Из синтетических жидких диэлектриков наибольшее применение получили совол и «калория-2».
Совол - жидкий синтетический диэлектрик. Исходным материалом для изготовления служат кристаллическое вещество -дифенил, представляющий собой двуядерный углеводород ароматического ряда. Химическая формула:
Н5С6- С6 Н5
В расплавленном состоянии дифенил хлорируется, т. е. через него пропускают хлор в присутствии катализатора (олово, железо и др.). При этом происходит реакция замещения атомов водорода атомами хлора в молекулах дифенила. Если будет замещено более четырех атомов водорода атомов водорода атомами хлора, то продукт получается маслообразным. В соволе атомами хлора замещено пять атомов водорода. Совол описывается формулой
Сlз Н2 С6 – C6 H3 Cl2
Так как молекулы совола представляют собой твердые диполи, то совол является полярным диэлектриком. Его диэлектрическая проницаемость ε =5,0 - 5,2 и совпадает с величиной диэлектрической проницаемости изоляционных бумаг. Поэтому совол применяется в бумажных конденсаторах в качестве пропитывающего вещества. Величина tgδ совола несколько выше чем у нефтяных масел, а электрическая прочность близка к прочности нефтяных изоляционных масел. Совол является негорючим веществом, что составляет его главное преимущество перед нефтяным маслом. Однако он имеет существенные недостатки, ограничивающие его применение. У совола температура застывания - 8 °С. Кроме того, совол обладает высокой вязкостью, которая при 50 С колеблется в пределах 45 - 80 сст, тогда как у нефтяного масла она равна 10 сст.
Большим недостатком совола является его токсичность (ядовитость) в результате наличия в нем хлора. Поэтому совол необходимо хранить в хорошо закрывающей таре. При работе с соволом надо следить, чтобы он не попал на руки, лицо и вообще на кожу, так как это вызывает раздражение кожи и слизистых оболочек.
| Характеристики | Ед.изм. | Масла | Октол | Совол | Совол-2 | Совол-10 | Гексол | ПМСЖ | ПЭСЖ | ПМФСЖ | ||||
| Транс- Форма торное | Кабельное | Конден- сатор- ное | ПСМ-10 | ПМС-50 | ПЭС-Д | ФМ-5 | ||||||||
| Мн-4 | С-220 | |||||||||||||
| Плотность | Кг/м3 | |||||||||||||
| Вязкость: При 20°С | Сст М2/с э | 3*10-5 4,0-4,5э | 4*10-5 | 8*10-4 | 4,4*10-4 | ------ | 2,9*10-4 (при40°С | 1,15*10-4 | 6,5*10-4 | 4*10-6 | 1,1*10-5 | 5*10-5 | 8*10-5 | 1,6*10-5 |
| При 50°С | Сст М2/с | 9*10-6 1,7-1,8э | 9*10-6 | 5*10-6 | 1,2*10-5 1,56-1,85э | 41*10-5 | ------ | ------ | ------ | ------ | ------ | ----- | ----- | ----- |
| При 65°С | Сст М2/с | ----- | ----- | ------ | ----- | ----- | 2,8*10-5 | 3,4 3,4*10-6 | 2,5*10-5 | ---- | ----- | ---- | ----- | ----- |
| При 100°С | Сст М2/с | ----- | ----- | ------ | ----- | ----- | ----- | ----- | ------ | ----- | 3,2 3,2*10-6 | 17,2*10-5 | ----- | 4,6*10-6 |
| Температура вспышка паров (не менее) | °С | |||||||||||||
| Температура застывания (не менее) | °С | -45 | -45 | -30 | -45 | -15 | +5 | -40 | -6 | -60 | -65 | -60 | -60 | -110 |
| Кислотное число | Мг КОН/г | 0,01-0,02 | 0,04 | 0,02 | 0,01-0,02 | 0,03 | 0,02 | 0,01 | 0,01 | ----- | ----- | ------ | ----- | ----- |
| Удельное объемное сопротивление 20 °С | Ом*м | 1012-1013 | 1012-1013 | 1013 | 1012-1013 | 1013 | 1013 | 1013 | 1013 | 1010 | 1012 | 1012 | 1012 | 1011 |
| Диэлектрическая проницаемость | ----- | 2,2-2,3 | 2,3 | 2,1 | 2,2 | 2,2 | 5,2 | 4,6 | 4,8 | 2,9 | 2,6 | 2,7 | 2,5 | 2,8 |
| Тангенс угла диэлектричесих Потерь при 50°С | ----- | 0,05-0,018 | 0,003 | 0,002 | 0,002-0,0015 | 0,005 | 0,005 | 0,008 | 0,006 | 0,03 | 0,0002 | 0,0002 | 0,0002 | 0,002 |
| Электрическая Прочность (не менее) | МВ/м | 25-30 | 30-32 | 12-15 |
В таблице привелены основные характеристики широко применяемых электроизоляционных жидкостей.
Из кремнийорганических жидкостей наибольшее распространение в качестве диэлектрика получила жидкость, известная под названием «калория-2». Это вещество принадлежит к группе полиэтилсилоксановых жидкостей, молекулы которых представляют собой линейный цепочки типа:
С2Н5 С2 H5 С2Н5
Н5С2О - Si - О - [ - Si - О - ] - Si - OC2H5
C2H5 C2H5 C2H5
Эта жидкость выгодно отличается отличается от совола по ряду характеристик. Ее температура застывания ниже - 60 С, температура вспышки 145 °С, tgδ при 20°С равен 0,0003 , а при 100 °С -0,0008 , удельного объемного сопротивление почти не изменяется в диапазоне температур от 20°С до 100 °С и составляет (2,5 - 1,0) ·1013 Ом· см. Однако электрическая прочность жидкости «калория-2» несколько ниже прочности нефтяного масла.
Кремнийорганическая жидкость «калория-2» применяется в бумажных конденсаторах в качестве пропитывающего диэлектрика, обладающего высокой стабильностью характеристик в широком интервале температур от - 60 до +100 °С.