Бумажно-масляная изоляция

Бумажно-масляная изоляция состоит из ряда последовательных слоев пропитанной маслом бумаги и масляных прослоек между слоями бумаги. Технологически эта изоляция выполняется путем намотки бумажного остова и последующей пропитки изоляции маслом. Поэтому бумажно-масляная изоляция называется также бумажно-пропитанной изоляцией. В настоящее время бумажно-масляная изоляция по праву считается изоляцией высшего качества, используемой в конструкциях с наиболее высокими напряжениями электрического поля.

Эквивалентная схема для бумажно-масляной изоляции показана на рис. 4.12. В этой схеме через δ_б и δ_м обозначены толщины бумаги и масла. Отношение электрическая прочность масла ниже прочности бумаги. Поэтому в целом пробивная напряженность бумажно-масляной изоляции определяется пробивной напряженностью масляных прослоек.

Если к двухслойному диэлектрику (рис. 4.12) приложено напряжение U,то напряженность поля в масляной прослойке

(4.13)

Обозначим через Е_ср среднюю напряженность поля в диэлектрике:

(4.14)

Тогда отношение

(4.15)

В разнообразных изоляционных конструкциях отношение и остается примерно постоянным (δ_м/δ_б=1-1,7). Из выражения (4.15) следует, что при постоянстве δ_м/δ_б неизменно и отношение Е_м/Е_ср. С другой стороны, при уменьшении δ_м пробивная напряженность масляных прослоек растет. Поэтому применение тонкослойной изоляции (на основе более тонкой бумаги) позволяет поднять критическую напряженность поля бумажно-масляной изоляции и осуществить изоляцию СВН при не слишком большой ее толщине. Типичная зависимость Е_пр от толщины бумаги показана на рис. 4.13. При очень малых δ_б, когда бумага может содержать сквозные масляные каналы, напряженность Е_пр падает со снижением δ_б. Отметим также, что с уменьшением δ_б возрастает стоимость бумажно-масляной изоляции.

Рис. 4.12. Эквивалентная схема бумажно-масляной изоляции.

Увеличение плотности бумаги ведет к возрастанию ее электрической прочности; одновременно вследствие возрастания ε_б повышается напряженность поля Е_м в масляных прослойках. Плотность бумаги различно сказывается на кратковременной и длительной электрической прочности изоляции. С ростом плотности бумаги кратковременная прочность повышается, а длительная снижается.

Рис. 4.13. Зависимость пробивной напряженности электрического поля для бумажно-масляной изоляции от толщины листа бумаги.