из семян тунгового дерева, которое разводится на Дальнем Востоке и на Кавказе. Тунговое масло не является пищевым и даже токсично. Плотность тунгового масла — 94 Мг/м 3 , температура застывания — от 0 до минус 50 °С.
По сравнению с льняным маслом тунговое высыхает быстрее. Оно даже в толстом слое высыхает более равномерно и дает водонепроницаемую пленку, чем льняное.

Растительные масла

Используются в качестве пленкообразующих в лаках (в том числе электроизоляционных), эмалях и красках.Высыхающие масла применяются в электропромышленности для изготовления электроизоляционных масляных лаков, лакотканей, для пропитки дерева и для других целей. В последнее время наблюдается тенденция к замене высыхающих масел синтетическими материалами. Невысыхающие масла могут применяться в качестве жидких диэлектриков.

Пробой жидких диэлектриков

Электрическая форма пробоя, развивающаяся за время 10 -5 –10 -8 с, наблюдается в тщательно очищенных жидких диэлектриках и связывается с инжекцией электронов с катода. Е_пр при этом достигает 10 3 МВ/м.

Капельки воды (полярной жидкости) в техническом масле под влиянием электрического поля поляризуются, вытягиваются в эллипсы, притягиваются друг другу разноименно заряженными концами, образуя цепочки «капель» с повышенной проводимостью, по которым происходит электрический пробой.

В технически чистых жидких диэлектриках пробой носит тепловой характер. Энергия, выделяющаяся в ионизирующихся пузырьках газа, приводит к перегреву жидкости, что может послужить причинойзакипания капелек влаги (локальный перегрев) и возникновению газового канала между электродами.

Сажа и обрывки волокон в жидкости приводят к искажению электрического поля в жидкости, понижая электрическую прочность жидкого диэлектрика.

На высоких частотах происходит разогрев жидкости за счет релаксационных потерь и наблюдается термическое разрушение жидкости.

На электрический пробой жидких диэлектриков влияют многие факторы, к числу которых относятся:

– дегазация жидкости и электродов;

– длительность воздействия напряжения;

– скорость возрастания напряжения и его частота;

– температура, давление и др.

Пробивное напряжение в неочищенных жидкостях определяется действующим значением напряжения (тепловой характер пробоя), в очищенных – амплитудным (электрическая форма пробоя) значением напряжения.

Более сильное влияние как жидких, так и газообразных примесей и загрязнений сказывается на низких частотах. Увеличение электрической прочности трансформаторного масла происходит при фильтрации и осушке (при частоте 50 Гц — втрое, на частоте 10 5 Гц — только на 30%).

Для многих жидкостей в зависимости пробивного напряжения от температуры имеется максимум при температурах 30–80 о С, высота которого уменьшается с ростом частоты (в пределах 0.4–12 МГц). Кривая тангенса угла диэлектрических потерь при температуре максимума проходит через минимум.

Увеличение давления от 60 до 800 мм.рт.ст. увеличивает пробивное напряжение на 200–300%. Добавка к жидкости частиц вещества с диэлектрической проницаемостью большей, чем у жидкости, приводит к росту тока в несколько раз.

Вывод

Я ознакомился в данной лабораторной работе с жидкими диэлектриками. В ходе работы была рассмотрена общая характеристика жидких диэлектриков, свойства наиболее применяемых жидких диэлектриков, в отдельности рассматривались такие диэлектрики как : нефтяные электроизоляционные масла, синтетические жидкие диэлектрики, растительные масла. Были изучены применения данных диэлектриков. В завершении работы изучался пробой у жидких диэлектриков.

Лабораторная работа № 2

Жидкие диэлектрики

Выполнил ст. группы: ЭПб-151

Емельянов Сергей Владимирович

Малахова Татьяна Федоровна

Цель работы : Ознакомление с жидкими диэлектриками и их применение.

Жидкие диэлектрики

Диэлектрик— вещество (материал), относительно плохо проводящее электрический ток. Жидкие диэлектрики — молекулярные жидкости, удельное электрическое сопротивление которых превышает 10 10 Ом см.Жидкие диэлектрики представляют собой электроизоляционные жидкости, используемые в электрических аппаратах высокого напряжения, а также в блоках электронной аппаратуры.

Общая характеристикажидких диэлектриков.

Жидкими диэлектриками являются насыщенные ароматические, хлорированные и фторированные углеводороды, ненасыщенные парафиновые и вазелиновые масла, кремнийорганические соединения (полиорганосилоксаны), сжиженные газы, дистиллированная вода, расплавы некоторых халькогенидов и др. Для жидких диэлектриков характерна ковалентная связь электронов в молекулах, а между молекулами действуют ван-дер-ваальсовые силы.

Проводимость жидкостей определяется ионизацией молекул и наличием в жидкости примесей. Основными примесями, уменьшающими электрическую прочность, являются микрочастицы, микропузырьки и вода. Очистка диэлектрических жидкостей (дистилляцией, частичной кристаллизацией, адсорбцией, ионным обменом) приводит к уменьшению электропроводности и диэлектрических потерь и возрастанию электрической прочности. Электрическая прочность в значительной степени является технологической характеристикой жидкого диэлектрика и электродов, способов приготовления и эксплуатации изоляционного промежутка. На нее влияют не только те примеси, которые определяют электропроводность, но и форма и материал электродов, длительность импульса, наличие пузырьков.

Наиболее распространенными жидкими диэлектриками, применяемыми в качестве электроизоляционных материалов, являются:

нефтяные масла — трансформаторное, конденсаторное и кабельное;

синтетические жидкие диэлектрики — полихлордифенил (совол, совтол), кремнийорганические и фторорганические;

растительные технические масла (касторовое, льняное, конопляное и тунговое) в электроизоляционной технике применяются ограниченно.

Поперечные профили набережных и береговой полосы: На городских территориях берегоукрепление проектируют с учетом технических и экономических требований, но особое значение придают эстетическим.

Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого.

Опора деревянной одностоечной и способы укрепление угловых опор: Опоры ВЛ – конструкции, предназначен­ные для поддерживания проводов на необходимой высоте над землей, водой.

Проводники

К проводникам относятся все металлы и их сплавы, а также электротехнический уголь(каменный уголь, графит, сажа, смола и т.д.)
К жидким проводникам относятся:вода, раствор солей, кислот и щелочей.
К газообразным относятся ионизированные газы.
Электрический ток в твердых проводниках-это направленное движение свободных электронов под действием ЭДС.
ЭДС-электронно-движущая сила.

Свойства проводников:

1. Электрические
2. Удельное сопротивление веществ от которого зависит электропроводимость
3. Сверхпроводимость-это свойство некоторых материалов при температуре равной 101(-273) проводить эл.ток без препятствий, т.е. удельное сопротивление этих материалов равно нулю
4. Физические
5. плотность
6. температура плавления
7. Механические
8. Прочность на изгиб, растяжение и т.д., а также способность обрабатываться на станках
9. Химические
10. Свойства взаимодействовать с окружающей или противостоять коррозии
11. Свойства соединятся при помощи пайки, сварки

Диэлектрики

Не пропускают электрический ток.Диэлектрики обладают высоким удельным сопротивлением.Используются для защиты проводника от влаги, механических повреждений, пыли.

Диэлектрики бывают

• твердые-все неметаллы;
• жидкие-масла, синтетические жидкости СОВОЛ, СОВТОЛ
• газообразные-все газы:воздух, кислород, азот и т.д.

Свойства диэлектриков:

1. Электрические свойства
2. Электрический пробой-устанавление большого тока, под действием высокого электрического напряжения к электроиоляционному материалу определенной толщины.
3. Электрическая прочность-это величина, равная напряжению, при котором может быть пробит электроизоляционному материал толщиной в единицу длины.
4. Физико-химические свойства
5. Нагревостойкость-это способность диэлектрика длительно выдерживать заданную рабочую температуру без заметного изменения своих электроизоляционных качеств.
6. Холодостойкость-способность материала переносить резкие перепады температуры, от +120, до – 120
7. Смачиваемость-способность материала отторгать влагу, испытания проводятся в климатических камерах, типа ELKA, где изделие подвергается увлажнению, создается ТУМАН и мгновенный перепад температуры-СУШКА, и так несколько циклов!
8. Химические
9. Должны противостоять активной(агрессивной) среде
10. Способность склеиваться
11. Растворение в лаках и растворителях, склеиваться
12. Механические
13. Защита металлических проводников от коррозии
14. Радиационная стойкость
15. Вязкость(для жидких диэлектриков)
16. Вязкость-время истечения жидкости из сосуда, имеющего определенную форму и отверстие
17. Предел прочности, твердости
18. Обработка инструментом

Масло не может закоротить-оно диэлектрик.

Это если масло свежее, а если на нём проехали тысяч 7 км., то не известно какой состав у него будет.

что ну нафик? дизтопливо тоже не проводит
Ну если ты так считаешь, то опусти фазу в масло, потом встань босиком на бетонный пол и сунь руку в масло:pop::mrgreen:

— Добавлено чуть позже —

И в трансформаторных будках масло залито не просто так.
Скажу по-секрету оно туда залито не в качестве диэлектрика:-$

не в качестве диэлектрика
этоя и сам в курсе.

— Добавлено чуть позже —

Ну если ты так считаешь,
я нет, но вверху товарищ – да.:mrgreen: я просто знаю, что в дизель сам лампочку включал и сувал полностью – все окей. и отец у меня проработал в этой сфере – про дизеля как бы не наслышан. если не прав – пускай буду не прав – на нобелевскую не претендую.