Chỉång 10 MÄÜT SÄÚ VÁÛT LIÃÛU CẠCH ÂIÃÛN I Mäüt säú u cáưu váût liãûu cạch âiãûn: - Cọ âäü bãưn âiãûn cao, âãø gim båït kêch thỉåïc ca thiãút bë. - Cọ kh nàng dáùn nhiãût täút - Cọ nhiãût âäü họa lng tháúp - Trå vãư màût họa hc - R tiãưn v dãù kiãúm II.Váût liãûu cạch âiãûn thãø khê: 2.1. Khäng khê: - Cạch âiãûn chênh ca âỉåìng dáy trãn khäng - Kãút håüp våïi cạch âiãûn ràõn tảo ra cạch âiãûn häùn håüp - Gáy báút låüi khi xút hiãûn trong cạch âiãûn ràõn, lng. - Trong cạc âiãưu kiãûn lm viãûc giäúng nhau nhỉng váût E bâ =28kV/cm, 1≈ ε , 2.2. Nitå: cọ âäü bãưn âiãûn tỉång tỉû nhỉ khäng khê, âỉåüc sỉí dủng âãø lm cạch âiãûn cho tủ khê. 2.3. SF 6 (elegas): cọ âäü bãưn âiãûn cao gáúp 2,5 láưn khäng khê, khäúi lỉåüng riãng cao gáúp 5,1 láưn khäng khê, nhiãût âäü säi tháúp -64 o C, cọ thãø nẹn åí nhiãût âäü thỉåìng tåïi 2MPa m khäng bë hoạ lng. Elegas khäng âäüc, âäü bãưn vỉỵng hoạ hc cao, khäng bë phán hu åí nhiãût âäü 800 o C. 2.4. CCl 2 F 2 (Freon -12): cọ âäü bãưn âiãûn xáúp xè Elegas, nhiãût âäü säi 247,7 o K(- 30,5 o C), khê Freon-12 gáy àn mn mäüt säú âiãûn mäi hỉỵu cå. 2.5. CF 2 , C 2 F 6 ,C 3 F 8 . . . cọ âäü bãưn âiãûn ráút cao 8->10 láưn so våïi khäng khê, âäü bãưn âiãûn tỉång âỉång våïi cháút lng nhỉng cọ khäúi lỉåüng riãng nh hån cháút lng, tênh chëu nhiãût cao, bãưn vỉỵng chäúng gi ci 2.6. Khê H 2 : - Nhẻ,tênh dáùn nhiãût v nhiãût dung cao - Lm cạch âiãûn cho mạy âiãûn cäng sút låïn( gim ma sạt, trạnh oxi hoạ, ho hoản khi chảm cháûp cün dáy ) 2.7. Khê trå: âỉåüc dng lm cạch âiãûn cho cạc bäü phọng âiãûn khê. Cạc khê trå cọ nhiãût dáùn tháúp, âäü bãưn âiãûn kẹm, Kc,Kr v Xe âỉåüc dng trong cäng nghiãûp chãú tảo ân hunh quang. III. Váût liãûu lng: 3.1 Dáưu biãún thãú: - Lm mạt v cạch âiãûn ca mạy biãún ạp - Lm cạch âiãûn v dáûp tàõt häư quang trong mạy càõt dáưu. - Dáưu mạy biãún ạp cn âäø vo âáưu ra ca cạp, biãún tråí, v ráút nhiãưu thiãút bë khạc. *Ỉu âiãøm: -Cọ âäü bãưn cạch âiãûn cao, trong trỉåìng håüp dáưu cháút lỉåüng cao cọ thãø âảt tåïi 160kV/cm, ε = 2,2 3.2÷ - Dáưu cọ tênh phủc häưi cạch âiãûn -Cọ thãø xám nháûp vo cạc khe rnh hẻp. *Nhỉåüc âiãøm: - Dáưu nhảy cm cao våïi tảp cháút v âäü áøm - Åí nhiãût âäü cao dáưu tảo nhỉỵng bt khê => âäü nhåït, tênh nàng cạch âiãûn v lm mạt âãưu gim sụt -Dãù chạy v khi chạy s phạt sinh ra khọi âen, håi dáưu bäúc lãn ho láùn cng våïi khäng khê lm thnh häùn håüp näø Dáưu biãún thãú cọ cạc tênh cháút sau: -Tảp cháút trong dáưu lm gim sụt ráút låïn âäü bãưn cạch âiãûn ca dáưu. Vç váûy trỉåïc khi cho dáưu vo mạy , phi l m sảch ráút ké v khúy trong chán khäng -Âiãûn tråí sút ca dáưu khong 10 14 16 10÷ ( ).cm Ω -Lm viãûc di hản åí nhiãût âäü 90 C o 95÷ - Âäưng xục tạc nhanh quạ trçnh oxy hoạ trong dáưu . 3.2. Dáưu tủ âiãûn: - Táøm cho tủ giáúy lm tàng ε v E ct => tàng âiãûn dung, gim kêch thỉåïc v giạ thnh ca tủ. 3.3. Dáưu dng cho cạp: - Táøm trong cạp giáúy=>lm mạt v tàng âäü bãưn âiãûn. - Âãø táøm cho cạp dỉåïi 35kV cọ v nhäm hồûc chç dng loải dáưu cọ âäü nhåït cao, khäng nh hån 23mm 2 /s åí nhiãût âäü100 o C. Âãø tàng âäü nhåït ngỉåìi ta cn thãm nhỉûa thäng vo dáưu. Âãø táøm cho cạp tỉì 110kV-220kV dng dáưu cọ âäü nhåït tháúp hån η smm / 2 5,3≤ åí nhiãût âäü 100 o C, η smm / 2 10≤ åí nhiãût âäü 50 o C, η smm / 2 40≤ åí nhiãût âäü 20 o C 3.4. Mäüt säú cháút lng hỉỵu cå 3.4.1 Dáưu Sovol(C 12 H 5 Cl 5 ): (f=50Hz, t=20 o C 5 = ε ; khi t=90 o C 1,4= ε ) -Khäng chạy nhỉng ráút âäüc. -Do cọ cỉûc nãn tênh cạch âiãûn ca nọ bë nh hỉåíng ráút nhiãưu båỵi tảp cháút -Khi nhiãût âäü gim hàòng säú âiãûn mäi gim nãn âiãûn dung ca tủ gim. 3.4.2 Cháút lng Silic hỉỵu cå: Cọ tg δ tháúp, hụt nỉåïc v tênh chëu nhiãût cao, giạ thnh cao, hàòng säú âiãûn mäi biãún âäøi låïn, nhiãût âäü lm viãûc láu di 250 o C c. Cháút lng Flor hỉỵu cå: -Cọ tênh chëu nhiãût cao, tg δ tháúp, âäü bãưn âiãûn cao, håi ca cháút lng Flor bãưn vỉỵng åí thãø khê -Âäü nhåït tháúp nãn ráút dãù táøm cho váût liãûu xäúp, cọ âäü nåí nhiãût cao v häúc håi mảnh nãn thiãút bë chỉïa cháút lng Flor phi ráút kên. -Tn nhiãût cao hån dáưu biãún ạp v cháút lng Silic hỉỵu cå -Khäng chạy v chëu âỉåüc häư quang -Giạ thnh cao IV. Váût liãûu cạch âiãûn ràõn: 4.1. Nhỉûa täøng håüp: 4.1.1. Nhỉûa PE: - ỈÏng dủng trong ké tháût âiãûn cao táưng. 4.1.2. Nhỉûa Poliizobutilen: (-CH 2 -C(CH 3 ) 2 -) n -Cọ tênh cháút giäúng cao su, cọ tênh kẹo dn, ân häưi -Cọ tênh chëu lảnh cao v âäü bãưn vỉỵng giäúng PE -Cọ tênh hụt áøm tháúp 4.1.3 Nhỉûa Polistirol: (-CH 2 -CH(C 6 H 5 )-) n -Gin åí nhiãût âäü tháúp v tảo vãút nỉït trãn bãư màût -Chëu nhiãût tháúp -Cng nhỉ PE,Poliizobutilen, Polistirol l nhỉûa khäng cỉûc cọ tênh cạch âiãûn cao v tênh hụt nỉåïc tháúp =>ỈÏng dủng trong ké tháût âiãûn cao táưng. 4.1.4 Nhỉûa PVC (-CH 2 -CH(Cl)-) n : - Âiãûn mäi cọ cỉûc -Tênh cạch âiãûn tháúp hån âiãûn mäi khäng cỉûc -Êt chëu tạc âäüng ca âäü áøm, bãưn vỉỵng våïi tạc âäüng ca nỉåïc, kiãưm, axit, rỉåüu, nọ dng lm cạch âiãûn hả ạp, låïp v bo vãû 4.1.5 Nhỉûa Poliacrilat(H 2 C=CH-COOH): - Chëu lảnh, chëu dáưu måỵ v kiãưm. - Âải diãûn cho poliacrilat nọ l Metimetylacrilat (CH 2 =C(CH 3 )-COO-CH 3 ): gi l thu tinh hỉỵu cå, cọ tênh trong sút. Dỉåïi tạc dủng ca häưì quang thç nọ sinh khê CO, H 2 , H 2 O v CO 2 cọ tạc dủng dáûp tàõt häư quang => chãú tảo cạc thiãút bë chäúng sẹt. 4.1.6 Nhỉûa thäng: -Gin, âiãûn tråí sút cao mΩ÷ 13 10 12 10 , âäü bãưn âiãûn cao E ct = 10-15 MV/m, nhiãût âäü nọng chy 50-70 o C, dáưn dáưn bë oxi hoạ -Nhỉûa thäng tan trong dáưu måỵ , dng âãø táøm cho cạp 4.1.7 Bitum: -Gin v dãù tan trong benzol, tolnol, khäng tan trong rỉåüu v nỉåïc, cọ tênh hụt nỉåïc tháúp -Bitum l mäüt cháút cọ cỉûc úu, Ebd=25MV/m mΩ÷= 14 10 13 10 ρ -Âỉåüc dng âãø sn xút sån v cạc häùn håüp 4.2 Âiãûn mäi nãún(Sạp): -Dãù nọng chy, cọ cáúu tảo tinh thãø, âäü bãưn cå hc úu v tênh hụt nỉåïc tháúp cạc váût liãûu ny dng âãø táøm hồûc rọt láúp k håí, nhỉng s co rụt nhiãưu khi ngüi âi 4.2.1 Parafin: r, khäng cỉûc, khäng dênh ỉåït, âäü bãưn âiãûn äøn âënh,t nc = 50-55 o C, tg δ =3-7.10 -4 , 3,25,1 −= ε . Parafin cọ khi dng táøm cho giáúy ca tủ âiãûn cọ âiãûn ạp tháúp, táøm cáy v giáúy carton, âãø rọt láúp k håí cün dáy mạy âiãûn cọ nhiãût âäü lm viãûc tháúp 4.2.2 Xerezin: Nhiãût âäü nọng chy cao, bãưn våïi khäng khê, âiãûn tråí sút låïn v δ tg tháúp hån => lm tủ giáúy. 4.2.3 Vazelin: Mang tênh cháút chung ca sạp, åí nhiãût âäü thỉåìng åí dảng nỉía lng, sỉí dủng âãø táøm giáúy tủ. Vazelin l häùn håüp ca carbua hydro lng v ràõn Thäng säú 20 o C 100 o C ρ [ ]mΩ 5.10 12 5.10 9 δ tg 0,0002 0,002 4.3. Sån cạch âiãûn v häùn håüp: nhán tảo thiãn nhiãn 25 50 75 100 2 10. δ tg 3 2 1 4.3.1 Sån cạch âiãûn: dung dëch keo bitum v dáưu bäúc håi. Khi sáúy khä thç åí trảng thại ràõn v tảo thnh låïp mng mng.u cáưu sån phi cạch âiãûn v khäng âỉåüc hụt áøm. -Sån táøm: táøm cạc läù mt hồûc cạch âiãûn dảng såüi(giáúy, carton,vi,cạch âiãûn cün dáy mạy âiãûn). -Sån che ph: tảo ra mäüt låïp cọ âäü bãưn cå hc, bàòng phàóng v khäng tháúm nỉåïc trãn bãư màût âiãûn mäi. Sån Emay cn sån trỉûc tiãúp lãn dáy dáùn lm cạch âiãûn hồûc cạc lạ thẹp trong mảch tỉì mạy biãún ạp. -Sån kãút dênh: Dng âãø kãút dênh cạc låïp ca âiãûn mäi hồûc giỉỵa âiãûn mäi våïi kim loả i. 4.3.2 Sån nhỉûa: dung dëch nhỉûa täøng håüp hay nhỉûa thiãn nhiãn gäưm cạc loải sau: + Sån bakelit: dung dëch ca bakelit trong rỉåüu. Sån ny dng âãø kãút dênh, cọ âäü bãưn cå hc cao, êt do, dãù bë gi ci do nhiãût. + Sån Gliftan: dung dëch nhỉûa gliftan trong häùn håüp rỉåüu våïi hydro cacbua lng. Dng kãút dênh mica, cọ tênh ún do täút hån bakelit nhỉng tênh chëu áøm kẹm hån. + Sån silic: cáưn sáúy åí nhiãût âäü cao, nọ cọ tênh chëu nhiãût v chäúng áøm täút. +Sån Policlovinil: chëu âỉåüc dáưu måỵ v nhiãưu váût cháút khạc, dng âãø sån ph cho cạch âiãûn hoảt âäüng åí mäi trỉåìng axit +Sån xenlulo: quan trng nháút l Nitroxenlulo nọ cọ âäü bãưn cå hc cao, chëu âỉûng âỉåüc tạc âäüng ca khäng khê nhỉng khäng bạm vo kim loải. Vç váûy, ph i sån bàòng gliftan vo kim loải räưi måïi sån Nitroxenlulo. + Sån dáưu: cọ ngưn gäúc tỉì dáưu tỉû khä v thãm thnh pháưn lm tàng täúc âäü khä ca dáưu. Sån ny dng âãø sn xút giáúy sån, vi sån v táøm cho cün dáy mạy âiãûn, sån cạch âiãûn cho cạc lạ thẹp mạy biãún ạp. +Sån âen: thnh pháưn chênh l bitum, nọ r hån cọ tênh hụt áøm tháúp v cọ âäü cạch âiãûn cao nhỉng khäng chëu âỉûng âỉåüc xàng dáưu v chëu nhiãût tháúp. 4.4 Häùn håüp cạch âiãûn: l häùn håüp cạc loải nhỉûa khạc nhau bitum, sạp, dáưu, nãún. *Táøm cho giáúy cạch âiãûn cọ ngưn gäúc tỉì dáưu m, v nhàòm tàng âäü nhåït ca häùn håüp, ngỉåìi ta thãm nhỉûa thäng hay nhỉûa täøng håüp nhán tảo. *Láúp âáưy cạc màng sang r nhạnh, màng sang âáưu cúi âãø trạnh cạp tiãúp xục våïi khäng khê. Häùn håüp láúp âáưy cọ thnh pháưn ch úu l bitum v dáưu thäng. 4.5 Váût liãûu såüi: R, âäü bãưn cå hc cao, cọ tênh do, dãù gia cäng nhỉng nhỉåüc âiãøm l âäü bãưn âiãûn tháúp, v dãù hụt áøm Gäù: l cạch âiãûn quan trng trong k tháût âiãûn, âãø náng cao tênh cháút cạch âiãûn ca gäù ngỉåìi ta táøm bàòng cạc loải sån khạc Giáúy v carton cạch âiãûn: âỉåüc chãú tảo tỉì xenlulo v âỉåüc ho tan trong dung dëch kiãưm Giáúy cạp: cọ thãø chãú tảo cho cạp cáúp 110kV hồûc cao hån. Giáúy cạp dng cho cạp lỉûc cọ cạc k hiãûu: KB, KM, KBY, KBM. . .(K: cạp, M: nhiãưu låïp,B: cao ạp, Y: giáúy cọ âäü khêt cao) Cạp lỉûc cọ cạch âiãûn úu nháút l chäù k håí ca tỉìng låïp giáúy v vç váûy cáưn phi táøm bàòng dáưu thäng v nhỉûa tỉû khä. Loải ny dng cho cáúp âiãûn ạp khäng quạ 35kV. ÅÍ cáúp cao hån dng cạp dáưu. 4.6 Váût liãûu ân häưi: Cao su thiãn nhiãn(C 5 H 8 ) n : ÅÍ nhiãût âäü 50 o C cao su â bë nọng chy v åí nhiãût âäü tháúp cọ tênh gin. Cao su ho tan trong dung mäi carbua hydro. Âãø tàng tênh chëu nhiãût chëu lảnh ngỉåìi ta tiãún hnh lỉu hoạ cao su Cao su lỉu hoạ: ngoi tàng tênh chëu nhiãût chëu lảnh cao su lỉu hoạ cn tàng âäü bãưn cå hc, bãưn vỉỵng våïi cạc dung dëch. Nhỉng dãù bë gi ci do nhiãût, khäng bãưn vỉỵng bë tạc âäüng ca cháút lng khäng cỉûc. Cao su nhán tảo: + Cao su butan(-CH 2 -CH=CH-CH 2 -) n : l âiãûn mäi khäng cỉûc, cọ mΩ= 15 10 ρ , 4 5 − = δ tg +Cao su butan- Stirol:l polime hoạ âäưng thåìi Polistirol v butan, tênh cháút cạch âiãûn gáưn giäúng nhỉ cao su thiãn nhiãn nhỉng chëu nhiãût, chëu dáưu måỵ, xàng ráút cao + Cao su silic hỉỵu cå: Chëu nhiãût cao 250 o C chëu lảnh tåïi -100 o C nhỉng cọ âäü bãưn cå kẹm, tênh bãưn vỉỵng hoạ hc khäng cao v giạ thnh cao 4.7 Thu tinh: -Khäúi lỉåüng riãng:låïn tỉì 2-8Mg/m 3 , thu tinh nàûng chỉïa nhiãưu chç -Tênh cháút cå hc:Âäü bãưn nẹn låïn hån ráút nhiãưu so våïi âäü bãưn kẹo(6000- 21000Mpa >100-300Mpa) -Tênh cháút nhiãût: Nhiãût nọng chy ca thu tinh nàòm trong giåïi hản 400-1600 o C Tu theo cäng dủng ngỉåìi ta chia ra lm cạc loải thu tinh nhỉ sau: Thu tinh dng cho tủ âiãûn, trong bäü lc cao táưng, mạy phạt xung, mảch dao âäüng .Nọ cáưn cọ tg δ nh v ε cao Thu tinh thiãút bë: Dng âãø chhãú tảo cạc thiãút bë, linh kiãûn sỉï. Loải thu tinh ny u cáưu cọ âäü bãưn cå hc cao, tênh cạch âiãûn täút. Thu tinh kiãưm: cọ chỉïa nhiãưu kim loải nàûng, loải thu tinh ny cọ ε cao v δ tg tháúp dng lm tủ âiãûn Thuyớ tinh trung tờnh: Thuyớ tinh thaỷch anh coù õọỹ trong suọỳt cao, duỡng trong kộ thuỏỷt quang vaỡ loaỷi naỡy coù tờnh caùch õióỷn cao 4.8 Vỏỷt lióỷu gọỳm sổù: -Laỡ vỏỷt lióỷu cổỷc kỗ quan troỹng trong kT, duỡng õóứ chóỳ taỷo caùch õióỷn vaỡ õồợ õổồỡng dỏy trón khọng. ổồỹc saớn xuỏỳt tổỡ õỏỳt seùt vaỡ mọỹt sọỳ chỏỳt phuỷ gia, trón bóử mỷt sổù coù traùn men õóứ tng tờnừnhnx boùng trón bóử mỷt cuớa saớn phỏứm. -Goùc tọứn hao lồùn vaỡ tng rỏỳt nhanh theo nhióỷt õọỹ Caùc loaỷi gọỳm sổù nhổ sau: *Gọỳm coù hóỷ sọỳ õióỷn mọi nhoớ: thaỡnh phỏửn chuớ yóỳu thaỷch anh -SiO2 *Sổù radio: coù thaỡnh phỏửn oxit kim loaỷi nỷng *Sổù cao tỏửn:chổùa thaỡnh phỏửn Al2O3, sổù naỡy coù õỷc õióứm tg nhoớ,õióỷn trồớ suỏỳt lồùn vaỡ coù õọỹ bóửn cồ hoỹc cao. *Stealit: thaỡnh phỏửn chuớ yóỳu laỡ Silic mangie *Gọỳm coù hóỷ sọỳ õióỷn mọi lồùn:Thaỡnh phỏửn chuớ yóỳu laỡ TiO2, loaỷi naỡy duỡng õóứ saớn xuỏỳt tuỷ, kờch thổồùc nhoớ, khọỳi lổồỹng thỏỳp. Vỏỷt lióỷu coù rỏỳt cao. Phaỷm vi sổớ duỷng : caùch õióỷn vaỡ õồớ cho caùc phỏửn tổớ õọỳt noùng, họỹp buọửn dỏỷp họử quang, tỏỳm ngn họử quang .Noùi chung duỡng laỡm caùc chi tióỳt ồớ nhióỷt õọỹ caop vaỡ coù õọỹ bióỳn õọứi nhióỷt lồùn . Poliizobutilen: (-CH 2 -C(CH 3 ) 2 -) n -Cọ tênh cháút giäúng cao su, cọ tênh kẹo dn, ân häưi -Cọ tênh chëu lảnh cao v âäü bãưn vỉỵng giäúng PE -Cọ tênh hụt áøm tháúp 4.1.3 Nhỉûa Polistirol: (-CH 2 -CH(C 6 H 5 )-) n . sẹt. 4.1.6 Nhỉûa thäng: -Gin, âiãûn tråí sút cao mΩ÷ 13 10 12 10 , âäü bãưn âiãûn cao E ct = 1 0-1 5 MV/m, nhiãût âäü nọng chy 5 0-7 0 o C, dáưn dáưn bë oxi hoạ -Nhỉûa thäng tan trong dáưu. trong ké tháût âiãûn cao táưng. 4.1.4 Nhỉûa PVC (-CH 2 -CH(Cl )-) n : - Âiãûn mäi cọ cỉûc -Tênh cạch âiãûn tháúp hån âiãûn mäi khäng cỉûc - t chëu tạc âäüng ca âäü áøm, bãưn vỉỵng våïi tạc