Kağıt Kağıt İzolasyonu - Kullanımları, Avantajları ve Dezavantajları

Yağlı kağıt yalıtımı, yağ emdirilmiş kağıt katmanlarından ve kağıt katmanları arasındaki boşlukları dolduran yağlı katmanlardan oluşur. Kağıt yalıtım katmanı, torba veya rulo kondansatör yalıtımı gibi katı kağıt tabakalarından veya pozitif veya negatif üst üste gelecek şekilde kağıt bandın sarılmasıyla oluşturulabilir (Şekil 1).

Dönüşleri izole etmek için pozitif örtüşen bant yalıtımı kullanılır güç transformatörleri, izolasyon Akım transformatörleri, voltaj ve diğer cihazlar. Bant, en azından tam bir örtüşme ile manuel olarak veya mümkün olan maksimum gerilime sahip bir makinede sarılarak, katmanların yüksek yapışma yoğunluğu sağlanır.

Elektrik güç kabloları, gerekli kablo esnekliğini sağlamak için bir boşluk (negatif örtüşme) ile sarılır. Boşluğun genişliği, bandın genişliği ile orantılıdır ve genellikle 1,5 - 3,5 mm, bant genişliği 15 - 30 mm, kağıt bantların kalınlığı ise 14 - 120 mikrondur.Boşluk örtüşmesini önlemek için izin verilen eşleşen boşluk sayısı normalleştirilecek şekilde yuvarlanma eğilimindedirler çünkü önemli kalınlıktaki yağ katmanları düşük elektrik gücüne sahip alanlardır.

Pirinç. 1. Pozitif ve negatif bindirmeli yağlı kağıt yalıtımı

Yağlı kağıt yalıtımı vakum altında emprenye edilir, emprenye işleminden önce bitmiş ürün, yüksek sıcaklıkta (130 ° C'ye kadar) vakum odalarında iyice kurutulur. Emprenye ve kurutma sırasında kalan basınç, kağıttaki boşlukların ortadan kaldırılmasını ve yağın neredeyse tamamen gazdan arındırılmasını sağlar. Yağda kalan hava, normal şartlarda (havanın yağda çözünürlüğü) dengede yağda çözünen hava miktarının yüzde birinden daha az, hacimce %10-11'e eşittir.

Yağlı kağıt yalıtımı, alternatif gerilimde 50 - 120 kV/mm ve doğru gerilimde 100 - 250 kV/mm'ye eşit, çok yüksek kısa süreli Epr dayanımına sahiptir ve bu nedenle elektrik alan dayanımı yüksek yapılarda kullanılır.

Yağlı kağıt yalıtımının elektrik gücü, kağıdın kat sayısına bağlıdır. Kondansatör kağıdından yapılan levha yalıtımı için, başlangıçta tabaka sayısı arttıkça mukavemet artar, levhadaki zayıf, kusurlu yerlerin çakışma olasılığı azalır, daha sonra ısı dağılımı kötüleştikçe azalır ve termal bozulma olasılığı ortaya çıkar ve elektrotların kenarlarındaki alan homojensizliğinin etkisi de artar. Maksimum kopma gerilimi 6-10 kat kağıtta görülmektedir (Şekil 2).

Pirinç. 2.10 mikron kağıdın kopma mukavemetinin yalıtım kalınlığına bağlılığı

Kablo kağıdının homojen ve hafif homojen olmayan alanlardaki yalıtım gücü, maksimum alan gücü tarafından belirlenir ve biraz da kalınlığa bağlıdır d... Yüksek oranda homojen olmayan alanlarda, örneğin elektrotun keskin kenarında, kırılma direnci azalır artan yalıtım kalınlığı ile.

Alternatif voltaj altında, bir kağıt yağı çok katmanlı dielektrik parçalanması her zaman yağ katmanlarının kısmi parçalanmasıyla başlar. Bu nedenle, yalıtım tasarlarken, yağ katmanlarını daha ince hale getirme eğilimindedirler, çünkü ince katmanlarla yağdaki kırılma voltajı artar.Bu, sarım yoğunluğunu, kıvrılmayı artırarak ve her şeyden önce kağıdın kalınlığını azaltarak elde edilir. İnce kağıt kullanımı, yalıtımın dielektrik dayanımında gözle görülür bir artışa yol açar (Şekil 3).

Pirinç. 3. Güç frekansında kopma mukavemetinin kağıt kalınlığına bağlılığı

Kağıdın yoğunluğunun arttırılması, kağıt tabakalarının dielektrik dayanımının artmasına neden olur. Bu nedenle, yağlı kağıt yalıtımının kısa süreli dayanımı, kağıdın yoğunluğuyla birlikte artar, ancak aynı zamanda yağdaki gerilim artar, bu da sürekli gerilim altında dayanımın azalmasına ve yalıtımın hizmet ömrünün azalmasına yol açar. petrol katmanlarındaki kısmi deşarjlarla ilişkili etkiler.

Yağlı kağıt izolasyonun kısa ve uzun vadeli dayanımı artan basınçla birlikte önemli ölçüde artar.Basınç arttıkça, ara katmanlardaki yağın mukavemeti artar ve ayrıca hava kapanımlarında bir deşarjın gelişmesi daha zor hale gelir.

Kağıt-yağ yalıtımının ıslandığında kısa süreli ve uzun süreli elektrik dayanımında gözle görülür bir azalma gözlenir. Nem özellikle yüksek sıcaklıklarda güçlüdür.

Yağlı kağıt yalıtım darbelerinin gücü azalan darbe süresi ile artar. Kağıt yoğunluğunun, kalınlığının ve kağıt katmanlarının sayısının yağlı kağıt yalıtımının darbe gücü üzerindeki etkisi, güç frekansı voltajınınkiyle aynıdır. Bununla birlikte, basıncı artırmak, standart periyodik olmayan darbeler için arıza voltajını önemli ölçüde artırır.

Bir tabaka deşarjının gelişimi sırasında kağıt yağı yalıtımının kısa süreli mukavemeti, katı bir dielektrik yüzeyine normal alan voltajlarından 2-3 kat daha azdır.

Kağıdı emprenye etmek için yağ yerine başka sıvılar da kullanılabilir. Kondansatörleri emprenye etmek için klorlu bifeniller kullanılır. Poliklorlu bifeniller (sovol, sovtol) ve bunlara dayalı özel emprenye karışımları kağıtla uyumludur, yüksek dielektrik sabitine ve yeterince yüksek dielektrik dayanımına sahiptir. Endüstriyel bir frekansta, bu durumda kağıt katmanları ile sıvı arasındaki alan, benzer yağ emdirilmiş yalıtım yapılarına göre daha eşit dağılır. Klorlu sıvıların kullanımındaki ana sınırlamalar, yüksek toksisiteleri ile ilgilidir.

emprenye için kablo yalıtımı sentetik sıvı hidrokarbonlar (oktol, dodekbenzen vb.) de kullanılır.Ayrıca kablo ve kapasitörlerde kağıt yerine sentetik filmler veya yağ veya diğer yalıtkan sıvılarla emprenye edilmiş kompozit kağıt film yalıtımı kullanılır. Bu tür sistemlerde kağıt, emprenye edici kütleyi yalıtımın derinliğine çeken bir fitil görevi görür. Saf polimer filmlerin emprenye edilmesi, zayıf ıslanabilirliklerinden dolayı zordur.