Papír-papír szigetelés - felhasználások, előnyök és hátrányok

Az olajpapír szigetelés olajjal impregnált papírrétegekből és olajrétegekből áll, amelyek kitöltik a papírrétegek közötti hézagokat. A papírszigetelő réteg megépíthető tömör papírlapokból, például zacskó vagy tekercs kondenzátor szigetelésből, vagy papírszalag feltekercselésével pozitív vagy negatív átfedéssel (1. ábra).

Pozitív átfedő szalagszigetelést használnak a fordulatok izolálására teljesítmény transzformátorok, elkülönítés áramváltók, feszültség és egyéb eszközök. A szalag feltekerése legalább teljes átfedéssel manuálisan vagy gépen történik a lehető legnagyobb feszültséggel, biztosítva a rétegek nagy tapadási sűrűségét.

Az elektromos tápkábelek résszel vannak feltekercselve (negatív átfedés), hogy biztosítsák a szükséges kábelrugalmasságot. A rés szélessége arányos a szalag szélességével és általában 1,5 - 3,5 mm szalagszélesség esetén 15 - 30 mm, a papírszalagok vastagsága 14 - 120 mikron.Hajlamosak úgy gördülni, hogy a hézagok átfedésének elkerülése érdekében az illeszkedő hézagok megengedett számát normalizálják, mivel a jelentős vastagságú olajrétegek csökkentett elektromos szilárdságú területek.

Rizs. 1. Olajpapír szigetelés pozitív és negatív átfedéssel

Az olajpapír szigetelést vákuumban impregnálják, az impregnálás előtt a készterméket vákuumkamrákban, emelt hőmérsékleten (130 ° C-ig) alaposan megszárítják. Az impregnálás és a szárítás során fellépő maradék nyomás biztosítja a papír üregeinek eltávolítását és az olaj szinte teljes gáztalanítását. Az olajban maradó levegő kevesebb, mint egy százada az olajban normál körülmények között egyensúlyi állapotban (a levegő olajban való oldhatósága) oldott levegő mennyiségének, ami 10-11 térfogatszázalék.

Az olaj-papír szigetelés rövid távú Epr szilárdsága nagyon magas, váltakozó feszültségen 50-120 kV / mm, egyenfeszültség esetén 100-250 kV / mm, ezért nagy elektromos térerősségű szerkezetekben használják.

Az olajpapír szigetelés elektromos szilárdsága a papírrétegek számától függ. A kondenzátorpapírból készült lemezszigeteléseknél kezdetben a rétegek számának növekedésével a szilárdság növekszik, ami abból fakad, hogy a lap gyenge, hibás helyeinek egybeesésének valószínűsége csökken, majd csökken, ahogy a hőleadás romlik, ill. fellép a termikus lebomlás lehetősége, és az elektródák szélein a térinhomogenitás hatása is fokozódik. A maximális szakítófeszültség 6-10 papírrétegnél figyelhető meg (2. ábra).

Rizs. 2.10 mikronos papír szakítószilárdságának függése a szigetelés vastagságától

A kábelpapír szigetelési szilárdságát homogén és enyhén inhomogén mezőkben a maximális térerősség határozza meg, és egy kicsit függ a d vastagságtól... Erősen inhomogén mezőkben, például az elektróda éles szélén a letörési szilárdság csökken a szigetelés vastagságának növekedésével.

Váltakozó feszültség mellett a papír-olaj többrétegű dielektrikum lebomlása mindig az olajrétegek részleges lebontásával kezdődik. Ezért a szigetelés tervezésénél hajlamosak az olajrétegek vékonyítására, mert vékony rétegeknél az olajban megnő a letörési feszültség, amit a tekercselés sűrűségének növelésével, krimpeléssel és mindenekelőtt a papír vastagságának csökkentésével érnek el. A vékony papír használata a szigetelés dielektromos szilárdságának érezhető növekedéséhez vezet (3. ábra).

Rizs. 3. A szakítószilárdság függése a papír vastagságától teljesítményfrekvencián

A papír sűrűségének növelése a papírlapok dielektromos szilárdságának növekedéséhez vezet. Ezért az olajpapír szigetelés rövid távú szilárdsága a papír sűrűségével növekszik, ugyanakkor az olajban lévő feszültség nő, ami a szilárdság csökkenéséhez és a szigetelés élettartamának csökkenéséhez vezet tartós igénybevétel mellett. hatások, amelyek az olajrétegekben történő részleges kisülésekkel járnak.

Az olajpapír szigetelés rövid és hosszú távú szilárdsága a nyomás növekedésével jelentősen megnő.A nyomás növekedésével az olaj szilárdsága a közbenső rétegekben növekszik, ráadásul a légzárványokban a kisülés kialakulása nehezebbé válik.

A papír-olaj szigetelés rövid és hosszú távú elektromos szilárdságának észrevehető csökkenése nedvesítéskor. A nedvesség különösen erős magas hőmérsékleten.

Az olajpapír szigetelő impulzusok erőssége az impulzus időtartamának csökkenésével nő. A papír sűrűségének, vastagságának és papírrétegeinek számának hatása az olajpapír szigetelés impulzusszilárdságára megegyezik a teljesítményfrekvenciás feszültségével. A nyomás növelése azonban jelentősen megnöveli a szabványos periodikus impulzusok áttörési feszültségét.

A papír-olaj szigetelés rövid távú szilárdsága a rétegkisülés kialakulása során 2-3-szor kisebb, mint a szilárd dielektrikum felületére merőleges térfeszültségnél.

A papír impregnálásához olaj helyett más folyadékok is használhatók. A klórozott bifenileket a kondenzátorok impregnálására használják. A poliklórozott bifenilek (sovol, szovtol) és az ezeken alapuló speciális impregnáló keverékek kompatibilisek a papírral, megnövelt dielektromos állandóval és kellően nagy dielektromos szilárdsággal rendelkeznek. Ipari frekvencián a papírrétegek és a folyadék közötti mező ebben az esetben egyenletesebben oszlik el, mint az olajjal impregnált szigetelés hasonló szerkezeteiben. A klórozott folyadékok használatának fő korlátai a magas toxicitásukhoz kapcsolódnak.

Impregnáláshoz kábel szigetelés szintetikus folyékony szénhidrogéneket (oktol, dodekbenzol stb.) is használnak.Ezenkívül a kábelekben és a kondenzátorokban papír helyett olajjal vagy más szigetelő folyadékkal impregnált szintetikus fóliát vagy kompozit papírfilm szigetelést használnak. Az ilyen rendszerekben a papír egy kanóc szerepét tölti be, amely az impregnáló masszát a szigetelés mélységébe vonja. A tiszta polimer fóliák impregnálása nehézkes a rossz nedvesíthetőségük miatt.