礦物油是指從石油中提煉精制的液體絕緣材料。石油的主要成分是烷烴、環(huán)烷烴和芳香烴，這些組分的電氣性能和老化穩(wěn)定性優(yōu)良。根據(jù)具體用途適當?shù)目刂聘鹘M分的含量，可以得到變壓器油、開關(guān)油等絕緣油以及各種潤滑油。例如，芳香烴成分可有效吸附氣體可用于制作電纜油或電容器油、環(huán)烷烴成分可以降低油份的凝固點用于制作低溫潤滑油。

變壓器的絕緣材料是變壓器中*重要的材料之一，其性能及質(zhì)量直接影響變壓器運行的可靠性和變壓器的使用壽命。近年來，變壓器產(chǎn)品所采用的新絕緣材料層出不窮。變壓器的絕緣材料又稱電介質(zhì)，是電阻率高，導(dǎo)電能力低的物質(zhì)。絕緣材料可用于隔離帶電或不同電位的導(dǎo)體，使電流按一定方向流通。在變壓器產(chǎn)品中，絕緣材料還起著散熱、冷卻、支撐、滅弧、改善電位梯度、防潮、防霉和保護導(dǎo)體等作用。

變壓器油

變壓器油是天然石油中經(jīng)過蒸餾、精煉而獲得的一種礦物油，是石油中的潤滑油餾份經(jīng)酸堿精制處理得到純凈穩(wěn)定、粘度小、絕緣性好、冷卻性好的液體天然碳氫化合物的混合物。它的主要成分是烷烴,環(huán)烷族飽和烴，芳香族不飽和烴等化合物。

變壓器油的主要作用：

（1）絕緣作用：變壓器油具有比空氣高得多的絕緣強度。絕緣材料浸在油中，不僅可提高絕緣強度，而且還可免受潮氣的侵蝕。

（2）散熱作用：變壓器油的比熱大，常用作冷卻劑。變壓器運行時產(chǎn)生的熱量使靠近鐵芯和繞組的油受熱膨脹上升，通過油的上下對流，熱量通過散熱器散出，保證變壓器正常運行。

（3）消弧作用：在油斷路器和變壓器的有載調(diào)壓開關(guān)上，觸頭切換時會產(chǎn)生電弧。由于變壓器油導(dǎo)熱性能好，且在電弧的高溫作用下能分解了大量氣體，產(chǎn)生較大壓力，從而提高了介質(zhì)的滅弧性能，使電弧很快熄滅。

礦物絕緣油、潤滑油結(jié)構(gòu)族組成的測定

礦物絕緣油通常按照其各組分的含量進行區(qū)分，而我們很難從外觀辨別出來。使用傳統(tǒng)濕化學方法不僅耗費人力，而且在檢測過程中的很多化學試劑是含有毒性的。紅外檢測是一種無損檢測方法，并且具有準確、方便、快捷、無污染等優(yōu)點，已被電力行業(yè)列入礦物絕緣油、潤滑油結(jié)構(gòu)族組成的測定的標準。

原理

根據(jù)礦物絕緣油、潤滑油中芳碳在紅外光譜區(qū)1610cm-1、鏈烷烴在720cm-1處有特征吸收，將其吸光度代入經(jīng)驗公式，從而計算出絕緣油、潤滑油結(jié)構(gòu)族組成中芳香碳(CA%)、烷鏈碳（CP%）和環(huán)烷烴（CN%）的含量。

儀器及試劑

1.紅外光譜儀: 分辨率高于3cm-1。

2.吸收池: 采用定程長或可變程長的帶有氯化鈉池窗的吸收池，程長宜為mm。程長采用干涉條紋法測定。

3.玻璃注射器: 1mL 或2mL玻璃注射器。

4.吸耳球: 小型吸耳球。

5.四氯化碳: 分析純。

注:有毒、易揮發(fā)液體，使用時注意做好防護。

實驗步驟

按儀器說明書將紅外分光光度計調(diào)整至工作狀態(tài)。

光程長的測定

采用干涉條紋法測定，將可調(diào)或固定程長的空吸收池放在儀器的測定光路中掃描，掃描范圍為1900cm-1~600cm-1,得到如圖1所示的含有極大值和極小值的規(guī)則的干涉條紋(若吸收池窗板安裝不平行，則得不到規(guī)則的干涉條紋，應(yīng)拆開重新安裝)。根據(jù)所得的干涉條紋的個數(shù)和對應(yīng)的波數(shù)，代入公式(1)求出光程長:

樣品測定

1、用玻璃注射器將油樣小心注入液體池中（注意液池中不得有大小氣泡，否則重新進樣），將液體池放在光路中，進行掃描；

2、將掃描的譜圖按如下方式做基線，記錄樣品在1610cm -1 和720cm -1 的吸光度；

3、將2中得到的吸光度代入經(jīng)驗公式，便可以得到芳香碳（CA%）、烷鏈碳（CP%）以及環(huán)烷烴（CN%）的含量。

結(jié)論

用紅外光譜法測試絕緣油中的族組成，方法簡便準確度高配制的試劑少方法快速，一般測試一個樣品只需幾分鐘，大大提高了勞動效率。凡是具有紅外光譜儀的單位，只需增添少量試驗用品，即可開展此項工作。