液体誘電体

液体誘電体はさまざまな基準に従って分類できます。

1. 化学的性質による:

a) 石油、

b) 合成液体 (塩素化およびフッ素化炭化水素、シリコン-シリコンまたはフッ素-有機液体、さまざまな芳香族ベースの誘導体、さまざまなタイプのエステル、ポリイソブチレン)。

申請書の詳細によると、次のとおりです。

a) 変圧器、

b) 負荷時の電圧調整のためのスイッチおよびコンタクタ装置、

c) コンデンサ、

d) ケーブル、

e) 高電圧設備の循環冷却および絶縁のためのシステム。

3. 許容動作温度の上限では、次のようになります。

a) 70 °C まで (凝縮器内の石油)、

b) 95 °C まで (変圧器内の石油、コンデンサー内の塩素化炭化水素)、

c) 135 °C まで (一部の合成炭化水素および塩素化炭化水素、一部のケイ酸エステル、リン酸エステル、有機酸、ポリオルガノシロキサン)、

d) 200℃まで（一部のフロン類、塩素（フッ素）オルガノシロキサン）、

e) 250℃まで（ポリフィレットおよび特殊ポリオルガノシロキサン）。

許容温度の上限による分類は、誘電性流体の性能特性や要求される耐用年数によっても異なります。

4. 可燃性の程度に応じて：

a) 可燃性、

b) 不燃性。

液体誘電体の特定の要件は、それが使用される機器の設計と使用条件、環境への危険の程度によって決まります。一般的な要件は次のように定式化できます。

1) 高い絶縁耐力、

2) 高いρ、

3) 低いtgδ、

4) 作業、保管、加工条件下での高い安定性、

5) 電場および熱場に対する高い耐性、

6) 酸化に対する高い耐性、

7) 電気絶縁構造の特徴を考慮した特定の値 εd、

8) 使用される材料との適合性、

9) 火災安全、

10) 経済、

11) 環境安全、

12) 使用温度範囲での粘度が低い。

パワーコンデンサの最新の製造技術により、含浸物質の要件が変化しました。含浸物質は芳香族化合物をベースにして作られ、粘度が低く、ポリプロピレンフィルムの濡れ性が良く、溶解と膨潤が無視できるものでなければなりません。含浸物質において、含浸物質とポリプロピレンフィルムとの相互溶解度の所定の値、低い加熱温度を含む低温での十分な安定性、高い耐ガス性、非毒性、環境安全性、および良好な生分解性。

たとえば、変圧器内の液体誘電体は、冷却剤としての追加機能を実行し、電気機器の内部で発生する熱を除去します。これには、最低動作温度での高い熱容量と低い粘度が必要です。

多くの場合、電気的故障にはアークが伴い、アークは蒸発または分解によって生じる液体や気体生成物に引火する可能性があります。電気機器が故障した場合でも、誘電性流体、その蒸気、またはガス状の分解生成物が発火しないことが重要です。発火しにくさは不燃性の度合いで評価されます。

これらの要件をすべて同時に満たす誘電性流体はありません。特定のアプリケーションケースの最も重要な要件に焦点を当て、動作条件を制限したり電気機器の設計に適切な変更を加えたりすることで個々の欠点を補わなければなりません。

たとえば、環境の安全性を確保することは、まず塩素化度の低下とそれに伴う火災の危険性の増加につながり、次にポリ塩化ビフェニル (PCB) の製造と使用のほぼ全面的な禁止につながりました。既存の代替品のほとんどは可燃性です。この欠点は、緊急事態における危険な損傷の可能性を減らす方向で電気機器のハウジングの設計を見直すことによって大幅に補われました。

しかし、環境に有害なプリント基板を含む多数の電気機器が今も使用されています。このような電気機器を操作するには、特別な指示に厳密に従う必要があります。変圧器のプリント基板を環境に優しい液体に徐々に置き換える対策が講じられています。プリント基板や故障した機器を含む破片は破壊されます。

コンデンサ液体誘電体に対する高い εd の要求は、電場の作用に対する抵抗を増加させ、それに応じて電場の動作強度を増加させることで補うことができます。