OLÎ

OLÎ (XXV, p. 266; App. II, 11, p. 452)

Olî isolanti. - Nelle apparecchiature elettriche in cui si richieda una efficace azione di raffreddamento (trasformatori elettrici, interruttori di centrali e sottostazioni elettriche, cavi di potenza impregnati e condensatori destinati al rifasamento d'impianti elettrici) oltre agli isolanti solidi è necessario l'impiego di isolanti liquidi costituiti in massima parte da olî minerali ricavati dal petrolio. Gli olî isolanti adatti, in considerazione dell'azione di raffreddamento che devono esercitare, sono olî fluidi che nella distillazione del petrolio grezzo si ricavano dopo le benzine, il petrolio ed il gasolio; quindi la viscosità è compresa fra 1,5 e 2,5° Engler a 50 °C. Essi devono corrispondere a requisiti particolari: in Italia le norme del Comitato Elettrotecnico Italiano, CEI 10/1, stabiliscono le caratteristiche degli olî per trasformatori e apparecchiature elettriche, esclusi gli olî per cavi e condensatori, che sono regolati da prescrizioni dei costruttori specializzati.

I cavi impiegano olî fluidi e fluidissimi quando sono del tipo a circolazione d'olio, come quelli ad alta tensione introdotti da L. Emanueli; invece i cavi a medie tensioni del tipo solido usano per l'impregnazione olî minerali densi di viscosità compresa fra 25 e 65° Engler a 50 °C; tali olî vengono ulteriormente addensati coll'aggiunta di resine naturali (colofonia) oppure resine polimerizzate.

I condensatori, a seconda delle loro caratteristiche, possono impiegare come isolante liquido degli olî minerali fluidi oppure degli idrocarburi clorurati fluidi o densi.

Le esigenze qualitative degli olî isolanti si distinguono da quelle dei corrispondenti olî lubrificanti in quanto sono richieste ottime proprietà elettriche e grande stabilità all'ossidazione rispetto all'azione della temperatura, all'effetto catalizzatore dei metalli ed alle sollecitazioni elettriche. Al contrario non si richiede oleosità e si preferisce un basso indice di viscosità affinché questa diminuisca rapidamente con l'aumentare della temperatura migliorando l'effetto di raffreddamento nelle condizioni di esercizio.

La funzione dell'olio isolante è differente nelle varie apparecchiature: nei trasformatori e negli interruttori l'olio deve resistere alle alte tensioni ad evitare scariche e per questo deve avere una elevata rigidità dielettrica (misurata allo spinterometro).

Nei condensatori e nei cavi l'esigenza è più complessa, dovendosi contenere il fattore di perdita e cioè limitare il riscaldamento dell'apparecchiatura. Questo non solo per migliorare il rendimento ma per ragioni di sicurezza: infatti se il calore prodotto per effetto Joule non viene disperso dal mezzo circostante, il conseguente aumento di temperatura porta alla distruzione dell'apparecchiatura.

L'olio per queste applicazioni deve essere un buon dielettrico in senso generale e presentare un basso fattore di potenza. Le buone proprietà isolanti si raggiungono mediante un'accuratissima eliminazione dell'umidità e delle impurità: difatti i migliori olî isolanti contengono un totale di impurità intorno a 2 parti per milione contro valori sulle 20 parti per milione ritenuti normali per i più limpidi olî lubrificanti puri. Inoltre gli olî isolanti devono presentare la minima alterabilità nell'uso per non formare acqua e impurità che peggiorano i valori delle proprietà elettricne.

Per gli olî da trasformatori e interruttori si controlla principalmente la resistenza all'ossidazione per l'effetto della temperatura in presenza di aria od ossigeno e metalli (rame, ferro); si pongono cioè dei limiti alla formazione di depositi e di acidità dopo un certo periodo di riscaldamento che, per es., nelle norme italiane CEI ha la durata di 300 ore a 11o °C.

Per gli olî da condensatori e cavi si controlla anzitutto la variazione del fattore di potenza con la temperatura sull'olio originale, sullo stesso olio artificialmente invecchiato e sulla carta impregnata con olio. Inoltre si controlla la capacità di assorbire gas, per esempio idrogeno, sottoponendo l'olio all'azione di un campo elettrico per un determinato tempo e temperatura: infatti, se durante l'esercizio dell'apparecchio si producessero delle bolle di gas, il conseguente indebolimento dell'isolamento potrebbe permette delle scariche.

La preparazione dell'olio isolante richiede quindi la scelta di un olio base riconosciuto adatto allo scopo dall'esperienza; per questo le fonti di rifornimento sono assai limitate e riguardano speciali tipi prevalentemente naftenici. Inoltre occorre una raffinazione adatta e dosata in modo da eliminare gli idrocarburi instabili, ma da lasciare quelli che contengono dei composti naturali che si comportano come inibitori dell'ossidazione.

Un'altra tecnica consiste nello spingere ulteriormente la raffinazione e stabilizzare successivamente l'olio con l'aggiunta di inibitori chimici dell'ossidazione. Per questa via si producono olî superiori per applicazioni speciali, ma il loro maggior costo ne ha sinora limitato la diffusione.

Si valuta che il totale di olio contenuto nei trasformatori e nelle apparecchiature elettriche installate in Italia sia intorno alle 100.000 tonnellate. Il consumo annuo italiano si stima dalle 11.000 alle 14.000 tonnellate, mentre il consumo mondiale si ritiene di circa 500.000 tonnellate.

Bibl.: Comitato Elettrotecnico Italiano - C. E. I., Norme per olî isolanti, 10/1, 1953; G. Palandri e U. Pelagatti, Oli isolanti per cavi, in Rendiconti Congresso Associazione Elettrotecnica Italiana, 1954; Zein El-Dine e H. Tropper, Electric strenght of transformer oil, in Proceeding Institution Electrical Engineers, Londra 1956; Symposium on insulating oils, in Journal Institute of Petroleum, Londra 1958; L. Chiabotto, Studio sul comportamento dielettrico degli olî minerali, in L'Elettrotecnica, 1959, p. 781.