Penebat Kertas Kertas - Kegunaan, Kebaikan dan Keburukan

Penebat kertas minyak terdiri daripada lapisan kertas yang diresapi minyak dan lapisan minyak yang mengisi celah antara lapisan kertas. Lapisan penebat kertas boleh dibina daripada kepingan kertas pepejal, seperti dalam beg atau penebat kapasitor gulung, atau dengan menggulung pita kertas dengan pertindihan positif atau negatif (Rajah 1).

Penebat pita bertindih positif digunakan untuk mengasingkan selekoh pengubah kuasa, pengasingan pengubah arus, voltan dan peranti lain. Pita dililit dengan sekurang-kurangnya pertindihan penuh secara manual atau pada mesin dengan ketegangan maksimum yang mungkin, memastikan ketumpatan lekatan yang tinggi pada lapisan.

Kabel kuasa elektrik digelung dengan celah (tindih negatif) untuk memberikan fleksibiliti kabel yang diperlukan. Lebar jurang adalah berkadar dengan lebar pita dan biasanya 1.5 - 3.5 mm dengan lebar pita 15 - 30 mm, ketebalan pita kertas ialah 14 - 120 mikron.Mereka cenderung untuk bergolek sedemikian rupa sehingga untuk mengelakkan pertindihan jurang, bilangan jurang padanan yang dibenarkan dinormalkan kerana lapisan minyak dengan ketebalan ketara adalah kawasan yang mempunyai kekuatan elektrik yang berkurangan.

nasi. 1. Penebat kertas minyak dengan pertindihan positif dan negatif

Penebat kertas minyak diresapi di bawah vakum, sebelum impregnasi produk siap dikeringkan dengan teliti di dalam ruang vakum pada suhu tinggi (sehingga 130 ° C). Tekanan baki semasa impregnasi dan pengeringan memastikan penyingkiran lompang dalam kertas dan penyahgasan minyak yang hampir lengkap. Udara yang tinggal di dalam minyak adalah kurang daripada seratus daripada jumlah udara yang terlarut dalam minyak pada keseimbangan dalam keadaan normal (keterlarutan udara dalam minyak), bersamaan dengan 10-11% mengikut isipadu.

Penebat kertas minyak mempunyai kekuatan jangka pendek yang sangat tinggi Epr, sama dengan 50 - 120 kV / mm pada voltan berselang-seli dan 100 - 250 kV / mm pada voltan langsung, dan oleh itu ia digunakan dalam struktur dengan kekuatan medan elektrik yang tinggi.

Kekuatan elektrik penebat kertas minyak bergantung pada bilangan lapisan kertas. Untuk penebat lembaran yang diperbuat daripada kertas kapasitor, pada mulanya, apabila bilangan lapisan meningkat, kekuatan meningkat, disebabkan oleh fakta bahawa kebarangkalian kebetulan tempat yang lemah dan rosak dalam kepingan berkurangan, dan kemudian berkurangan, apabila pelesapan haba semakin teruk dan kemungkinan pecahan haba timbul, dan kesan ketidakhomogenan medan di tepi elektrod juga meningkat. Tegasan putus maksimum diperhatikan pada 6-10 lapisan kertas (Rajah 2).

nasi. 2.Pergantungan kekuatan pecah kertas 10 mikron pada ketebalan penebat

Kekuatan penebat kertas kabel dalam medan homogen dan sedikit tidak homogen ditentukan oleh kekuatan medan maksimum dan bergantung sedikit pada ketebalan d... Dalam medan yang sangat tidak homogen, contohnya, pada tepi tajam elektrod, kekuatan pecahan berkurangan. dengan peningkatan ketebalan penebat.

Di bawah voltan berselang-seli, pecahan dielektrik berbilang lapisan minyak kertas sentiasa bermula dengan pecahan separa lapisan minyak. Oleh itu, apabila mereka bentuk penebat, mereka cenderung untuk membuat lapisan minyak lebih nipis, kerana dengan lapisan nipis voltan pecahan dalam minyak meningkat.Ini dicapai dengan meningkatkan ketumpatan belitan, mengelim dan di atas semua dengan mengurangkan ketebalan kertas. Penggunaan kertas nipis membawa kepada peningkatan ketara dalam kekuatan dielektrik penebat (Rajah 3).

nasi. 3. Kebergantungan kekuatan pecah pada ketebalan kertas pada frekuensi kuasa

Meningkatkan ketumpatan kertas membawa kepada peningkatan kekuatan dielektrik helaian kertas. Oleh itu, kekuatan jangka pendek penebat kertas minyak meningkat dengan ketumpatan kertas, tetapi pada masa yang sama tekanan dalam minyak meningkat, membawa kepada pengurangan kekuatan dan pengurangan dalam hayat perkhidmatan penebat di bawah tekanan yang berterusan kesan yang dikaitkan dengan pelepasan separa dalam lapisan minyak.

Kekuatan jangka pendek dan jangka panjang penebat kertas minyak meningkat dengan ketara dengan peningkatan tekanan.Apabila tekanan meningkat, kekuatan minyak dalam interlayer meningkat dan, lebih-lebih lagi, perkembangan pelepasan dalam kemasukan udara menjadi lebih sukar.

Penurunan ketara dalam kekuatan elektrik jangka pendek dan jangka panjang penebat minyak kertas diperhatikan apabila membasahkan. Kelembapan sangat kuat terutamanya pada suhu tinggi.

Kekuatan denyutan penebat kertas minyak meningkat dengan penurunan tempoh nadi. Pengaruh ketumpatan kertas, ketebalan dan bilangan lapisan kertas pada kekuatan impuls penebat kertas minyak adalah sama dengan voltan frekuensi kuasa. Meningkatkan tekanan, bagaimanapun, meningkatkan voltan kerosakan dengan ketara untuk denyut aperiodik standard.

Kekuatan jangka pendek penebat minyak kertas semasa pembangunan pelepasan lapisan adalah 2-3 kali kurang daripada pada voltan medan biasa pada permukaan dielektrik pepejal.

Cecair lain boleh digunakan sebagai ganti minyak untuk meresapi kertas. Bifenil berklorin digunakan untuk menghamili kapasitor. Bifenil poliklorin (sovol, sovtol) dan campuran impregnasi khas berdasarkannya adalah serasi dengan kertas, mempunyai pemalar dielektrik yang meningkat dan kekuatan dielektrik yang cukup tinggi. Pada frekuensi industri, medan antara lapisan kertas dan cecair dalam kes ini diagihkan lebih sekata daripada dalam struktur serupa penebat yang diresapi minyak. Had utama dalam menggunakan cecair berklorin adalah berkaitan dengan ketoksikan yang tinggi.

Untuk impregnasi penebat kabel hidrokarbon cecair sintetik (octol, dodecbenzene, dll.) juga digunakan.Di samping itu, filem sintetik atau penebat filem kertas komposit yang diresapi dengan minyak atau cecair penebat lain digunakan sebagai ganti kertas dalam kabel dan kapasitor. Dalam sistem sedemikian, kertas memainkan peranan sebagai sumbu yang menarik jisim impregnasi ke dalam kedalaman penebat. Impregnasi filem polimer tulen adalah sukar kerana kebolehbasahan yang lemah.