Diélectriques liquides

Les diélectriques liquides peuvent être classés selon différents critères.

1. Par nature chimique :

a) les huiles de pétrole,

b) liquides synthétiques (hydrocarbures chlorés et fluorés, liquides silico-siliciés ou fluorés-organiques, divers dérivés à base d'aromatiques, esters de divers types, polyisobutylènes).

Selon les spécificités de l'application pour:

a) transformateurs,

b) interrupteurs et dispositifs contacteurs pour la régulation de tension en charge,

c) condensateurs,

d) câbles,

e) les systèmes de refroidissement par circulation et d'isolement des installations à haute tension.

3. À la limite supérieure de la température de fonctionnement autorisée :

a) jusqu'à 70°C (huiles de pétrole dans les condenseurs),

b) jusqu'à 95°C (huiles de pétrole dans les transformateurs, hydrocarbures chlorés dans les condensateurs),

c) jusqu'à 135°C (certains hydrocarbures synthétiques et chlorés, certains esters d'acides silicique, phosphorique, organiques, polyorganosiloxanes),

d) jusqu'à 200°C (certains types de fluorocarbures, organosiloxanes chlorés (fluorés),

e) jusqu'à 250°C (polyfilleters et polyorganosiloxanes spéciaux).

La classification selon la limite supérieure de la température admissible dépend également des caractéristiques de performance du fluide diélectrique et de la durée de vie requise.

4. Selon le degré d'inflammabilité :

a) combustible,

b) incombustible.

Les exigences spécifiques pour un diélectrique liquide sont déterminées par la conception et les conditions d'utilisation de l'équipement dans lequel il est utilisé, le degré de danger pour l'environnement. Les exigences générales peuvent être formulées comme suit :

1) haute résistance diélectrique,

2) ρ élevé,

3) faible tgδ,

4) haute stabilité dans les conditions de travail, de stockage et de traitement,

5) haute résistance aux champs électriques et thermiques,

6) haute résistance à l'oxydation,

7) une certaine valeur εd, compte tenu des caractéristiques de la structure d'isolation électrique,

8) compatibilité avec les matériaux utilisés,

9) sécurité incendie,

10) économie,

11) la sécurité environnementale,

12) faible viscosité dans la plage de température de fonctionnement.

La technologie moderne de production de condensateurs de puissance a entraîné une modification des exigences relatives à la substance d'imprégnation: elle doit être fabriquée à base de composés aromatiques et doit avoir une faible viscosité, une bonne mouillabilité du film de polypropylène, sa dissolution et son gonflement négligeables dans la substance d'imprégnation, une valeur prédéterminée de la solubilité mutuelle de la substance d'imprégnation et du film de polypropylène, une stabilité satisfaisante à basse température, y compris une basse température de chauffage, une résistance élevée aux gaz, une non-toxicité, une sécurité environnementale et une bonne biodégradabilité.

Les diélectriques liquides, par exemple, dans les transformateurs remplissent une fonction supplémentaire en tant qu'agent de refroidissement et assurent l'élimination de la chaleur générée à l'intérieur des équipements électriques, ce qui nécessite une capacité thermique élevée et une faible viscosité aux températures de fonctionnement les plus basses.

Souvent, les défauts électriques s'accompagnent d'arcs, arcs qui peuvent enflammer les produits liquides et gazeux de son évaporation ou de sa décomposition. Il est important que le fluide diélectrique, ses vapeurs ou ses produits de décomposition gazeux ne s'enflamment pas en cas de panne de l'équipement électrique ; sa résistance à l'inflammation est évaluée par le degré d'incombustibilité.

Aucun fluide diélectrique ne répond à toutes ces exigences en même temps. Nous devons nous concentrer sur les exigences les plus importantes pour un cas d'application spécifique, en compensant les lacunes individuelles en limitant les conditions de fonctionnement ou en apportant les modifications appropriées dans la conception de l'équipement électrique.

Par exemple, assurer la sécurité environnementale a d'abord conduit à une réduction du degré de chloration et à une augmentation correspondante des risques d'incendie, puis à une interdiction quasi universelle de la production et de l'utilisation des biphényles polychlorés (PCB). Presque tous les substituts existants sont combustibles. Cette lacune a été compensée dans une large mesure par la révision de la conception du boîtier de l'équipement électrique dans le sens de réduire la probabilité de ses dommages dangereux en cas d'urgence.

Cependant, un grand nombre d'équipements électriques contenant des cartes de circuits imprimés dangereuses pour l'environnement sont toujours en service.Le fonctionnement de tels équipements électriques nécessite le strict respect d'instructions particulières. Des mesures sont prises pour remplacer progressivement les circuits imprimés des transformateurs par des fluides respectueux de l'environnement. Les débris contenant des cartes de circuits imprimés et des équipements défectueux sont détruits.

La demande élevée εd pour les condensateurs diélectriques liquides peut être compensée en augmentant leur résistance à l'action d'un champ électrique et en augmentant d'autant l'intensité de fonctionnement du champ électrique.