Трансформаторне масло.

Найпоширеніший в енергетиці рідкий діелектрик - це трансформаторне масло.

Трансформаторне масло, - очищена фракція нафти, одержувана при перегонці, що кипить при температурі від 300 °С до 400 °С. Залежно від походження нафти мають різні властивості й ці відмітні властивості вихідної сировини відбиваються на властивостях масла. Воно має складний вуглеводний склад із середньою вагою молекул 220-340 а.е., і містить наступні основні компоненти.

Табл.3.2. Типовий склад нафтового трансформаторного масла.

Кожний з компонентів масла відіграє певну роль при експлуатації. Парафіни й циклопарафіни забезпечують низьку електропровідність і високу електричну міцність. Ароматичні вуглеводні зменшують старіння масла й збільшують стійкість до часткових розрядів в обсязі масла. Асфальто-смолисті, сірчисті, азотисті з'єднання й нафтенові кислоти є домішками й не відіграють позитивної ролі. Асфальто - смолисті з'єднання відповідальні за виникнення осаду в маслі й за його колір. Сірчисті, азотисті з'єднання й нафтенові кислоти відповідальні за процеси корозії металів у трансформаторнім маслі.

Вуглеводні парафінового ряду, крім високої хімічної стійкості мають високу температуру спалаху й поруч інших позитивних якостей, але втрачають плинність (застигають) уже при кімнатній температурі й тому не допускається великого змісту парафінів. Більше того, нафти з їхнім більшим змістом (грозненська, суруханська) для готування масел не застосовуються.

Нафтенові вуглеводні менш стійкі, чому парафіни й легко окисляться. Типовою нафтеновою нафтою є доссорська нафта, з якої готується краще трансформаторне масло.

Ароматичні вуглеводні розділяються на вуглеводні симетричної будови (бензол, нафталін, антрацен) і ароматики з довгими бічними ланцюгами(толуол). Перші є одним з найбільше важко окиснюваних речовин. Ці ароматики є коштовною складовою частиною масла, тому що захищають його від окиснення. Другі досить легко з'єднуються з киснем, причому їх здатність до самоокиснення росте зі збільшенням числа й довжини бічних ланцюгів.

Першою операцією готування трансформаторного масла з нафти є фракційна перегонка під вакуумом. При перегонці нафта шляхом випару розділяється на ряд фракцій, кожна з яких містить близькі по температурі кипіння й подібні по властивостях вуглеводні. Спочатку від нафти відділяються найбільш легкі вуглеводні: бензин, лігроїн, гас; потім переганяються більш важкі фракції, так званий соляровий дистилят, з якого й готується масло. Перегонка не забезпечує однорідного состава масла, тому що в дистилят попадає цілий ряд суміжних фракцій. Крім того, у ньому є шкідливі домішки, що погіршують властивості масла, що й скорочують термін служби. Для одержання повноцінного продукту погон нафти зазнає очищенню від нафтових кислот, смол, сірки й ненасичених з'єднань. Ця операція називається рафінуванням. Дистилят протягом певного часу обробляється міцною сірчаною кислотою, яка окислить усі неграничні з'єднання й смоли й перетворює їх у нерозчинний кислий гудрон, який випадає в осад. Кислий гудрон, перебуваючи в контакті з маслом, руйнує основні вуглеводні. Тому для зменшення заподіюваного їм шкоди обробка кислотою проводиться при можливо більш низькій температурі й гудрон віддаляється з масла якомога швидше. Загальна кількість кислоти досягає 12-14% від ваги дистиляту. Для нейтралізації надлишку сірчаної кислоти, що залишився в маслі, і для видалення нафтенових кислот масло обробляється водяним розчином лугу (їдкого натру);, що утворювалися при цьому солі, мила й емульсії відділяються відстоюванням. незначна кількість, Що залишилася в маслі, солей і мил веде до його окиснення, тому після відстою масло повинне бути ретельно промите водою. Для повного видалення вологи промите масло зазнає сушінню продувкою повітря. Остаточне очищення масла проводиться обробкою його при температурі 70-80°С відбілюючою землею (адсорбент). Відбілюючі землі або глини видаляють останні залишки смол і кислот, і масло одержує свій приємний солом'яний колір.