纸 纸绝缘 - 用途，优点和缺点

油纸绝缘由多层浸油纸和填充纸层之间空隙的油层组成。纸绝缘层可以由实心纸构成，例如袋装或卷装电容器绝缘，或者通过正负重叠缠绕纸带（图 1）。

正重叠带绝缘用于隔离匝数 电力变压器， 隔离 电流互感器、电压等装置。胶带以至少完全重叠的方式手动缠绕或在机器上以最大可能的张力缠绕，确保各层的高粘附密度。

电力电缆以间隙（负重叠）盘绕，以提供必要的电缆柔韧性。间隙的宽度与胶带的宽度成正比，通常为1.5-3.5mm，胶带宽度为15-30mm，纸带的厚度为14-120微米。它们倾向于以这样一种方式滚动以避免间隙重叠，匹配间隙的允许数量被归一化，因为显着厚度的油层是降低电气强度的区域。

米。 1、正负极重叠的油纸绝缘

绝缘油纸在真空下浸渍，在浸渍之前，成品在高温（高达 130°C）的真空室中彻底干燥。浸渍和干燥过程中的残余压力可确保消除纸张中的空隙并使油几乎完全脱气。留在油中的空气少于正常条件下平衡时溶解在油中的空气量（空气在油中的溶解度）的百分之一，按体积计等于 10-11%。

油纸绝缘具有很高的短期强度Epr，在交流电压下为50-120kV/mm，在直流电压下为100-250kV/mm，因此用于高电场强度的结构中。

油纸绝缘的电气强度取决于纸的层数。对于由电容器纸制成的薄片绝缘，最初随着层数的增加，强度增加，这是由于薄片中薄弱、缺陷处重合的概率降低，然后随着散热恶化和出现热击穿的可能性，并且电极边缘的场不均匀性的影响也增加。在 6-10 层纸上观察到最大断裂应力（图 2）。

米。 2.10 微米纸的断裂强度与绝缘层厚度的关系

电缆纸在均匀和轻微不均匀场中的绝缘强度由最大场强决定，并在一定程度上取决于厚度 d... 在高度不均匀场中，例如，在电极的尖锐边缘，击穿强度降低随着绝缘厚度的增加。

在交流电压下，纸油多层电介质的击穿总是从油层的部分击穿开始。因此，在设计绝缘时，他们倾向于使油层变薄，因为薄层会增加油中的击穿电压。这是通过增加绕组密度、压接以及最重要的是通过减小纸的厚度来实现的。使用薄纸可显着提高绝缘体的介电强度（图 3）。

米。 3. 工频下断裂强度对纸厚的依赖性

增加纸张的密度导致纸张的介电强度增加。因此，油纸绝缘的短期强度随纸的密度增加而增加，但同时油中的应力增加，导致强度降低，绝缘在持续应力下的使用寿命缩短与油层中的局部放电有关的影响。

油纸绝缘的短期和长期强度随着压力的增加而显着增加。随着压力的增加，夹层中油的强度增加，而且，空气夹杂物中放电的发展变得更加困难。

润湿时观察到纸油绝缘的短期和长期电气强度显着下降。水分在高温下尤其强烈。

油纸绝缘脉冲的强度随着脉冲持续时间的减少而增加。纸的密度、厚度和纸层数对油纸绝缘的冲击强度的影响与工频电压的影响相同。然而，增加压力会显着增加标准非周期性脉冲的击穿电压。

在层放电发展过程中，纸油绝缘的短期强度比垂直于固体电介质表面的场电压低 2-3 倍。

可以使用其他液体代替油来浸渍纸。氯化联苯用于浸渍电容器。多氯联苯（sovol、sovtol）和基于它们的特殊浸渍混合物与纸张相容，具有更高的介电常数和足够高的介电强度。在工业频率下，纸层和液体之间的场在这种情况下比类似的油浸绝缘结构分布得更均匀。使用氯化液体的主要限制与其高毒性有关。

浸渍用 电缆绝缘 也使用合成液态碳氢化合物（辛醇、十二苯等）。此外，在电缆和电容器中使用浸有油或其他绝缘液体的合成薄膜或复合纸薄膜绝缘代替纸。在这样的系统中，纸起着灯芯的作用，将浸渍物质吸入绝缘层的深处。由于润湿性差，纯聚合物薄膜的浸渍很困难。