گریس های دی الکتریک و سیالات عایق

روان کننده های صنعتی

گریس های دی الکتریک و سیالات عایق

گریس های دی الکتریک و سیالات عایق شامل گریس ها، روغن ها، ژل ها و سیالاتی هستند که به پایانه های الکتریکی در تجهیزات ولتاژ بالا اعمال می شوند. هدف اصلی آنها جلوگیری یا به حداقل رساندن تخلیه الکتریکی، عایق کاری و روانکاری واشرها و سطوح لاستیکی، جلوگیری از نفوذ رطوبت و دفع گرما است.

عملکرد

گریس های دی الکتریک و سیالات عایق، سطوح جفت نارسانا اتصالات الکتریکی را آب بندی و روان می کنند. آنها مقاومت بالایی دارند که در صورت وجود جریان الکتریکی، قوس الکتریکی را کاهش می دهد. سیالات دی الکتریک باید پایداری حرارتی و انتقال حرارت با کیفیت را از خود نشان دهند و در عین حال غیرخورنده نیز باقی بمانند. مقاومت در برابر احتراق و سمیت کم نیز خواص مفیدی هستند، اما برخی از خطرات اغلب با در نظر گرفتن هزینه ها و کاربرد پذیرفته می شود.

سیال پس از تاج یا قوس، مقاومت یکنواختی را حفظ می کند، اما خرابی های طولانی ممکن است ناخالصی ها و مسیرهای رسانا ایجاد کند. از خوردگی گالوانیکی بین اتصالات الکتریکی فلزات غیر مشابه می توان با گریس دی الکتریک بین کنتاکت های فشار قوی جلوگیری کرد، اما باعث تضعیف کنتاکت های فشار پایین نیز می شود. روغن‌های خاصی ممکن است در تماس با اجزای سیستم مانند واشر، حلقه‌های اورینگ، مهر و موم یا فیلترهایی که حاوی لاستیک یا پلاستیک واکنش‌پذیر هستند، به عنوان حلال عمل کنند. افزودنی های مختلف به اکثر سیالات دی الکتریک می توانند کاربرد را برای یک کاربرد خاص تنظیم کنند.

انواع روغن معدنی

روغن معدنی بیش از 100 سال است که در ترانسفورماتورهای قدرت استفاده می شود و به دلیل هزینه کم و قابلیت اطمینان آن ارزش دارد. این مبتنی بر نفت است و خطر آتش سوزی ذاتی است. همچنین کاملا سمی است. 

هیدروکربن های با وزن مولکولی بالا (HMWHs)

مخلوطی از هیدروکربن های پارافینی مبتنی بر نفت و افزودنی های شیمیایی این سیال را با استحکام دی الکتریک خوب و پایداری اکسیداسیون و همچنین نقطه آتش بالا فراهم می کند. زیست تخریب پذیر و غیر سمی است. افزودنی های شیمیایی ویسکوزیته را در دماهای سرد بهبود می بخشد. آنها گاهی اوقات به عنوان پرکننده و تکمیل کننده تجهیزات قدیمی استفاده می شوند.

سیلیکون

کاربردهایی که به حداکثر مقاومت در برابر آتش نیاز دارند از سیالات دی الکتریک مبتنی بر سیلیکون استفاده می کنند که خود خاموش شونده نیز هستند. آنها برای ترانسفورماتورهای داخلی قابل اعتماد و رایج هستند . در دماهای بالاتر از 300 درجه فارنهایت سیلیکون فرمالدئید تولید می کند. روغن های سیلیکونی نیز گران و آلاینده هستند. آنها با انواع دیگر سیالات دی الکتریک قابل اختلاط نیستند.

استر مصنوعی

اینها توسط استری شدن بین تترا الکل و اسیدهای مونو کابوکسیلیک ایجاد می شوند و از هیدروژن، کربن و اکسیژن تشکیل شده اند. آنها افزودنی ها یا پرکننده هایی برای برآوردن نیازهای مصرف نهایی ارائه می شوند و بنابراین استرهای مصنوعی را می توان تقریباً برای هر کاربرد تولید کرد . این سیالات اغلب دارای نقطه ریزش بسیار پایین و پایداری اکسیداسیون خوبی هستند که آنها را برای آب و هوای سرد بهینه می کند.

استرهای طبیعی

این روغن ها به عنوان روغن های گیاهی یا گیاهی نیز شناخته می شوند و از گیاهانی مانند دانه های سویا، هسته خرما، کلزا، نارگیل و آفتابگردان تهیه می شوند. استرهای طبیعی با استری شدن بین تری الکل و اسیدهای چرب و به دنبال آن ترانس استری شدن مونو و تری استرها ایجاد می شوند. اینها به عنوان پر کردن مجدد در ترانسفورماتورهای توزیع رایج هستند، اما در ترانسفورماتورهای قدرت غیر معمول هستند. سیالات دی الکتریک گیاهی قابل تجزیه زیستی و ایمن هستند. این روغن‌های گیاهی را نمی‌توان از نظر شیمیایی تغییر داد و معمولاً نقطه ریزش پایینی به‌خاطر پایداری اکسیداسیون ضعیف دارند، به این معنی که آنها فقط می‌توانند در تجهیزات مهر و موم شده استفاده شوند. آنها عمر طولانی دارند و اغلب عمر ترانسفورماتورها را نیز افزایش می دهند. با این حال، هزینه اجرای سیالات دی الکتریک استری مبتنی بر گیاه بالا است. 

بی فنیل های پلی کلره (PCB)

PCB ها به دلیل پایداری شیمیایی و ماهیت غیر قابل اشتعال، بیش از 20 سال در ترانسفورماتورها به شدت مورد استفاده قرار گرفتند. با این حال، آنها به عنوان آلاینده های شدید و سرطان زا در دهه 1960 شناسایی شدند و در طی یک دهه قوانین زیست محیطی تولید، واردات و استفاده از PCB ها را در بسیاری از کشورهای صنعتی محدود کرد. ترانسفورماتورهای پر شده با PCB هنوز هم امروزه رایج هستند، اما زمانی که سیال دی الکتریک مبتنی بر PCB منقضی شود دوباره پر می شوند یا جایگزین می شوند. PCBها ممکن است به عنوان سیالات ترانسفورماتور در بازارهای کمتر تنظیم شده جستجو شوند. 

نفت سفید

نفت سفید گهگاه برای کاربردهای EDM - به ویژه در تولیدات جهان سوم - به دلیل هزینه کم، در دسترس بودن بالا و ویسکوزیته کم استفاده می شود. با این حال، به دلیل نقطه اشتعال پایین، فراریت بالا و بوهای تحریک کننده و واکنش های پوستی نادیده گرفته می شود. با سیالات دی الکتریک مصنوعی جدیدتر جایگزین شده است.

قابلیت های کاربردی

عمومی

بسیاری از کاربردها از گنجاندن مواد دی الکتریک مایع سود می برند. خازن های پر از مایع و آغشته به سیال در انواع برنامه های کاربردی با جریان بالا و ولتاژ بالا، مانند تصحیح ضریب قدرت، راه اندازی موتور و موتور استفاده شده است. آنها همچنین در تابلو برق برای خاموش کردن قوس ها در هنگام قطع اتصالات استفاده می شوند.

روغن ترانسفورماتور 

روغن ترانسفورماتور در برخی از انواع ترانسفورماتورهای قدرت استفاده می شود . روغن اغلب توسط رادیاتورها، فیلترها، فن ها، پمپ ها یا مبدل های حرارتی مدیریت می شود و آزمایش های دوره ای برای تعیین زمان نیاز به تعویض انجام می شود. روغن های معدنی رایج ترین هستند، اما استرهای مصنوعی و سیالات دی الکتریک مبتنی بر سیلیکون نیز محبوب هستند. 

  سیال ماشینکاری تخلیه الکتریکی (EDM). 

EDM یک فرآیند شکل دهی فلز است که در آن قطعات قطعه کار توسط تخلیه های مکرر بین دو الکترود فرسایش می یابد. سیالات EDM به عنوان یک نیمه هادی عمل می کنند تا یونیزاسیون شکاف جرقه ای پایدار بین الکترودها ایجاد کنند، در حالی که زباله ها را نیز از بین می برند. سیال دی الکتریک دارای ولتاژ و آمپر خاصی است، اما با استفاده مکرر، سیال EDM ممکن است تخریب شود.

سیالات EDM مبتنی بر نفت رایج و ارزان هستند، اما کمترین عمر مفید را دارند - به طور متوسط ​​حدود 5 سال. سیالات EDM مصنوعی تقریباً هرگز از نظر استحکام دی الکتریک کاهش نمی یابند و در نتیجه عمر طولانی دارند. آنها برای پرسنل کمتر سمی هستند، اما گران تر نیز هستند. سیالات EDM مبتنی بر گیاه منحصراً در صنعت پزشکی استفاده می شود، جایی که تجهیزات نمی توانند در معرض انواع نفتی یا مصنوعی قرار گیرند.

طول عمر سیال EDM بر اساس نوع سیال مورد استفاده، نوع ماشینکاری EDM، مواد بستر و فیلتر سیال EDM تعیین می شود. یک رفرکتومتر می تواند کیفیت مایع EDM استفاده شده را تعیین کند و مایعات EDM بیش از حد فشار داده شده می توانند بو یا تغییر رنگ دهند.

مشخصات فنی

هنگام انتخاب سیال دی الکتریک باید پارامترهای زیر را در نظر گرفت. این فهرست به هیچ وجه کامل نیست، زیرا نوسانات، پایداری اکسیداسیون و خطر برای پرسنل نیز ممکن است بسته به کاربرد مهم باشند.

• ویسکوزیته : ویژگی های جریان یک مایع. در رابطه با مایعات دی الکتریک، تولیدکنندگان مقداری را که بر حسب سانتی‌استروک (cST) یا Saybolt Universal Seconds (SUS) اندازه‌گیری می‌شود، شناسایی می‌کنند. مقادیر پایین تر نشان دهنده سیال رقیق تر و چسبناک تر است.  

• نقطه اشتعال : کمترین دمایی که در آن یک مایع بخار قابل اشتعال تولید می کند.

• نقطه آتش : دمایی که خود سیال در آن می‌سوزد.

• نقطه ریزش : دمایی که در آن مایع شروع به جامد شدن می کند و دیگر جریان ندارد.

• استحکام دی الکتریک : حداکثر مقداری که دی الکتریک باید در نظر گرفته شود. این به عنوان MV/m یا V/mil شناخته می شود.

• ولتاژ شکست : حداقل ولتاژی که خواص عایق دی الکتریک را به خطر می اندازد.

جدول

بسیاری از مقادیر ذکر شده تعمیم خصوصیات سیال هستند، زیرا در بین تولیدکنندگان نوسان دارند. آنها مبنایی برای درک توانایی های هر دی الکتریک فراهم می کنند.

استانداردها

استانداردهای ذکر شده در زیر روش های آزمایشی را برای ارزیابی سیال دی الکتریک ارائه می دهند. 

BS 60475  - نمونه برداری دی الکتریک مایع

ASTM D1816  - تست ولتاژ شکست با الکترود

IEC 60247  - اندازه گیری گذردهی نسبی، اتلاف دی الکتریک و مقاومت DC

محصولات و خدمات مرتبط

• سیالات انتقال حرارت و روغن های حرارتی

  سیالات انتقال حرارت، روغن‌های حرارتی، خنک‌کننده‌های در گردش و مایعات بخاری برای حمل انرژی حرارتی در کاربردهای گرمایش فرآیند و سرمایش ماشین استفاده می‌شوند.

• روغن های هیدرولیک و سیالات انتقال

  روغن های هیدرولیک و سیالات انتقال نیرو برای انتقال نیرو در تجهیزات هیدرولیک و کاربردهای انتقال نیرو استفاده می شود.

• گریس های صنعتی

  گریس های صنعتی ژل های غلیظ شده ای هستند که از مواد طبیعی، مصنوعی یا نیمه مصنوعی تشکیل شده اند. آنها از سطوح خارج نمی شوند و در انواع کاربردهای روانکاری، آب بندی و حذف استفاده می شوند.

• روان کننده های صنعتی

  روان کننده های صنعتی روغن ها، سیالات، گریس ها و سایر ترکیباتی هستند که برای کاهش اصطکاک، اتصال یا سایش و حذف رطوبت طراحی شده اند. ویژگی های تخصصی ممکن است رسانایی حرارتی را در سرتاسر رابط های حرارتی افزایش دهد یا مقاومت الکتریکی را در سراسر اتصالات الکتریکی کاهش دهد.

• روان کننده ها، خنک کننده ها و سیالات فلزکاری

  روان کننده ها، خنک کننده ها و سیالات فلزکاری، پوشش ها و حامل های تخصصی برای کاربردهای شکل دهی فلزات، برش فلزات، پوشش دادن، پرداخت و سنگ زنی هستند.

• انتشارات قالب و عوامل رهاسازی

  مواد رهاسازی و رهاسازی قالب، روغن‌های روان‌کننده، روان‌کننده‌های جامد، موم‌ها، مایعات یا پوشش‌هایی هستند که از چسبیدن یا چسبیدن سایر مواد به سطح زیرین جلوگیری می‌کنند.

• روغن های مصنوعی، گریس ها و روان کننده ها

  روغن های مصنوعی، گریس ها و روان کننده ها بر اساس ترکیبات مصنوعی مانند سیلیکون، پلی گلیکول، استرها، هاضم ها، کلروفلوئوروکربن ها (CFC) و مخلوطی از مایعات مصنوعی و آب هستند. 

• منابع

• تعاونی برق تسمه ذرت  |  ویکی مدیا

• https://www.globalspec.com