До електроізоляційних масел належать трансформаторні, конденсаторні, кабельні та для електричних масляних вимикачів. Як рідкі діелектрики їх застосовують в ролі ізолюючих засобів струмонесучих частин електрообладнання (силових трансформаторів і реакторів, вимірювальних трансформаторів струму й напруги, конденсаторів, кабелів, масляних вимикачів тощо). Такі масла забезпечують відведення теплоти, а також сприяють швидкому гасінню електричної дуги в масляних вимикачах.
Трансформаторні масла. Характерні для сучасних трансформаторів жорсткі умови роботи – вплив електричного поля, нагрівання масла – поряд з вимогами забезпечення високої надійності й довговічності обладнання обумовлюють підвищення вимог до якості застосовуваного масла.
Під час роботи трансформатора в його осерді та обмотках виникають втрати електричної енергії, внаслідок яких трансформатор нагрівається. Тому особливою функцією трансформаторного масла, крім ізоляції, є відведення тепла шляхом примусової циркуляції або термосифонного охоло-дження. Для забезпечення ефективного тепловідведення в трансформаторах застосовують малов’язкі мінеральні масла (до 30 мм2/с при 20°С) з добрими низькотемпературними властивостями. Температура застигання вітчизняних трансформаторних масел відповідно до вимог міжнародної електричної комісії (МЕК) не перевищує –45°С.
При змінному електричному полі в трансформаторному маслі, як у будь-якому діелектрику, виникають втрати енергії, пов’язані з процесами поляри-зації атомів і молекул. У добре очищених маслах, що не містять вологи, дуже мало полярних речовин, тому діелектричні втрати в них дуже незначні. Однак вони можуть помітно зростати із старінням масла в процесі роботи електрообладнання. Утворені в маслі продукти окислення погіршують його електроізоляційні та тепловідвідні властивості. Тому до найважливіших якісних характеристик трансформаторних масел належить висока стійкість проти окислення. Для підвищення стабільності масел проти окислення в них додають антиокислювальну присадку іонол, яка не впливає помітно на діелектричні властивості масел.
Тангенс кута діелектричних втрат є показником якості масла, чутливим до наявності в ньому різноманітних забруднень.
Визначення tg σ дозволяє виявити незначні зміни властивостей масла навіть при невеликому забрудненні, які не визначаються хімічними методами контролю.
Як сировину для одержання трансформаторних масел використовують високоочищені дистиляти переважно з мало- сірчистих безпарафінових нафт, які википають при 280-420°С.
Масла для електричних масляних вимикачів. Масла для вимикачів застосовують для захисту контактів вимикачів високовольтних ланцюгів від перегорання, викликаного іскрінням, а також для швидкого вимикання електроенергії. Лише малов'язкі електроізоляційні масла, що мають достатню плинність при робочих температурах, здатні охолоджувати електричну дугу, яка виникає при розмиканні електродів. Щоб уникнути корозії контактів, масла для вимикачів не повинні мати корозійно-агресивне середовище.
Кабельні масла. У високовольтних кабелях як просочувальне та ізоляційне середовище застосовують спеціальні масла. Як і всі електроізоля-ційні масла, вони повинні мати хороші діелектричні властивості – низький тангенс кута діелектричних втрат та високу електричну міцність. Електрична міцність (напруга пробою), як міра ізоляційної властивості для вітчизняних масел залежно від області застосування, складає 150-210 кВ/см2 (при частоті струму 30 Гц і температурі 20°С).
Тривала експлуатація кабельних масел без зміни діелектричних властивостей забезпечується потрібною стабільністю їх проти окислення.
Конденсаторні масла. Для просочування та заповнення ізоляції багатьох конденсаторів застосовують конденсаторні масла.
Конденсаторні масла характеризуються високими діелектричними властивостями та стабільністю проти окислення. Згідно з ГОСТ 5775-68 випускають дві марки конденсаторних масел: сірчанокислотної очистки з малосірчистих малопарафіністих нафт і фенольної очистки з низькотемпера-турною депарафінізацією з сірчистих парафіністих нафт з додаванням 0,2% антиокислювальної присадки іонолу.
Основні властивості та області застосування електроізоляційних масел наведені в табл. 2.48.
Таблиця 2.48
Характеристика електроізоляційних масел
| Марка масла | Кінематична в’язкість при 50°С, мм2/с | Кислотне число, мг КОН/г, не більше | Температура, °С | |
| спалаху, не нижче | застигання, не вище | |||
| Трансформаторні: | ||||
| ТКп | 0,02 | -45 | ||
| Масло адсорбційної очистки | 5-9 | 0,02 | -45 | |
| Масло селективної очистки | ≤9 | 0,02 | -45 | |
| Т-750 | ≤8 | 0,01 | -55 | |
| Т-1500 | ≤8 | 0,01 | -45 | |
| ГК | 0,01 | -45 | ||
| Масла для вимикачів: | ||||
| МВ | ≥2 | 0,02 | -70 | |
| Кабельні: | ||||
| КМ-25 | ≥23 при 50°С | 0,06 | -10 | |
| С-220 | ≥50 | 0,02 | -30 | |
| МН-4 | <10 | 0,44 | -45 | |
| Конденсаторні: | ||||
| Масло сірчанокислотної очистки | 0,02 | -45 | ||
| Масло фенольної очистки | 0,02 | -45 |
Таблиця 2.49
Область застосування
| Тангенс кута діелектричних втрат tg σ при 100°С, не більше | Область застосування |
| Трансформаторні: | |
| 2,2 | Обладнання напругою до 500 кВ. |
| 0,5 | Обладнання напругою до 220кВ |
| 1,7 | Обладнання напругою до 220кВ. |
| 0,5 | Обладнання напругою до 750кВ |
| 0,5 | Обладнання напругою до 1500кВ |
| 0,5 | Обладнання вищих класів напруги |
| Масла для вимикачів: | |
| 0,5 | Вимикачі зовнішньої установки, що не мають підігріву в зимовий період |
| Кабельні: | |
| 0,01 | Для варіння просочувальних мас силових кабелів напругою до 35 кВ з паперовою ізоляцією |
| 0,002 | Для заливання кабелів високого тиску |
| 0,003 | Маслонаповнювальні кабелі низького і середнього тиску, з’єднувальні муфти підживлювальної апаратури |
| Конденсаторні: | |
| 0,005 | Заповнення і просочування ізоляції паперово-масляних конденсаторів |
| 0,005 | Заповнення і просочування ізоляції паперово-масляних конденсаторів |