§ 61. Воскообразные диэлектрики
Характерными особенностями воскообразных диэлектриков являются их мягкость, незначительная механическая прочность и наличие жирной, плохо смачиваемой водой поверхности, вследствие чего водопоглощение этих материалов практически равно нулю.
Из воскообразных диэлектриков в электротехнике находят применение парафины, церезины и галовакс. Все воскообразные диэлектрики имеют поликристаллическое строение и поэтому обладают четко выраженной температурой плавления.
Парафин представляет собой неполярный воскообразный диэлектрик, получаемый в результате переработки нефти. Парафин состоит из твердых углеводородов. Очищенные от маслянистых фракций и других загрязнений парафины имеют белый цвет и обладают очень хорошими электроизоляционными свойствами. В качестве электроизоляционных материалов применяют парафины марок А, Б, Г и Д.
Основные характеристики парафинов-, плотность 0,85-0,92г/см3; температура плавления 50- 56°С; qu= 1014- 1016 ом-см\ е = 2,02,2; tgб = 0,0003- 0,0007; Епр = 2025 кВ/мм. Водопоглощение: 0%.
Недостатком парафина является большая объемная усадка (12—15%), т. е. уменьшение объема при переходе его из жидкого состояния в твердое. Это вызывает растрескивание парафина и образование в нем пор. При длительном нагреве до температуры 120—140°С парафин несколько окисляется, после чего его электроизоляционные свойства заметно ухудшаются.
Церезин. Обладает меньшей, чем парафин, объемной усадкой (5—7%) и более высокой температурой плавления. Различают озокеритовый и синтетический церезины.
Озокеритовый церезин получают в результате переработки озокерита — горного воска, представляющего собой ископаемое вещество нефтяного происхождения. Озокерит имеет черно-коричневый цвет и обладает запахом нефти. Озокерит применяют для противогнилостной пропитки хлопчатобумажных оплеток проводов и кабелей.
Из озокерита путем его очистки получают церезин, который состоит из смеси твердых насыщенных (т. е. стойких к окислению) углеводородов. Церезин имеет характерный темно-желтый цвет и обладает более высокой, по сравнению с парафином, температурой плавления. Озокеритовый церезин выпускается четырех марок I, II, III, IV, отличающихся температурой плавления (каплепадения), которые соответственно равны 80, 75, 67 и‘57°С.
Основные характеристики озокеритового церезина: плотность 0,9ч-0,95 г/см3\ q._,= 1015ч-1017 ом-см; е = 2,1ч-2,3; tg6 = 0,0002ч- ч-0,0005; Епр = 22ч-30 кВ/мм. Водопоглощение: 0%. 1
Синтетический церезин получают в результате перегонки и очистки промежуточного продукта, образующегося в процессе производства синтетического бензина. Синтетический церезин обладает повышенной температурой плавления (100—105° С), но более хрупок по сравнению с озокеритовым церезином.
Характеристики синтетического церезина-, плотность 0,91ч- ч- 0,92 г/см3\ qv= 1016ч-1019 ом-см; е = 2,4ч-2,6; tg 6 = 0,0003 ч-0,0005; Еар = 20ч-28 кВ/мм. Водопоглощение: 0%.
Галовакс — синтетический негорючий воскообразный диэлектрик с резким характерным запахом. Цвет галовакса может быть от светло-серого до светло-зеленого, в зависимости от состава и степени его очистки. Галовакс получается в результате хлорирования нафталина (С10Н8). Для этого газ (хлор) пропускают через расплавленный нафталин в присутствии хлорного железа (катализатора). Галовакс является полярным диэлектриком, поэтому обладает повышенными значениями диэлектрической проницаемости (e = 4,5-f-5,5). Это дает возможность повысить на 20—25 %1 емкость бумажных конденсаторов, пропитанных галоваксом.
Основные характеристики галовакса: плотность 1,55ч-1,68 г/см3\ температура плавления 100—130° С; qv= 10,3ч-1014 ом-см; tg б = =0,003ч-0,005; Eпр = 8ч-10 кВ/мм. Водопоглощение: 0,05%.
Основным недостатком галовакса является его токсичность в разогретом состоянии, поэтому применение этого материала ограничено *.
Хорошие электрические характеристики и водоотталкивающие свойства воскообразных диэлектриков позволяют применять их в электроизоляционных составах — компаундах, а также для пропитки бумажных конденсаторов и электроизоляционных оснований из пластмасс, асбестоцемента, мрамора и других пористых материалов. Пропитку пористых материалов производят разогретыми воскообразными диэлектриками, доведенными до жидкого состояния. Лучшие результаты достигаются в тех случаях, когда пропитка изделий происходит под вакуумом.
Некоторые воскообразные диэлектрики (парафин, церезин) применяются еще в качестве мягчителей в электроизоляционных резинах.
* В кабельном производстве галовакс применяется в качестве влагостойкой и негорючей пропитки хлопчатобумажных защитных покровов проводов
