1、固体绝缘材料的应用现状
当前在油浸式变压器中普遍使用绝缘纸以及绝缘纸板作为基本绝缘,绝缘纸的主要成分是纤维素。绝缘纸分子内含有大量的无水右旋糖环和弱的C-O键及糖苷键,热稳定性比油中的碳氢键弱,并能在较低的温度下重新化合。聚合物裂解的有效温度高于105℃聚合物热解(完全裂解和碳化)温度高于300℃,生成水的同时,生成大量的CO和CO2及少量烃类气体和糠醛化合物。
目前在油浸式电力变压器中常用的固体绝缘有电话纸、皱纹纸和绝缘纸板。为了提高绝缘纸的耐热性,国外在绝缘纸改性方面做了大量研究工作,出现了多种改性的耐热绝缘纸。如将纸浆在有碱性触媒的条件下使纤维素与氰乙烯起化学反应(以及对纸进行醋酸处理,即在纸浆中加入35%左右醋酸),可得到耐热性大为提高的绝缘纸。在普通的纤维分子中,最容易老化的是第一羟基,而在氰化纸中,第一羟基被氰乙烯置换了。研究表明,经氰化处理的绝缘纸,使用温度可提高20℃,如果使用温度不变,则可延长使用寿命,并且采用这种纸可减轻变压器的重量。还有在纸浆中添加一系列安定剂的方法来提高绝缘纸的热稳定性,如用一种或多种含氮化合物改性天然纤维提高纤维中的含氮量,使天然纤维穿上一层含氮的“隔热服”,从而防止纤维素氧化降解。
日本还研制了各种改良的绝缘纸板。考虑到绝缘纸和绝缘纸板的介电常数εz为4~5左右,比变压器油的介电常数εy=2.2高出一倍以上。在电场作用下,复合绝缘中分担的场强与介电常数成反比,故油中场强比纸板中场强高得多,而油的电气强度低于纸板,因此,易在油中发生局部放电,劣化油的品质。为了使变压器油、纸绝缘的电气强度得到充分利用,降低纸板中的介电常数,可在木质纤维中掺合适当组分的合成树脂纤维制成纸板。目前采用的合成树脂为聚甲烯戊烷(介电常数为2.12)纤维与木质纤维掺合成原料制成白纸板,称为PMP纸板。PMP纸板中掺合树脂纤维一般在15%左右,新纸板的介电常数应低于3.5,而其他电气、机械性能均无影响。
智德创新ZJD-87机型
展开全文
2、聚合物固体绝缘材料电气特性试验
变压器用绝缘材料必须在绝缘电阻、介电常数和介质损耗及击穿强度等方面满足一定的特性,即有较低的介电常数和介质损耗,并且材料的介电常数和介质损耗随着温度的变化较为稳定。本文就介电常数、介质损耗因数和工频击穿强度研究聚合物材料的性能。实验材料为直径15mm,厚度0.5mm的聚酯薄膜、聚碳酸酯和聚四氟乙烯圆形薄片。分别测试材料介电常数和介质损耗因素结果见图1~6所示。
2.1介电常数与介质损耗因数测试
(1)聚四氟乙烯
(2)聚酯薄膜
3、结论
(1)在常温下,聚四氟乙烯、聚酯薄膜和聚碳酸酯的基本电气参数都比绝缘纸好,聚酯薄膜在90°左右介电常数和介质损耗明显增大,聚四氟乙烯和聚碳酸酯的介电常数和介质损耗基本不受温度影响。
(2)研究发现,在变压器油中热老化后,聚四氟乙烯的介电常数和介质损耗均增大;聚酯薄膜和聚碳酸酯的介电常数和介质损耗均减小。聚四氟乙烯、聚酯薄膜、的击穿强度均降低;聚碳酸酯的击穿强度提高。
特别声明
本文仅代表作者观点,不代表本站立场,本站仅提供信息存储服务。