降低絕緣紙介電常數的方法包括使用人工合成纖維制成絕緣紙直接代替牛皮紙,或者在植物纖維中摻入合成纖維抄造成紙。例如,摻合聚甲烯戊烷(介電常數為2.12)纖維與木質纖維制成的PMP紙板,其介電常數可以降低到3.5以下,同時保持其他電氣和機械性能不受影響。2此外,絕緣紙的介電常數還會隨著熱老化過程發(fā)生變化。在熱老化初期,絕緣紙的介電常數可能會下降,但隨著老化時間的增加,介電常數可能會逐漸穩(wěn)定在2-3之間。因此,在設計和選用絕緣紙時,需要考慮其介電常數的穩(wěn)定性和長期可靠性,以確保電氣設備的性能和安全性。電器絕緣紙需符合國際安全標準,確保使用安全。天津電氣設備絕緣紙板
絕緣紙的擊穿強度:當作用于絕緣材料的電場強度達到或超過某一定直后,它會完全失去絕緣性能而導電,這時稱為絕緣材料的擊穿,此時的電場強度叫做擊穿強度或擊穿電壓。固體絕緣材料的擊穿有兩個特點:擊穿強度較高;擊穿后其絕緣性能不能恢復。用于變壓器的絕緣紙具有較高的擊穿強度,標準規(guī)定這3種絕緣紙的工頻擊穿強度均要大于8.0kV/mm絕緣紙的擊穿強度受其緊度和誘氣度的影響比較大絕緣紙的緊度過大或過小都會降低其擊穿強度。當絕緣紙的緊度相同時,其透氣度越小,擊穿強度越大因此,在抄紙的過程中,可借助降低絕緣紙的透氣度來提高擊穿強度。標準規(guī)定電力電纜紙的緊度為0.90gcm",高壓電纜紙和變壓匝絕緣紙的緊度為0.95gem";電力電纜紙、高壓電纜紙和變壓器匝絕緣的透氣度應分別小于0.510、0.425和0.255um(Pas).另外,要抄造出擊穿強度大的絕緣紙,還需要盡可能地消除紙張中殘留的雜質、氣泡和水分等,消除紙張定量分布的差異,使絕緣紙的結構均勻致密湖北層壓絕緣紙板絕緣紙因其良好的機械強度,常被用于電機制造。
絕緣紙板電導率隨電源頻率的頻譜特性曲線,發(fā)現隨著頻率的升高,絕緣紙板電導率均呈上升趨勢,而且隨著浸油水平的提高,電導率也相應提高。通常,多晶材料的電導率反映了離子長程遷移的特性,與外電場頻率無關,即電導率應基本保持不變。圖12所示結果是非晶態(tài)材料所具有的特性,它可以認為是非晶態(tài)結構的長程無序對離子遷移的特殊影響造成的[26]。頻譜特性 是絕緣紙板電導率隨電源頻率的頻譜特性曲線,發(fā)現隨著頻率的升高,絕緣紙板電導率均呈上升趨勢,而且隨著浸油水平的提高,電導率也相應提高。通常,多晶材料的電導率反映了離子長程遷移的特性,與外電場頻率無關,即電導率應基本保持不變。圖12所示結果是非晶態(tài)材料所具有的特性,它可以認為是非晶態(tài)結構的長程無序對離子遷移的特殊影響造成的[26]。
為研究溫度對不同老化程度絕緣紙板局部放電的影響,搭建了油紙絕緣沿面放電模型及其實驗平臺,進行了實驗。采用熱老化方法制備了不同老化程度的紙樣試樣,實驗溫度分別選擇為40℃、60℃及100℃,采用逐步升壓法來加速局部放電;利用局部放電巡檢儀采集不同溫度及老化程度下的放電特征量進行對比,對紙板試樣碳化部分進行紅外Fourier圖像分析及顯微觀察,并結合理論進行電場仿真分析。結果表明:在放電前期,溫度對不同老化程度紙板試樣局部放電的影響較小,放電主要由電極附近的變壓器油產生;在放電后期,放電導致老化紙板試樣表面孔隙周圍的油分解而產生大量氣體,且溫度越高對油分解的促進作用就越大,放電也越劇烈,從而使相關放電量增長加快、幅值增大;直徑為0.125mm氣泡的較大電場強度比直徑為0.25mm氣泡的低,且高電場強度區(qū)域更少;實驗溫度為100℃時的電場強度比實驗溫度為40℃時增加約1.9~2.5MV/m,且紙板試樣的老化程度越高,其高電場強度的區(qū)域就越多。以上實驗研究表明,高溫對不同老化程度紙板試樣沿面放電的影響比低溫時更大,在放電后期影響較為明顯,且紙板試樣老化程度越高,受到溫度的影響就越大,高溫時紙板試樣的老化程度越高其絕緣性能的損壞就越嚴重。絕緣紙板采用針葉木通過高溫蒸煮制成的硫酸鹽木漿,經粘接打漿后由液壓機壓榨而成,具有高精度和耐電強度。
目前很少有人從變壓器油與絕緣紙板在高場強下的電導特性及過程的角度來研究變壓器油的局部放電機制[13-16]。由于所有的電介質都不是理想的絕緣體,在外施電場作用下都會有電流通過,這就是電介質的電導。因此,對于變壓器油的電導特性研究不僅關乎高壓電極的電流注入,而且可以估算載流子的遷移率,進一步還能與絕緣電介質電擊穿理論聯(lián)系起來。而高場強下變壓器油與絕緣紙板的電導特性與它們在直流電壓下預擊穿過程具有密切聯(lián)系,對于分析和解釋油紙絕緣預擊穿機制具有理論支撐作用[17]。絕緣紙與絕緣油配合使用,能增強電氣設備的絕緣效果。遼寧機械絕緣紙工藝
環(huán)保型絕緣紙正在逐漸取代傳統(tǒng)材料,符合綠色發(fā)展趨勢。天津電氣設備絕緣紙板
絕緣紙的使用范圍非常廣,主要應用于以下領域:電力設備:絕緣紙被經常應用于各種電力設備中,如馬達、發(fā)電機、電動機、變壓器(包括敞開通風干式、鑄造線圈式和充液式)、電抗器等。在這些設備中,絕緣紙起到導線繞扎、層隔絕緣、分段與箱體絕緣、繞圈端部填料、隔板與隔棒等多種作用。電纜與電容器:絕緣紙也常用于電纜和電容器的制造中,用于分隔極板或作為絕緣層,保證電流的正常流動和設備的穩(wěn)定運行。電器產品:絕緣紙還應用于揚聲器、電器開關、斷路器、電容器、繞線管、墊片等電氣產品中,作為這些產品的關鍵絕緣材料。復合基材:絕緣紙還可以作為復合基材,與其他材料復合成新的絕緣材料,以滿足不同領域對絕緣材料的需求。天津電氣設備絕緣紙板