عزل الورق الورقي - الاستخدامات ، المزايا والعيوب
يتكون عزل ورق الزيت من طبقات من الورق المشبع بالزيت وطبقات زيتية تملأ الفجوات بين طبقات الورق. يمكن إنشاء طبقة العزل الورقية من صفائح صلبة من الورق ، كما هو الحال في الكيس أو مكثف العازل ، أو عن طريق لف الشريط الورقي بتداخل موجب أو سالب (الشكل 1).
يتم استخدام عزل شريط التداخل الإيجابي لعزل المنعطفات محولات الكهرباء، عزل المحولات الحاليةوالجهد والأجهزة الأخرى. يتم لف الشريط بتداخل كامل على الأقل يدويًا أو على آلة بأقصى شد ممكن ، مما يضمن كثافة التصاق عالية للطبقات.
يتم لف كابلات الطاقة الكهربائية بفجوة (تداخل سلبي) لتوفير مرونة الكابل اللازمة. عرض الفجوة يتناسب مع عرض الشريط وعادة ما يكون 1.5 - 3.5 مم بعرض شريط 15 - 30 مم ، سماكة شرائط الورق 14 - 120 ميكرون.تميل إلى التدحرج بطريقة لتجنب تداخل الفجوات ، يتم تطبيع العدد المسموح به من الفجوات المطابقة لأن طبقات الزيت ذات السماكة الكبيرة هي مناطق ذات قوة كهربائية منخفضة.
أرز. 1. عزل ورق الزيت مع تداخل موجب وسالب
يتم تشريب عازل ورق الزيت تحت التفريغ ، قبل التشريب ، يتم تجفيف المنتج النهائي تمامًا في غرف مفرغة عند درجة حرارة مرتفعة (تصل إلى 130 درجة مئوية). يضمن الضغط المتبقي أثناء التشريب والتجفيف القضاء على الفراغات في الورق وإخراج الزيت بالكامل تقريبًا. الهواء المتبقي في الزيت أقل من مائة من كمية الهواء المذاب في الزيت عند التوازن في الظروف العادية (قابلية ذوبان الهواء في الزيت) ، أي ما يعادل 10-11٪ من حيث الحجم.
يتميز العزل بالورق الزيتي بقوة عالية جدًا على المدى القصير Epr ، تساوي 50-120 كيلو فولت / مم عند الجهد المتناوب و 100-250 كيلو فولت / مم عند الجهد المباشر ، وبالتالي يتم استخدامه في الهياكل ذات قوة المجال الكهربائي العالية.
تعتمد القوة الكهربائية لعزل الورق الزيتي على عدد طبقات الورق. بالنسبة لعزل الألواح المصنوع من ورق مكثف ، في البداية ، مع زيادة عدد الطبقات ، تزداد القوة ، بسبب حقيقة أن احتمال تزامن الأماكن الضعيفة المعيبة في الورقة يتناقص ، ثم يتناقص ، مع تفاقم تبديد الحرارة و تنشأ إمكانية الانهيار الحراري ، كما يزداد تأثير عدم تجانس المجال عند حواف الأقطاب الكهربائية. لوحظ أقصى ضغط للكسر عند 6-10 طبقات من الورق (الشكل 2).
أرز. 2.اعتماد مقاومة الكسر بمقدار 10 ميكرون على سماكة العازل
يتم تحديد قوة عزل ورق الكابلات في الحقول المتجانسة وغير المتجانسة قليلاً من خلال أقصى شدة للمجال وتعتمد قليلاً على السماكة d ... في المجالات غير المتجانسة للغاية ، على سبيل المثال ، عند الحافة الحادة للإلكترود ، تنخفض قوة الانهيار مع زيادة سماكة العزل.
تحت الجهد المتناوب ، دائمًا ما يبدأ انهيار عازل متعدد الطبقات لزيت الورق بانهيارات جزئية لطبقات الزيت. لذلك ، عند تصميم العزل ، فإنهم يميلون إلى جعل طبقات الزيت أرق ، لأنه مع الطبقات الرقيقة يزداد جهد الانهيار في الزيت ، ويتحقق ذلك عن طريق زيادة كثافة اللف ، والعص ، وقبل كل شيء عن طريق تقليل سمك الورق. يؤدي استخدام الورق الرقيق إلى زيادة ملحوظة في قوة العزل الكهربائي للعزل (الشكل 3).
أرز. 3. اعتماد قوة الكسر على سمك الورق عند تردد الطاقة
تؤدي زيادة كثافة الورق إلى زيادة قوة العزل الكهربائي للورق. لذلك ، تزداد قوة عزل ورق الزيت على المدى القصير مع زيادة كثافة الورق ، ولكن في نفس الوقت يزداد الضغط في الزيت ، مما يؤدي إلى انخفاض القوة وتقليل العمر التشغيلي للعزل تحت الضغط المستمر التأثيرات المصاحبة للتصريفات الجزئية في طبقات الزيت.
تزداد قوة عزل ورق الزيت على المدى القصير والطويل بشكل ملحوظ مع زيادة الضغط.مع زيادة الضغط ، تزداد قوة الزيت في الطبقات البينية ، علاوة على ذلك ، يصبح تطوير التفريغ في شوائب الهواء أكثر صعوبة.
لوحظ انخفاض ملحوظ في القوة الكهربائية قصيرة وطويلة الأجل لعزل الورق والزيت عند التبليل. الرطوبة قوية بشكل خاص في درجات الحرارة المرتفعة.
تزداد قوة نبضات عزل ورق الزيت مع تقليل مدة النبض. إن تأثير كثافة الورق وسمكه وعدد طبقات الورق على قوة الدفع لعزل الورق الزيتي هو نفس تأثير جهد تردد الطاقة. ومع ذلك ، فإن زيادة الضغط يزيد بشكل كبير من جهد الانهيار للنبضات غير الدورية القياسية.
تكون القوة قصيرة المدى لعزل الورق والزيت أثناء تطوير تصريف الطبقة أقل بمقدار 2-3 مرات من الفولتية الميدانية العادية لسطح العازل الصلب.
يمكن استخدام سوائل أخرى بدلاً من الزيت لتشريب الورق. تستخدم مركبات ثنائي الفينيل المكلورة لتشريب المكثفات. ثنائي الفينيل متعدد الكلور (سوفول ، سوفتول) ومخاليط تشريب خاصة مبنية عليها متوافقة مع الورق ، ولها ثابت عازل متزايد وقوة عازلة عالية بدرجة كافية. في التردد الصناعي ، يتم توزيع المجال بين طبقات الورق والسائل في هذه الحالة بشكل متساوٍ أكثر من الهياكل المماثلة للعزل المشبع بالزيت. ترتبط القيود الرئيسية في استخدام السوائل المكلورة بسميتها العالية.
للتلقيح عزل الكابلات كما تستخدم الهيدروكربونات السائلة الاصطناعية (أوكتول ، دوديك بنزين ، إلخ).بالإضافة إلى ذلك ، يتم استخدام الأغشية الاصطناعية أو فيلم العزل الورقي المركب المشبع بالزيت أو السوائل العازلة الأخرى بدلاً من الورق في الكابلات والمكثفات. في مثل هذه الأنظمة ، يلعب الورق دور الفتيل الذي يسحب كتلة التشريب إلى عمق العزل. من الصعب تشريب أغشية البوليمر النقية بسبب ضعف قابليتها للبلل.