用于变压器应用的矿物油-印楝油酯混合绝缘材料的研发与性能表征

《Scientific Reports》：Development and characterization of mineral oil–neem oil ester mixed insulation for transformer applications

　　

摘要

本研究旨在确定矿物油与酯化后印楝油的最佳比例，从而开发出一种混合绝缘材料，用于替代油浸式变压器及其他油浸式电气设备中的矿物油。研究采用了两阶段酯化技术，以印楝油为基油，浓硫酸和氢氧化钾作为酸催化剂和碱催化剂，将印楝油转化为酯化后印楝油。通过¹H-NMR检测确认了FAME的形成。为了降低矿物油在油冷式变压器中的影响，本研究对所提出的混合绝缘材料的介电性能进行了深入分析，测试指标包括球-球和点-面结构下的交流击穿电压、运动粘度、电晕起始电压、界面张力以及其他介电性能参数。该混合绝缘材料还在加压板和铜板存在的情况下接受了加速热老化试验，通过FTIR分析了其介电性能的变化以及材料特性，并利用威布尔分布、峰度值和偏度值对样品进行了验证。研究表明，当矿物油与酯化后印楝油的比例为70:30时，即X30样品，其介电性能表现出优异的耐久性，这也解释了为何该材料具有较高的电阻率和较低的导电性。