Воскообразные диэлектрики

Характерными особенностями воскообразных диэлектриков являются их мягкость, незначительная механическая прочность и наличие жирной, плохо смачиваемой водой поверхности, вследствие чего водопоглащаемость этих материалов практически равна нулю.

Из воскообразных диэлектриков в электротехнике находят применение парафин, церезин и галовакс. Все воскообразные диэлектрики имеют поликристаллическое строение и поэтому обладают четко выраженной температурой плавления.

Парафин представляет собой неполярный воскообразный диэлектрик, получаемый в результате переработки нефти. Парафин состоит из твёрдых углеводородов. Очищенные от маслянистых фракций и других загрязнений, парафины имеют белый цвет и обладают очень хорошими электроизоляционными свойствами. В качестве электроизоляционных материалов применяют парафины марок А, Б, Г и Д.

Характеристики парафинов: удельный вес 0,85÷0,90 г/см³; температура плавления 50÷58ºC; ρυ=1015÷1017 Ом· см; ε = 1,9 ÷ 2,2; tg δ=0,0002÷0,0007; Eпр=20÷30 кВ/мм. Недостатком парафина является большая объёмная усадка (12-15%), т.е. уменьшение объёма при переходе его из жидкого состояния в твёрдое. Это вызывает растрескивание парафина и образование в нём пор. При длительном нагреве до температуры 130-140 ºC парафин несколько окисляется, после чего его электроизоляционные свойства заметно ухудшаются.

Церезин обладает меньшей, чем парафин, объёмной усадкой (5-7%) и более высокой температурой плавления. Церезины тоже являются воскообразными диэлектриками. Различают озокеритовый и синтетический церезины.

Озокеритовый церезин получают в результате переработки озокерита - горного воска, представляющего собой ископаемое вещество нефтяного происхождения. Озокерит имеет чёрно-коричневый цвет и обладает запахом нефти. Озокерит применяют для противогнилостной пропитки хлопчатобумажных оплёток проводов и кабелей.

Из озокерита путём его очистки получают церезин, который состоит из смеси твёрдых насыщенных (т.е. стойких к окислению) углеводородов. Церезин имеет характерный жёлтый цвет и обладает более высокой, по сравнению с парафином, температурой плавления. Озокеритовый церезин выпускается четырёх марок Ι, ΙΙ, ΙΙΙ, ΙV, отличающихся температурой плавления (каплепадения), которые соответственно равны 80, 75, 67 и 57 ºC.

Характеристики озокеритового церезина: удельный вес 0,88÷0,92 г/см³; ρυ=1015÷1017 Ом · см; ε = 2,1 ÷ 2,3; tg δ=0,0006÷0,0008; Eпр=15÷20 кВ/мм. Синтетический церезин получают в результате перегонки и очистки

промежуточного продукта, образующегося в процессе производства синтетического бензина. Синтетический церезин обладает повышенной температурой плавления (95-103 ºC), но более хрупок по сравнению с озокеритовым церезином.

Характеристики синтетического церезина : удельный вес 0,86÷0,90 г/см³; ρυ=1014÷1015 Ом · см; ε = 2,3 ÷ 2,5; tg δ=0,0006÷0,0008; Eпр=14÷18 кВ/мм.

Галовакс – синтетический воскообразный диэлектрик с резким характерным запахом. Цвет галовакса может быть от светло-серого до светло-зелёного, в зависимости от состава и степени его очистки. Галовакс получается в результате хлорирования нафталина (С10H8). Для этого газ (хлор) пропускают через расплавленный нафталин в присутствии хлорного железа (катализатора). Галовакс является полярным диэлектриком, поэтому обладает повышенными значениями диэлектрической проницаемости (Епр=4,5÷5,5). Это даёт возможность повысить на 20-25% ёмкость бумажных конденсаторов при пропитке их расплавленным галоваксом вместо парафина.

Характеристики галовакса: удельный вес 1,55÷1,68 г/см³; температура плавления 100÷130ºC; ρυ=1013÷1014 ом · см; ε = 1,9 ÷ 2,2; tg δ=0,0003÷0,0005; Eпр = 8÷10 кв/мм; объёмная усадка 1,5-2,5%.

Основным недостатком галовакса является его токсичность особенно в разогретом состоянии, поэтому применение этого материала ограничено.

Высокие диэлектрические характеристики и водоотталкивающие свойства воскообразных диэлектриков позволяют применять их в электроизоляционных составах - компаундах, а также для пропитки бумажных конденсаторов и электроизоляционных оснований из пластмасс, асбестоцемента, мрамора и других пористых материалов. Пропитку пористых материалов производят разогретыми воскообразными диэлектриками, доведёнными до жидкого состояния. Лучшие результаты достигаются в тех случаях, когда пропитка изделий происходит под вакуумом.

Некоторые воскообразные диэлектрики (парафин, церезин) применяются ещё в качестве размягчителей в электроизоляционных резинах.