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전기 절연유 - 규격 및 종류에 따른 특성

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■ 절연유의 규격별 분류

 

종 류

주성분

적용 (용도)

1 종

1호

   

주로 유입콘덴서, 유입케이블 등에 사용되는 것

2호

주로 유입변압기, 유입차단기 등에 사용되는 것

3호

주로 매우 추운 곳 이외의 장소에서 사용되는 유입변압기, 유입차단기 등에 사용되는 것

4호

주로 고전압, 대용량 유입변압기에 사용되는 것

2 종

1호

알킬벤젠

분기쇄형으로 저점도의 것 주로 유입케이블, 유입
콘덴서등에 사용되는 것

2호

분기쇄형으로 고점도의 것

3호

직쇄형으로 저점도의 것

4호

직쇄형으로 고범도의 것

3 종

1호

폴리부텐

저점도의 것 주로 유입케이블, 유입
콘덴서등에 사용되는 것

2호

중점도의 것

3호

고점도의 것

4 종

1호

알킬나프탈렌

저점도의 것 주로 유입콘덴서 등에 사용되는 것 

2호

고점도의 것

5 종

 

알킬디페닐에탄

주로 유입콘덴서등에 사용되는 것

6 종

 

실리콘유

주로 유입변압기등에 사용되는 것

7 종

1호

광유+알킬벤젠

주로 유입콘덴서, 유입케이블 등에 사용되는 것

2호

주로 일반 유입변압기, 유입차단기등에 사용되는 것

3호

주로 매우 추운 곳 이외의 장소에서 사용되는   유입차단기 등에 사용되는 것

4호

주로 고전압 대용량 유입변압기에 사용되는 것

 

 

품질규격   

 

항 목 

KS 1종4호

ASTM D3437

BS 148

IEC-296 (I)

주성분

광유

 

 

 

동점도, cSt

-15℃

 

 

 

800이하

0℃

 

 

 

 

20℃

 

 

 

40이하

37.8℃

 

13 이하

12.2이하

16이하

40℃

13 이하

 

 

 

75℃

 

 

 

 

100℃

4 이하

 

 

 

인화점, ℃

140 이상

146 이상

140이상

140이상

전산가, mgKOH/g

0.02 이하

0.05이하

0.03이하

0.03이하

유동점, ℃

-27.5 이하

-40이하

-21이하

-30이하

수분, ppm

40 이하

35이하

35이하

 

비중

0.91 이하

 

 

 

부식성황

비부식성

비부식성

비부식성

비부식성

반응

중성

 

 

 

운점, ℃

 

 

 

 

증발량, %

0.4 이하

 

 

 

계면장력, dyn/cm

 

40이상

 

 

산화안정도

120℃/ 75Hr

72Hr 슬러지0.15이하

100℃164Hr

100℃164Hr

슬러지0.4 ,
전산가 0.6 이하

164Hr 슬러지 0.3이하

슬러지0.1 
전산가0.4  이하

슬러지0.1
 전산가0.4  이하

절연파괴전압, KV

40 이상

30이상

30이상

30이상

유전정접, %

0.1 이하

0.3이하

0.5이하

0.5이하

체적저항율

5×10^13 이상

 

 

 

전기저항계수

 

2.2 - 2.3

 

 

 

 


종류 및 특성

 

1) 광유계 전기절연유

 

Naphthenic Base Oil이 유동점이 낮고 열안정성, 탄화물청정성이 우수하기 때문에 전기절연유의 일반적인 원료로 사용되고 있으며 ASTM, BS, IEC등에서는 첨가제로 산화방지제, 유동점강하제에 한하여 투입을 인정하고  있으나 일본과 우리나라에서는 무첨가형태로 사용하고 있다. 
한국공업규격에서는 1985년7월1일 규격개정을 통해 “첨가제를 함유하지 않은 절연유”를 명문화하고 있다.
그러나, 원료의 수급문제, 성능개선을 목적으로 산화방지제, 유동점강하제, 내코로나성능향상제, 유동대전방지제, 금속불활성제등의 첨가가 시도되고 있다. 일반적으로 정제도가 높은 오일의 경우 전기특성은 향상되지만 부식성등의 문제가 있기 때문에 적정의 정제도가 요구된다. 현재는 Naphthenic Base Oil의 고갈로 인하여 Paraffinic Base Oil을 전기절연유에 적용하려는 시도들이 이루어지고 있다.

 

2) 합성유계

 

(1) 합성유계 전기절연유의 종류 및 특성

 

- 탄화수소계유
- 에스테르계유
- 염소화탄화수소계유
- 기타 합성유계

 

(2) 탄화수소계유

 

A. 알킬벤젠 (Alkyl Benzene)

 

Alkylbenzne이란 Benzene핵에 Alkyl Group을 가지고 있는 화합물의 총칭으로 알킬벤젠은 일반적으로 Prolpylene에서 얻어진 프로필렌테트라마와 벤젠과의 반응에 의해서 얻어진 분기형 알킬벤젠(Branched Alkylbenzne, 하드형)과 n-Paraffine을 탈수소화하여 얻어진 n-olefine과 벤젠과의 반응에 의해 언어진 Straight Chain Alkylbenzene (소프트형)이 있으며 국내에서는 Stright Chain Alkylbenzene이 주로 사용된다.

이러한 Alkylbenzene중에서 절연유나 윤활유로 사용되는 중질알킬벤젠은 알켈벤젠의 부산물로서 전체 Alkylbenzene의 약 10%정도이다.

 

B. Alkyldiphenylethane


알킬디페닐에탄은 원료인 Naphtha의 열분해 및 촉매에 의해 개질을 시킨 혼합크실렌과 스틸렌 유분을 반응시켜 제조한 것이다.


C. Alkyl Naphthalene

 

정제 나프탈렌을 촉매존재하에서 올레핀 (프로필렌)과 반응시켜 제조하며 그 주성분은 이소프로필렌나프탈렌으로 고전압콘덴사용 유전액체로 적당하고 PCB대체유로도 사용이 가능하다.

 

D. Polybutene

 

납사분해에 의해 생성되는 유분을 촉매를 사용하여 중합시켜 제조한다. 이것은 POF케이블용 크라크트 함침지 및 콘덴서의 함침유등으로 단독 또는 혼합하여 사용한다.    


(3) 실리콘계유

 

헥사메틸디실록산과 옥타메틸/시크로테트라실록산을 황산존재하에서 반응시켜 제조한다. 
이렇게 해서 만들어진 디메틸실리콘은 인화점 및 연소점이 높으면서 난연성, 내한성 및 전기특성이 우수하며 화학적으로 불활성이고 인체에 무해ㅘ다는 장점이 있는 반며, 점도가 높고 흡수성이 크며 방전효과가 좋다는 단점이 있다. 실리콘유는 주로 옥내용 변압기나 차량용 변압기등에 이용되고 있다.


(4) 에스테르계유

 

- 프탈산 에스테르 : 고압,중저압 콘텐서
- 폴리올 에스테르 : 난연성 변압기유
- 알릴포스페이트 : 불연성이 있으나 전기특성이 나쁘기 때문에 다른  유제와 혼합사용

- KS규정은 있으나 국내에서는 거의 사용되지 않고 있다.


(5) 염소화탄화수소계

 

가. 사염화에틸렌 : 소형 배전용 변압기에 단독 또는 광물유계와 혼합 사용
나. 사염화트리페닐에탄
다. 폴리클로르 벤젠 혼합물
라. 폴리염화비닐 (PCB) : 일본에서는 1972년부터 사용이 금지됨.

 

(6) 기타

 

가. 할로겐유전액체
나. 에테르계유
다. 슬폰계유

 

 

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