Popierinė popierinė izoliacija – panaudojimas, privalumai ir trūkumai
Aliejinio popieriaus izoliacija susideda iš alyva impregnuoto popieriaus sluoksnių ir alyvos sluoksnių, užpildančių tarpus tarp popieriaus sluoksnių. Popieriaus izoliacijos sluoksnis gali būti pagamintas iš vientiso popieriaus lakštų, pavyzdžiui, maišelio arba ritininio kondensatoriaus izoliacijos, arba vyniojant popierinę juostą su teigiamu arba neigiamu persidengimu (1 pav.).
Posūkiams izoliuoti naudojama teigiamos persidengimo juostos izoliacija galios transformatoriai, isolation srovės transformatoriai, įtampa ir kiti įrenginiai. Juosta vyniojama bent jau visiškai persidengdama rankiniu būdu arba mašina su maksimaliu įtempimu, užtikrinant aukštą sluoksnių sukibimo tankį.
Elektros maitinimo kabeliai yra suvynioti su tarpu (neigiamu persidengimu), kad būtų užtikrintas reikiamas kabelio lankstumas. Tarpo plotis yra proporcingas juostos pločiui ir paprastai yra 1,5 - 3,5 mm, kai juostos plotis yra 15 - 30 mm, popierinių juostų storis yra 14 - 120 mikronų.Jie linkę riedėti taip, kad norint išvengti tarpų persidengimo, leistinas derančių tarpų skaičius yra normalizuojamas, nes didelio storio alyvos sluoksniai yra sumažintos elektrinio stiprumo sritys.
Ryžiai. 1. Alyvinio popieriaus izoliacija su teigiamu ir neigiamu persidengimu
Aliejinio popieriaus izoliacija impregnuojama vakuume, prieš impregnavimą gatavas produktas kruopščiai išdžiovinamas vakuuminėse kamerose aukštesnėje temperatūroje (iki 130 °C). Liekamasis slėgis impregnavimo ir džiovinimo metu užtikrina tuštumų pašalinimą popieriuje ir beveik visišką alyvos degazavimą. Aliejuje likęs oras yra mažesnis nei viena šimtoji aliejuje ištirpusio oro kiekio, esant pusiausvyrai normaliomis sąlygomis (oro tirpumas aliejuje), lygus 10-11 tūrio proc.
Aliejinio popieriaus izoliacija turi labai didelį trumpalaikį stiprumą Epr, lygų 50 - 120 kV / mm esant kintamajai įtampai ir 100 - 250 kV / mm esant nuolatinei įtampai, todėl ji naudojama konstrukcijose, kuriose yra didelis elektrinio lauko stiprumas.
Aliejinio popieriaus izoliacijos elektrinis stiprumas priklauso nuo popieriaus sluoksnių skaičiaus. Lakštinei izoliacijai, pagamintai iš kondensatorinio popieriaus, iš pradžių, didėjant sluoksnių skaičiui, stiprumas didėja dėl to, kad silpnų, brokuotų lakšto vietų sutapimo tikimybė mažėja, o vėliau mažėja, nes pablogėja šilumos sklaida ir atsiranda terminio skilimo galimybė, taip pat padidėja lauko nehomogeniškumo poveikis elektrodų kraštuose. Didžiausias trūkimo įtempis stebimas ties 6-10 popieriaus sluoksnių (2 pav.).
Ryžiai. 2.10 mikronų popieriaus atsparumo trūkiui priklausomybė nuo izoliacijos storio
Kabelio popieriaus izoliacijos stipris vienalyčiuose ir šiek tiek nehomogeniškuose laukuose nustatomas pagal didžiausią lauko stiprumą ir šiek tiek priklauso nuo storio d... Labai nehomogeniškuose laukuose, pavyzdžiui, ties aštriu elektrodo kraštu, skilimo stipris mažėja didėjant izoliacijos storiui.
Esant kintamajai įtampai, popieriaus ir alyvos daugiasluoksnio dielektriko skilimas visada prasideda nuo dalinio alyvos sluoksnių gedimo. Todėl projektuojant izoliaciją jie linkę ploninti alyvos sluoksnius, nes plonais sluoksniais alyvoje didėja skilimo įtampa.Tai pasiekiama didinant apvijų tankį, užspaudžiant ir visų pirma mažinant popieriaus storį. Naudojant ploną popierių, pastebimai padidėja izoliacijos dielektrinis stiprumas (3 pav.).
Ryžiai. 3. Stiprumo trūkiui priklausomybė nuo popieriaus storio esant galios dažniui
Padidinus popieriaus tankį, padidėja popieriaus lakštų dielektrinis stiprumas. Todėl trumpalaikis aliejinio popieriaus izoliacijos stiprumas didėja didėjant popieriaus tankiui, tačiau tuo pat metu didėja alyvoje esantis įtempis, dėl ko mažėja izoliacijos stiprumas ir trumpėja izoliacijos tarnavimo laikas esant nuolatiniam įtempimui. poveikis, susijęs su daliniais išmetimais naftos sluoksniuose.
Trumpalaikis ir ilgalaikis aliejinio popieriaus izoliacijos stiprumas žymiai padidėja didėjant slėgiui.Didėjant slėgiui, didėja alyvos stiprumas tarpsluoksniuose ir, be to, oro inkliuzuose atsiranda iškrovos.
Drėkinant pastebimas popierinės-alyvos izoliacijos trumpalaikis ir ilgalaikis elektrinio stiprumo sumažėjimas. Drėgmė yra ypač stipri esant aukštai temperatūrai.
Alyvinio popieriaus izoliacijos impulsų stiprumas didėja mažėjant impulso trukmei. Popieriaus tankio, storio ir popieriaus sluoksnių skaičiaus įtaka aliejinio popieriaus izoliacijos impulsiniam stipriui yra tokia pati kaip galios dažnio įtampos. Tačiau padidinus slėgį, žymiai padidėja standartinių periodinių impulsų gedimo įtampa.
Trumpalaikis popieriaus-alyvos izoliacijos stiprumas sluoksnio išlydžio metu yra 2-3 kartus mažesnis nei esant lauko įtampai, normaliai kietojo dielektriko paviršiui.
Popieriaus impregnavimui vietoj aliejaus galima naudoti kitus skysčius. Chlorinti bifenilai naudojami kondensatoriams impregnuoti. Polichlorinti bifenilai (sovol, sovtol) ir specialūs impregnavimo mišiniai jų pagrindu dera su popieriumi, turi padidintą dielektrinę konstantą ir pakankamai aukštą dielektrinį stiprumą. Pramoniniu dažniu laukas tarp popieriaus sluoksnių ir skysčio šiuo atveju pasiskirsto tolygiau nei panašiose alyva impregnuotos izoliacijos konstrukcijose. Pagrindiniai chloruotų skysčių naudojimo apribojimai yra susiję su dideliu jų toksiškumu.
Impregnavimui kabelio izoliacija taip pat naudojami sintetiniai skystieji angliavandeniliai (oktolis, dodekbenzenas ir kt.).Be to, kabeliuose ir kondensatoriuose vietoj popieriaus naudojamos sintetinės plėvelės arba kompozicinė popierinė plėvelė, impregnuota alyva ar kitais izoliaciniais skysčiais. Tokiose sistemose popierius atlieka dagčio vaidmenį, kuris įtraukia impregnavimo masę į izoliacijos gylį. Grynų polimerinių plėvelių impregnavimas yra sunkus dėl prasto drėkinimo.