Ізоляційні масла, будучи рідкими діелектриками, повинні забезпечувати ізоляцію струмонесучих частин електроустаткування (трансформаторів, конденсаторів, кабелів та ін.), служити тепловідвідним середовищем, а також сприяти швидкому гасенню електричної дуги у вимикачах. До цієї групи масел відносять трансформаторні, конденсаторні та кабельні масла та масло для вимикачів.
Трансформаторні олії
Трансформаторні олії застосовують для заливання силових та вимірювальних трансформаторів, реакторного обладнання, а також масляних вимикачів. В останніх апаратах масла виконують функції дугогасного середовища.
Електроізоляційні властивості масел визначаються переважно тангенсом кута діелектричних втрат. Діелектрична міцність трансформаторних масел в основному визначається наявністю волокон і води, тому механічні домішки та вода в оліях повинні бути повністю відсутніми. Низька температура застигання масел (-45 ° С і нижче) необхідна для збереження їхньої рухливості в умовах низьких температур. Для забезпечення ефективного відведення тепла трансформаторні масла повинні мати найменшу в'язкість при температурі спалаху не нижче 95, 125, 135 і 150 ° С для різних марок.
Найбільш важлива властивість трансформаторних олій – стабільність проти окислення, тобто здатність олії зберігати параметри при тривалій роботі. В Україні всі сорти застосовуваних трансформаторних масел інгібовані антиокислювальною присадкою - 2,6-дитретичним бутилпаракрезолом (відомим також під назвами іонол, агідол-1 та ін.). Ефективність присадки ґрунтується на її здатності взаємодіяти з активними пероксидними радикалами, які утворюються при ланцюговій реакції окислення вуглеводнів та є основними її носіями. Трансформаторніолії, інгібовані іонолом, окислюються, як правило, з яскраво вираженим індукційним періодом.
У перший період олії, сприйнятливі до присадок, окислюються вкрай повільно, оскільки всі ланцюги окислення, що зароджуються в обсязі олії, обриваються інгібітором окислення. Після виснаження присадки олія окислюється зі швидкістю, близькою до швидкості окиснення базової олії. Дія присадки тим ефективніша, чим триваліший індукційний період окиснення олії, і ця ефективність залежить від вуглеводневого складу олії та наявності домішок невуглеводневих сполук, що промотують окиснення олії (азотистих основ, нафтенових кислот, кисневмісних продуктів окиснення олії).
На малюнку показано залежність тривалості індукційного періоду окиснення трансформаторного масла при одній і тій же концентрації присадки від вмісту ароматичних вуглеводнів. Окислення проводилося в апараті, що реєструє кількість кисню, що поглинається маслом при 130 °С в присутності каталізатора (мідного дроту) в кількості 1 см 2 поверхні на 1 г масла з окислюючим газом (киснем) в статичних умовах. Зниження вмісту ароматичних вуглеводнів, як і видалення невуглеводневих включень, що відбувається при очищенні нафтових дистилятів, підвищує стабільність інгібованого іонолом трансформаторного масла.
Міжнародна електротехнічна комісія розробила стандарт (Публікація 296) "Специфікація на свіжі нафтові ізоляційні олії для трансформаторів та вимикачів". Стандарт передбачає три класи трансформаторних масел:
I - для південних районів (з температурою застигання не вище -30 ° С), II - для північних районів (з температурою застигання не вище - 45 ° С) та III - для арктичних районів (з температурою застигання -60 ° С). Буква Ав позначенні класу вказує на те, що олія містить інгібітор окислення, відсутність літери означає, що олія не інгібована.
У таблиці наведено запозичені зі стандарту МЕК 296 вимоги до олій класів II, II А, III, III А. Олії класів I та IA в Україні не виробляють і не застосовують.
Вимоги Міжнародної електротехнічної комісії до трансформаторних олій класів II, НА, III, IIIA