[电缆]机车牵引变压器绝缘油性能的比较研究

　　本文简要介绍了家用电力机车牵引变压器的绝缘油情况。比较并分析了绝缘油的整体性能，绝缘性能，热性能，产气性能和氧化稳定性。析结果表明，酯绝缘油具有较高的酸值和较高的介电损耗因子，绝缘性能随温度的升高而迅速降低。良的，优异的氧化稳定性，气体流速远低于酯绝缘油。有机硅绝缘油和酯绝缘油相比，矿物绝缘油具有较低的导热率和较高的比热容，而有机硅绝缘油和酯绝缘油具有较高的导热率。容量和热容量相似。本世纪初，中国引进了DJ1型机车和ABB公司的技术，牵引变压器的设计和制造技术得到了迅速发展[1]。年前，中国由于引进，电缆消化，吸收和重塑战略，对高速列车牵引变压器的制造技术有了完美的掌握。前，大功率牵引变压器主要用于“和谐”跑车组和“和谐”大功率机车。
　　用车牵引变压器是超A级和H级绝缘子，主要是硅油和酯油。些产品具有高闪点，高着火点和低倾点的特点，可以满足跑车的防火要求（耐火性）和较低的工作环境条件。度[2]。功率货运机车的车载牵引变压器为A类，主要是矿物基绝缘油。种类型的产品具有低粘度，低温下良好的流动性和极好的抗氧化稳定性。要较长的使用寿命[3]。
　　了系统地检查在车辆牵引变压器中使用不同类型的绝缘油的性能差异，本文对常规性能，绝缘性能，热性能和生产性能进行了比较和分析。体和各种绝缘油的氧化稳定性能。究结果为电力机车车载牵引变压器的机油设计和设备选择提供了有益的参考。电力机车牵引变压器行业中，使用最广泛的矿物绝缘油是KI45X和KI50DX变压器油，96D / E电气级硅油和MIDEL7131酯绝缘油。

　　1列出了主要材料。国际市场上，矿物基绝缘油主要适用标准IEC 60296和ASTM D3487，硅油，IEC 60836和ASTM D4652，以及基于绝缘油的绝缘油。IEC61099。国内市场上，矿物型绝缘油主要执行GB 2536标准，对GB 2536标准进行了修改以采用IEC 60296标准，硅绝缘油为符合GB / T 21218和GB / T 21218的要求进行修改以使用IEC 60836; 。下面的性能比较中，重点是KI45X矿物绝缘油，96D / E硅油和MIDEL7131酯绝缘油的比较分析。的介电损耗因子和体积电阻率是反映其绝缘性能的关键指标。节介绍了在不同温度下KI45X矿物绝缘油，96D / E硅油和MIDEL7131酯绝缘油的介电损耗因子和体积电阻率的变化。
　　验结果示于图1和2中。果表明，当温度升高时，矿物绝缘油KI45X，硅油96D / E和酯绝缘油的介电损耗因子。MIDEL7131增加而体积电阻率降低。
　　是，矿物绝缘油KI45X和硅油96D / E具有介电损耗。耗因子随温度升高几乎没有增加：在相同温度下，矿物绝缘油KI45X和硅油96D / E的介电损耗因子远小于损耗因子MIDEL7131酯绝缘油，KI45X矿物绝缘油和96D硅油的电介质/ E的体积电阻率比MIDEL7131酯绝缘油高。果表明，MIDEL7131酯绝缘油的绝缘性能随温度升高而迅速下降，总体绝缘性能较差。于在电力机车运行过程中，车辆牵引变压器不可避免地会遭受雷电冲击，因此本节重点介绍KI45X矿物绝缘油，96D / E硅油和MIDEL7131酯绝缘油在雷电冲击下。试结果如图3和4所示。果表明，在雷电正过电压下，96D / E硅油和MIDEL7131酯绝缘油的击穿电压相似，并且矿物绝缘油KI45X的击穿电压略高；在负电涌下，96D硅油的/ E击穿电压大于矿物绝缘油KI45X和MIDEL7131酯绝缘油的击穿电压，因为95％以上自然环境中的雷电为负，96D / E硅油的耐雷电性抗雷电能力更强，矿物绝缘油KI45X居中， MIDEL7131酯是最糟糕的。变压器油的传热性能有关的主要物理参数是粘度，密度，导热系数和比热容。究了KI45X矿物绝缘油，96D / E硅油和MIDEL7131酯绝缘油在不同温度下的热性能。试结果如图5至8所示。据显示96D / E硅油和MIDEL7131酯绝缘油的密度相似，矿物绝缘油KI45X的密度相似最低的是96D / E硅油的低温粘度低于矿物绝缘油KI45X和绝缘酯MIDEL7131的粘度，以及低温硅油的流量96D / E。佳性能。

　　
　　图7和图8中可以看出，随着温度的升高，KI45X矿物绝缘油，96D / E硅油和MIDEL7131酯绝缘油的热导率降低，比热容增加，以及在一定温度范围内的导热系数和导热系数。热容随温度近似线性变化。态有机化合物的热导率与其密度的变化密切相关。相同温度下，密度越高，单位传热表面（或单位体积）中存在的微观颗粒数量越多，振动过程中的能量交换就越多，并且导热率高，再加上96D / E硅油和MIDEL7131酯绝缘油的高密度由于矿物绝缘油KI45X，相应的导热率也更高：当温度升高时，密度降低，单位传热表面中微观微粒的数量（或单位体积）减少，振动过程中交换的能量减少，导热系数减小。热容是物质固有的性质，并且与其分子结合能有关。常，结合能越低，比热容量越高。于烃，碳-碳单键的结合能约为345.6 kJ / mol，碳-氢键的结合能约为414 kJ / mol，硅-氧键的结合能为结合能为422.5 kJ / mol和碳氧双键。高可达750 kJ / mol，单碳-氧键的结合能为326 kJ / mol，矿物绝缘油KI45X仅包含碳-碳单键和烃键。外，96D / E硅油还包含碳-碳单键和烃键。

　　外，它还包含大量的硅-氧键； MIDEL7131酯绝缘油包含碳-碳单键和碳-氢键；还包含大量的碳-氧双键和因此，总体上，MIDEL7131酯绝缘油的96D / E硅油和平均分子键合能大于矿物绝缘油KI45X，因此它们的比热容低。变变压器油中溶解气体的成分是设备正常运行的重要监测指标，因为油产生的气体水平直接影响油的断裂强度。缘油。KI45X绝缘油，96D / E硅油和MIDEL 7131酯绝缘油的产气特性，测试结果如图9和10所示。验表明：在氮气和空气饱和的情况下，MIDEL7131酯绝缘油的产气量大大高于KI45X矿物绝缘油和96D / E硅油的总产气量，并且在高温下会产生更多。H2，CO和CO2气体表明MIDEL7131酯绝缘油的热稳定性很差。通过持续500小时的氧化稳定性试验研究了KI45X矿物绝缘油，96D / E硅油和MIDEL7131酯绝缘油的热稳定性。果显示在表5中。

　　I45X和KI50DX符合GB 2536变压器油标准的特定质量要求，96D / E硅油符合IEC 60836硅和MIDEL7131酯绝缘油符合酯绝缘油的IEC 61099。素很大。着温度升高，矿物绝缘油，硅油和酯绝缘油的介电损耗因子增加，体积电阻率降低。是，矿物绝缘油和硅油的介电损耗因数随温度增加很少。绝缘油的绝缘性能会随着温度的升高而迅速下降。相同温度下，有机硅绝缘油的介电损耗因子和体积电阻率要比酯绝缘油好得多。正极化雷电波的作用下，电缆矿物绝缘油的击穿电压略高于有机硅绝缘油和酯绝缘油的击穿电压；在负极性时，有机硅绝缘油的击穿电压大于矿物绝缘油的击穿电压，酯基绝缘油的击穿电压高，并且硅绝缘油具有更好的耐雷击性。酮绝缘油和酯绝缘油的导热率大于矿物绝缘油的导热率，并且硅酮绝缘油和酯绝缘油的比热容低于绝缘油的比热容。物绝缘油。物绝缘油和硅绝缘油具有优异的热稳定性。气体流速远低于酯绝缘油的流速。绝缘油的热稳定性以及氧化稳定性差。
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