Масляно-барьерная изоляция

Во многих изоляционных конструкциях (трансформаторы, вводы) используется изоляция, в которой промежутки с изоляционной жидкостью, обычно с трансформаторным маслом, перегорожены барьерами из твердой изоляции. Действие барьера различно в однородных и неоднородных полях. В равномерном или слабонеравномерном поле барьер препятствует возникновению проводящих цепочек в изолирующей жидкости между электродами. Барьер, установленный вблизи электрода с большей напряженностью поля, повышает разрядное напряжение при длительном приложении промышленной частоты на 30—35% (рис. 4.11). Аналогичное действие оказывает поверхностное покрытие твердым диэлектриком электрода, обладающего большей кривизной.

Рис. 4.11 – Влияние тонкого барьера на пробивное напряжение (50 гц)трансформаторного масла в резко неоднородном поле (по А. В. Панову и П. В. Борисоглебскому).

При импульсах проводящие цепочки не успевают образоваться, поэтому барьеры в слабонеравномерных полях не повышают импульсного напряжения. Это заключение, однако, относится к чистым промежуткам в масле. В реальных конструкциях масляно-барьерной изоляции барьеры оказываются всегда эффективными.

В резко неравномерном поле действие барьера в жидком диэлектрике аналогично действию барьера в газовом промежутке: заряды, возникающие в стадии короны, растекаясь по барьеру, выравнивают поле между барьером и плоскостью. Как видно из рис. 4.11, установка барьера повышает Е_пр промежутка с неравномерным полем в 2 – 2,5 раза. Наивысшие разрядные напряжения достигаются при установке барьера вблизи стержня на расстоянии 0,1—0,25d. Коронный разряд в масле, возникающий в резконеравномерном поле при напряжении много меньше пробивного, может охватить весь промежуток между электродом и барьером. При грозовых и коммутационных импульсах коронный разряд не приводит к порче барьера, но при длительном приложении напряжения корона постепенно разрушает барьер, что приводит к снижению пробивного напряжения всего промежутка. Поэтому возникновение коронного разряда при рабочем напряжении недопустимо. Так как наличие барьера не влияет на коронное напряжение, то в неравномерном поле барьеры не влияют на допустимую величину длительно приложенного напряжения.