Kvapalné dielektriká
Kvapalné dielektrika možno klasifikovať podľa rôznych kritérií.
1. Chemickou povahou:
a) ropné oleje,
b) syntetické kvapaliny (chlórované a fluórované uhľovodíky, kremíkovo-kremíkové alebo fluórovo-organické kvapaliny, rôzne deriváty na aromatickej báze, estery rôznych typov, polyizobutylény).
Podľa špecifikácií žiadosti o:
a) transformátory,
b) spínače a stykače na reguláciu napätia pri zaťažení,
c) kondenzátory,
d) káble,
e) systémy cirkulačného chladenia a izolácie vysokonapäťových zariadení.
3. Pri hornej hranici prípustnej prevádzkovej teploty:
a) do 70 °C (ropné oleje v kondenzátoroch),
b) do 95 °C (ropné oleje v transformátoroch, chlórované uhľovodíky v kondenzátoroch),
c) do 135 °C (niektoré syntetické a chlórované uhľovodíky, niektoré estery kyseliny kremičitej, fosforečnej, organické kyseliny, polyorganosiloxány),
d) do 200 °C (niektoré druhy fluórovaných uhľovodíkov, chlór (fluór) organosiloxány),
e) do 250 °C (polyfiltery a špeciálne polyorganosiloxány).
Klasifikácia podľa hornej hranice prípustnej teploty závisí aj od výkonových charakteristík dielektrickej kvapaliny a požadovanej životnosti.
4. Podľa stupňa horľavosti:
a) horľavý,
b) nehorľavé.
Špecifické požiadavky na kvapalné dielektrikum sú určené konštrukciou a podmienkami používania zariadenia, v ktorom sa používa, mierou nebezpečenstva pre životné prostredie. Všeobecné požiadavky možno formulovať takto:
1) vysoká dielektrická pevnosť,
2) vysoké ρ,
3) nízky tgδ,
4) vysoká stabilita pri pracovných, skladovacích a spracovateľských podmienkach,
5) vysoká odolnosť voči elektrickým a tepelným poliam,
6) vysoká odolnosť proti oxidácii,
7) určitú hodnotu εd, berúc do úvahy vlastnosti elektrickej izolačnej konštrukcie,
8) kompatibilita s použitými materiálmi,
9) požiarna bezpečnosť,
10) ekonomika,
11) bezpečnosť životného prostredia,
12) nízka viskozita v rozsahu prevádzkových teplôt.
Moderná technológia výroby výkonových kondenzátorov viedla k zmene požiadaviek na impregnačnú látku: musí byť vyrobená na báze aromatických zlúčenín a musí mať nízku viskozitu, dobrú zmáčavosť polypropylénového filmu, jeho zanedbateľné rozpúšťanie a napučiavanie. v impregnačnej látke vopred stanovená hodnota vzájomnej rozpustnosti impregnačnej látky a polypropylénového filmu, uspokojivá stabilita pri nízkych teplotách vrátane nízkej teploty ohrevu, vysoká odolnosť voči plynom, netoxicita, environmentálna bezpečnosť a dobrá biologická odbúrateľnosť.
Kvapalné dielektriká napríklad v transformátoroch plnia doplnkovú funkciu ako chladiace činidlo a zabezpečujú odvod tepla generovaného vo vnútri elektrického zariadenia, ktoré si vyžaduje vysokú tepelnú kapacitu a nízku viskozitu pri najnižších prevádzkových teplotách.
Často sú elektrické poruchy sprevádzané oblúkmi, oblúkmi, ktoré môžu zapáliť kvapalinu, plynné produkty jej vyparovania alebo rozkladu. Je dôležité, aby sa dielektrická kvapalina, jej pary alebo plynné produkty rozkladu nevznietili v prípade poruchy elektrického zariadenia; jeho odolnosť proti vznieteniu sa hodnotí stupňom nehorľavosti.
Žiadna dielektrická kvapalina nespĺňa všetky tieto požiadavky súčasne. Musíme sa zamerať na najdôležitejšie požiadavky pre konkrétny prípad použitia, pričom jednotlivé nedostatky kompenzujeme obmedzením prevádzkových podmienok alebo vykonaním vhodných zmien v konštrukcii elektrického zariadenia.
Napríklad zabezpečenie environmentálnej bezpečnosti viedlo najskôr k zníženiu stupňa chlórovania a zodpovedajúcemu zvýšeniu nebezpečenstva požiaru a potom k takmer všeobecnému zákazu výroby a používania polychlórovaných bifenylov (PCB). Takmer všetky existujúce náhrady sú horľavé. Tento nedostatok bol do značnej miery kompenzovaný prepracovaním konštrukcie krytu elektrického zariadenia v smere zníženia pravdepodobnosti jeho nebezpečného poškodenia v havarijnej situácii.
Veľké množstvo elektrických zariadení obsahujúcich dosky plošných spojov nebezpečné pre životné prostredie je však stále v prevádzke.Prevádzka takéhoto elektrického zariadenia si vyžaduje prísne dodržiavanie špeciálnych pokynov. Prijímajú sa opatrenia na postupnú výmenu dosiek plošných spojov v transformátoroch za kvapaliny, ktoré sú šetrné k životnému prostrediu. Úlomky obsahujúce dosky plošných spojov a nefunkčné zariadenia sú zničené.
Požiadavka je vysoká εd pre kondenzátorové kvapalné dielektrika môžu byť kompenzované zvýšením ich odolnosti voči pôsobeniu elektrického poľa a zodpovedajúcim zvýšením prevádzkovej intenzity elektrického poľa.