<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xml:lang="ru"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">energsecurity</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">Надежность и безопасность энергетики</journal-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Safety and Reliability of Power Industry</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="ppub">1999-5555</issn><issn pub-type="epub">2542-2057</issn><publisher><publisher-name>ООО «НПО Энергобезопасность»</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="doi">10.24223/1999-5555-2022-15-2-81-89</article-id><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">energsecurity-813</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="heading"><subject>Research Article</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru"><subject>ОБЩИЕ ВОПРОСЫ НАДЕЖНОСТИ И БЕЗОПАСНОСТИ ЭНЕРГЕТИКИ</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="en"><subject>GENERAL ISSUES RELATED TO RELIABILITY AND SAFETY OF THE POWER INDUSTRY</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>Изучение химических свойств изоляционных смесей в целях применения их в высоковольтном оборудовании</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Study of chemical properties of insulation mixtures to be used in high-voltage equipment</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Лютикова</surname><given-names>М. Н.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Lyutikova</surname><given-names>M. N.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p> кафедра Безопасность труда </p><p>пр. К. Маркса, 20, 630073, г. Новосибирск, Россия </p></bio><bio xml:lang="en"><p>K. Marxa str., 20, 630073, Novosibirsk, Russia </p></bio><email xlink:type="simple">m.lyutikova@mail.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Коробейников</surname><given-names>С. М.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Korobeynikov</surname><given-names>S. M.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p> пр. К. Маркса, 20, 630073, г. Новосибирск, Россия </p></bio><bio xml:lang="en"><p> K. Marxa str., 20, 630073, Novosibirsk, Russia </p></bio><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Сотников</surname><given-names>С. И.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Sotnikov</surname><given-names>S. I.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>ул. Энтузиастов, 10, 629805, г. Ноябрьск, Россия </p></bio><bio xml:lang="en"><p>Enthusiasts str., 10, 629805, Noyabrsk, Russia </p></bio><xref ref-type="aff" rid="aff-2"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Коновалов</surname><given-names>А. А.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Konovalov</surname><given-names>A. A.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>ул. Академика Челомея, 5А, 117630, г. Москва, Россия</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Academician Chelomei str., 5A, 117630, Moscow, Russia </p></bio><xref ref-type="aff" rid="aff-3"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff-1"><aff xml:lang="ru"><institution>ФГБОУ ВО «Новосибирский государственный технический университет»</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>Novosibirsk State Technical University</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><aff-alternatives id="aff-2"><aff xml:lang="ru"><institution>Филиал ПАО «ФСК ЕЭС» - Ямало-Ненецкое ПМЭС</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>Branch of PJSC «FGC UES»</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><aff-alternatives id="aff-3"><aff xml:lang="ru"><institution>ПАО «ФСК ЕЭС»</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>PJSC «FGC UES»</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><pub-date pub-type="collection"><year>2022</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>27</day><month>07</month><year>2022</year></pub-date><volume>15</volume><issue>2</issue><fpage>81</fpage><lpage>89</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Лютикова М.Н., Коробейников С.М., Сотников С.И., Коновалов А.А., 2022</copyright-statement><copyright-year>2022</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Лютикова М.Н., Коробейников С.М., Сотников С.И., Коновалов А.А.</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Lyutikova M.N., Korobeynikov S.M., Sotnikov S.I., Konovalov A.A.</copyright-holder><license xml:lang="ru" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.</license-p></license><license xml:lang="en" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://www.sigma08.ru/jour/article/view/813">https://www.sigma08.ru/jour/article/view/813</self-uri><abstract><p>Надежная работа высоковольтного маслонаполненного оборудования напрямую зависит от состояния изоляции. Одним из основных звеньев изоляционной системы является трансформаторное масло, применяемое уже более 120 лет. Однако в свете современных требований к изоляционным материалам масло значительно уступает синтетическим эфирам по таким свойствам, как химическая стабильность, экологическая безопасность и высокая огнестойкость. В настоящее время смешение синтетического эфира и трансформаторного масла можно рассматривать как один из способов улучшения свойств последнего. Изменение химических свойств изоляционной жидкости в процессе ее старения, и, следовательно, образование различных примесей и изменение структуры ее компонентного состава будет отражаться и на электроизоляционных характеристиках жидкого диэлектрика. И чем сильнее окисляется жидкость, тем существеннее ухудшаются электрофизические параметры, в том числе главный параметр — электрическая прочность (или пробивное напряжение).Приведены результаты исследования химических свойств смесей масла и синтетического эфира в процессе длительного воздействия повышенной температуры. Оценка качества изоляционных смесей проводилась по изменению таких показателей как оптическая мутность, кислотное число, эфирное число, перекисное число, поверхностное натяжение и коррозионная активность. Результаты испытаний жидкостей указывают на то, что смешение синтетического эфира с ароматическим маслом в количестве 10% и 20% (по объему) приводит к образованию смесей, проявляющих признаки коллоидной системы. Об этом свидетельствуют нетипичные тренды на диаграммах, отражающих изменение перекисного числа, кислотного числа и оптической мутности в процессе их старения при температуре 110ºС со свободным доступом воздуха к поверхности смеси. Увеличение доли эфира в смеси до 30% и выше приводит к стабилизации или замедлению химических реакций, протекающих вследствие термоокислительного воздействия. При термическом воздействии (без доступа воздуха) добавление синтетического эфира к ароматическому маслу в объеме 30% и выше значительно снижает вероятность образования осадка, обусловленного деструкцией и поликонденсацией ароматических углеводородов в минеральном масле.</p></abstract><trans-abstract xml:lang="en"><p>Reliable operation of high-voltage oil-filled equipment directly depends on the condition of the insulation. One of the main components of the insulation system is transformer oil, which has been used for more than 120 years. However, in the light of modern requirements for insulating materials, oil is significantly inferior to synthetic esters in terms of such properties as chemical stability, environmental safety and high fire resistance. At present, the mixing of synthetic ester and transformer oil can be considered as one of the ways to improve the properties of the latter. A change in the chemical properties of an insulating liquid during its aging, and, consequently, the formation of various impurities and a change in the structure of its component composition will also affect the electrical insulating characteristics of the liquid dielectric. And the more the liquid is oxidized, the more significantly the electrophysical parameters worsen, including the main parameter — electrical strength (or breakdown voltage).This paper presents the results of a study of the chemical properties of mixtures of oil and synthetic ester during prolonged exposure to elevated temperatures. The assessment of the quality of insulating mixtures was carried out by changing such indicators as optical turbidity, acid value, ester value, peroxide value, surface tension and corrosiveness. Fluid testing results in this study indicate that blending of synthetic ester with aromatic oil at 10% and 20% (v/v) results in mixtures that show signs of a colloidal system. This is evidenced by atypical trends in the diagrams indicating the change in peroxide value, acid value and optical turbidity during their aging at a temperature of 110ºС with free access of air to the surface of the mixture. Increasing the proportion of ester in the mixture to 30% and above leads to stabilization or slowdown of chemical reactions occurring due to thermal-oxidative effects. Under thermal exposure (without air access), the addition of synthetic ester to the aromatic oil in a volume of 30% or more significantly reduces the likelihood of sediment formation due to the destruction and polycondensation of aromatic hydrocarbons in mineral oil.</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>минеральное масло</kwd><kwd>синтетический эфир</kwd><kwd>смесь масла и эфира</kwd><kwd>термическое старение</kwd><kwd>оптическая мутность</kwd><kwd>кислотное число</kwd><kwd>эфирное число</kwd><kwd>перекисное число</kwd><kwd>поверхностное натяжение и коррозионная активность</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="en"><kwd>mineral oil</kwd><kwd>synthetic ester</kwd><kwd>mixtures of oil and ester</kwd><kwd>thermal aging</kwd><kwd>optical turbidity</kwd><kwd>acid value</kwd><kwd>peroxide value</kwd><kwd>ester value</kwd><kwd>surface tension</kwd><kwd>corrosiveness</kwd></kwd-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><label>1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Huang Y., Wei J., Yi J. Combustion behavior of mineral insulating oil with addition of flame retardants: IOP Conf. Series: Earth and Environmental Science 2020.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Huang Y., Wei J., Yi J. Combustion behavior of mineral insulating oil with addition of flame retardants: IOP Conf. Series: Earth and Environmental Science 2020.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Khaled U., Beroual A. Influence of Conductive Nanoparticles on the Breakdown Voltage of Mineral Oil, Synthetic and Natural Ester Oilbased Nanofluids: IEEE 20th International Conference on Dialectric Liquids (ICDL). Italy 2019: 1 – 4.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Khaled U., Beroual A. Influence of Conductive Nanoparticles on the Breakdown Voltage of Mineral Oil, Synthetic and Natural Ester Oilbased Nanofluids: IEEE 20th International Conference on Dialectric Liquids (ICDL). Italy 2019: 1 – 4.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Rafiq M., Shafique M., Azam A., Ateeq M., Khan I. A., Hussain А. Sustainable, Renewable and Environmental-Friendly Insulation Systems for High Voltages Applications. Molecules 2020; 25(3901): 1 – 43.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Rafiq M., Shafique M., Azam A., Ateeq M., Khan I. A., Hussain А. Sustainable, Renewable and Environmental-Friendly Insulation Systems for High Voltages Applications. Molecules 2020; 25(3901): 1 – 43.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Mohan Rao U., Pulluri H., Kumar N. G. Performance Analysis of Transformer Oil/Paper Insulation with Ester and Mixed Dielectric Fluids. IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation 2018; 25(5): 1853 – 1862.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Mohan Rao U., Pulluri H., Kumar N. G. Performance Analysis of Transformer Oil/Paper Insulation with Ester and Mixed Dielectric Fluids. IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation 2018; 25(5): 1853 – 1862.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Mohan Rao U., Kumar Y. N., Jarial R. K. Understanding the Aging Behaviour of Transformer Oil-Paper Insulation with Ester and Mixed Dielectric Fluids. IET Science, Measurement &amp; Technology 2018; 12(7): 851 – 857.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Mohan Rao U., Kumar Y. N., Jarial R. K. Understanding the Aging Behaviour of Transformer Oil-Paper Insulation with Ester and Mixed Dielectric Fluids. IET Science, Measurement &amp; Technology 2018; 12(7): 851 – 857.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Лютикова М. Н., Коробейников С. М., Коновалов А. А. Электрофизические свойства смесей минерального масла и синтетической сложноэфирной диэлектрической жидкости. Надежность и безопасность энергетики 2021; 14(2): 132 – 141.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Lyutikova M. N., Korobeinikov S. M., Konovalov A. A. Electrophysical properties of mixtures of mineral oil and synthetic ester dielectric liquid. Safety and Realiability of Power Industry 2021; 14(2): 132 – 141. (In Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Lyutikova M., Korobeinikov S., Mohan Rao U., Fofana I. Mixed Insulating Liquids with Mineral Oil for High Voltage Transformer Applications: A Review. IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation 2022; 29(2): 1 – 10; paper TDEI-9938-2022.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Lyutikova M., Korobeinikov S., Mohan Rao U., Fofana I. Mixed Insulating Liquids with Mineral Oil for High Voltage Transformer Applications: A Review. IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation 2022; 29(2): 1 – 10; paper TDEI-9938-2022.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Лютикова М. Н., Коробейников С. М., Коновалов А. А. Внедрение спектральных методов в диагностику маслонаполненного высоковольтного оборудования. Надежность и безопасность энергетики 2020; 13(2): 110 – 118.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Lyutikova M. N., Korobeinikov S. M., Konovalov A. A. The introduction of spectral methods in the diagnosis of oil-filled highvoltage equipment. Safety and Realiability of Power Industry 2020; 13(2): 110 – 118. (In Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit9"><label>9</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Lyutikova M. N., Korobeynikov S. M. About the problems of mixing different brands of mineral insulating oils: Modern problems of electrophysics and electrohydrodynamics 2019: 100 – 106.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Lyutikova M. N., Korobeynikov S. M. About the problems of mixing different brands of mineral insulating oils: Modern problems of electrophysics and electrohydrodynamics 2019: 100 – 106.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit10"><label>10</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Lyutikova M. N., Korobeynikov S. M., Konovalov A. A. Evaluation of the Properties of Mixture of Aromatic Mineral Oil and Synthetic Ester for High-Voltage Equipment. IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation 2021; 28(4); 1282 – 1290.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Lyutikova M. N., Korobeynikov S. M., Konovalov A. A. Evaluation of the Properties of Mixture of Aromatic Mineral Oil and Synthetic Ester for High-Voltage Equipment. IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation 2021; 28(4); 1282 – 1290.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit11"><label>11</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Rozga P., Beroual A., Przybylek P., Jaroszewski M., Strzelecki K. A Review on Synthetic Ester Liquids for Transformer Applications. Energies 2020; 13: article 6429.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Rozga P., Beroual A., Przybylek P., Jaroszewski M., Strzelecki K. A Review on Synthetic Ester Liquids for Transformer Applications. Energies 2020; 13: article 6429.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit12"><label>12</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Тонконогоров Б. П., Попова К. А., Хурумова А. Ф. Перспективы применения сложных эфиров отечественного производства в качестве основ масел для авиационной техники. Труды РГУ нефти и газа имени И. М. Губкина 2015; 1(278): 109 – 120.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Tonkongorov B. P., Popova K. A., Chorumova A. F. Prospects for the use of domestically produced esters as base oils for aviation equipment. Processes of the RGU oil and gas of the city of I.M. Gubkin 2015; 1(278): 109 – 120. (In Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list><fn-group><fn fn-type="conflict"><p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p></fn></fn-group></back></article>
