3.7. Жидкие диэлектрики.

Материалы, для которых жидкое состояние является нормальным рабочим, называются жидкими. Жидкие диэлектрики используют для заполнения внутреннего пространства конденсаторов, кабелей, силовых трансформаторов. Они хорошо пропитывают пористые картоны, бумагу и при этом существенно повышают их диэлектрическую прочность, выполняют роль теплоотводящей среды.

Жидкие диэлектрики по своей химической природе (рис. 3.7) делятся на естественные (нефтяные масла) и синтетические (хлорированные углеводороды, кремнийорганические и др.).

Характеристики некоторых жидкостей приведены в таблице 1.3.

Таблица 1.3. Основные параметры жидких диэлектриков.

Наименование	Плотность, кг/м3	ρ, Ом·м	εr	tgδ	ЕПР, МВ/м
Нефтяные масла:
трансформаторное ТК	880	1014-1015	2,15	0,003	18
кабельное С-220	840	1013	2,1	0,003	20
конденсаторное	860	1016-1014	2,2	0,003	50
Синтетические:
совол	1560	1013	5,2	0,005	18
совтол-10	1540	1012	–	0,006	20

Нефтяные масла получают из нефти путём её ступенчатой перегонки и последующей тщательной очистки. Они являются неполярными диэлектриками и обладают следующими преимуществами:

–сравнительно дёшевы;

–имеют малый тангенс угла диэлектрических потерь и достаточно высокую электрическую прочность (при хорошей степени очистки).

Однако недостаточные пожаро- и взрывобезопасность нефтяных масел, а также их склонность к электрическому старению стали причиной разработки синтетических жидких диэлектриков.

Хлорированные углеводороды получают из различных углеводородов, замещая атомы водорода атомами хлора. Типичный их представитель – совол, являющийся полярным диэлектриком. Замена нефтяных масел на совол при пропитке конденсаторов уменьшает их объём почти в 2 раза. Преимущество совола – в его негорючести. К недостаткам следует отнести сильную токсичность. Из-за ярко выраженной полярности на параметры совола значительно влияют примеси: наличие примесей сказывается на потерях сквозной электропроводности при повышенной температуре, но практически не влияет на tg в области релаксационного максимума потерь (рис. 3.8).

Для уменьшения вязкости совола используют разбавитель – негорючий трихлорбензол. Смесь 90% совола и 10% трихлорбензола называется совтол-10 и применяется он как заливочная и пропиточная жидкость.

3.8. Твердеющие диэлектрики.

К данной группе относятся лаки, эмали, компаунды (рис. 1.2.). Общей чертой этих материалов является образование прочной твердой пленки, способной защищать поверхность изделия или придавать им товарный вид.

Компоненты современной РЭА и её сборочные единицы – радиоэлектронные ячейки – имеют небольшие размеры, почти не содержат механически перемещаемых деталей, часто вскрываемых крышек или отверстий. Это создаёт возможность защищать блоки и ячейки плёнкой, т.е. сплошноё оболочкой из лака, эмали или компаунда. Такой способ защиты и одновременно придания прочности называют бескорпусной герметизацией – “окукливанием”.

Этот способ обладает преимуществами по сравнению с герметизацией в корпусе:

– дешевизна;

– технологичность;

– малые размеры;

– возможность полной автоматизации;

Однако такие оболочки, непосредственно примыкающие к поверхности твердотельного активного прибора или проводника или резистора, могут не только подавлять массообмен между изделием и внешней средой, но и участвовать в нежелательных физико-химических процессах, влияющих на работоспособность РЭА. В этом случае надо учитывать и физическую, и химическую совместимость материалов, что ставит перед конструкторами новые, трудные задачи.

Лаки, эмали и компаунды применяют не только в качестве оболочек компонентов, но и для герметизации крышек корпусов РЭА и её блоков, а также для пропитки намоточных изделий, волокнистых и листовых наполнителей при изготовлении слоистых пластиков. В этом случае их называют пропиточными.