紙 紙絕緣 - 用途，優點和缺點

油紙絕緣由多層浸油紙和填充紙層之間空隙的油層組成。紙絕緣層可以由實心紙構成，例如袋裝或卷裝電容器絕緣，或者通過正負重疊纏繞紙帶（圖 1）。

正重疊帶絕緣用於隔離匝數 電力變壓器， 隔離 電流互感器、電壓等裝置。膠帶以至少完全重疊的方式手動纏繞或在機器上以最大可能的張力纏繞，確保各層的高粘附密度。

電力電纜以間隙（負重疊）盤繞，以提供必要的電纜柔韌性。間隙的寬度與膠帶的寬度成正比，通常為1.5-3.5mm，膠帶寬度為15-30mm，紙帶的厚度為14-120微米。它們傾向於以這樣一種方式滾動以避免間隙重疊，匹配間隙的允許數量被歸一化，因為顯著厚度的油層是降低電氣強度的區域。

米。 1、正負極重疊的油紙絕緣

絕緣油紙在真空下浸漬，在浸漬之前，成品在高溫（高達 130°C）的真空室中徹底乾燥。浸漬和乾燥過程中的殘餘壓力可確保消除紙張中的空隙並使油幾乎完全脫氣。留在油中的空氣少於正常條件下平衡時溶解在油中的空氣量（空氣在油中的溶解度）的百分之一，按體積計等於 10-11%。

油紙絕緣具有很高的短期強度Epr，在交流電壓下為50-120kV/mm，在直流電壓下為100-250kV/mm，因此用於高電場強度的結構中。

油紙絕緣的電氣強度取決於紙的層數。對於由電容器紙製成的薄片絕緣，最初隨著層數的增加，強度增加，這是由於薄片中薄弱、缺陷處重合的概率降低，然後隨著散熱惡化和出現熱擊穿的可能性，並且電極邊緣的場不均勻性的影響也增加。在 6-10 層紙上觀察到最大斷裂應力（圖 2）。

米。 2.10 微米紙的斷裂強度與絕緣層厚度的關係

電纜紙在均勻和輕微不均勻場中的絕緣強度由最大場強決定，並在一定程度上取決於厚度 d... 在高度不均勻場中，例如，在電極的尖銳邊緣，擊穿強度降低隨著絕緣厚度的增加。

在交流電壓下，紙油多層電介質的擊穿總是從油層的部分擊穿開始。因此，在設計絕緣時，他們傾向於使油層變薄，因為薄層會增加油中的擊穿電壓。這是通過增加繞組密度、壓接以及最重要的是通過減小紙的厚度來實現的。使用薄紙可顯著提高絕緣體的介電強度（圖 3）。

米。 3. 工頻下斷裂強度對紙厚的依賴性

增加紙張的密度導致紙張的介電強度增加。因此，油紙絕緣的短期強度隨紙的密度增加而增加，但同時油中的應力增加，導致強度降低，絕緣在持續應力下的使用壽命縮短與油層中的局部放電有關的影響。

油紙絕緣的短期和長期強度隨著壓力的增加而顯著增加。隨著壓力的增加，夾層中油的強度增加，而且，空氣夾雜物中放電的發展變得更加困難。

潤濕時觀察到紙油絕緣的短期和長期電氣強度顯著下降。水分在高溫下尤其強烈。

油紙絕緣脈衝的強度隨著脈衝持續時間的減少而增加。紙的密度、厚度和紙層數對油紙絕緣的衝擊強度的影響與工頻電壓的影響相同。然而，增加壓力會顯著增加標準非週期性脈衝的擊穿電壓。

在層放電發展過程中，紙油絕緣的短期強度比垂直於固體電介質表面的場電壓低 2-3 倍。

可以使用其他液體代替油來浸漬紙。氯化聯苯用於浸漬電容器。多氯聯苯（sovol、sovtol）和基於它們的特殊浸漬混合物與紙張相容，具有更高的介電常數和足夠高的介電強度。在工業頻率下，紙層和液體之間的場在這種情況下比類似的油浸絕緣結構分佈得更均勻。使用氯化液體的主要限制與其高毒性有關。

浸漬用 電纜絕緣 也使用合成液態碳氫化合物（辛醇、十二苯等）。此外，在電纜和電容器中使用浸有油或其他絕緣液體的合成薄膜或複合紙薄膜絕緣代替紙。在這樣的系統中，紙起著燈芯的作用，將浸漬物質吸入絕緣層的深處。由於潤濕性差，純聚合物薄膜的浸漬很困難。