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(1)聚四氟乙烯(2)聚酯薄膜。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。绝缘纸的介电常数是1.5~2.5。绝缘纸是电绝缘用纸的总称,用作电缆、线圈等各项电器设备的绝缘材料。江苏变压器绝缘纸常用知识
将变压器油在不同电场下的电导机制分为3个阶段:①在电场低于0.44kV?mm??时,I与E成正的线性关系,符合欧姆定律;②电场强度在0.44?1.33kV?mm??范围内时,ln(I/E2)-1/E成正比,满足Fowler-Nordheim方程,属于场致发射电流阶段;③当油中电场强度E>1.33kV?mm??,I与U2成正比,属于空间电荷限制电流阶段,随着外施场强的逐步升高,变压器油预击穿前均经历此电导机制的转换过程。变压器油电导电流随温度的升高、流体气压的减小以及油中含水量的增加均将明显增加。绝缘纸板浸油水平、环境温度的提高将导致绝缘纸板电导特性的明显提高;绝缘纸板电导率随着频率的升高呈上升趋势,而且随着浸油水平的提高,绝缘纸板电导率也相应提高。江西定制绝缘纸厂家批发价高质量的绝缘纸能显著提高电器的安全性能。
降低绝缘纸介电常数的方法包括使用人工合成纤维制成绝缘纸直接代替牛皮纸,或者在植物纤维中掺入合成纤维抄造成纸。例如,掺合聚甲烯戊烷(介电常数为2.12)纤维与木质纤维制成的PMP纸板,其介电常数可以降低到3.5以下,同时保持其他电气和机械性能不受影响。2此外,绝缘纸的介电常数还会随着热老化过程发生变化。在热老化初期,绝缘纸的介电常数可能会下降,但随着老化时间的增加,介电常数可能会逐渐稳定在2-3之间。因此,在设计和选用绝缘纸时,需要考虑其介电常数的稳定性和长期可靠性,以确保电气设备的性能和安全性。
绝缘纸,作为一种专门用于电气设备的绝缘材料,具有多种优异的特点,使其在电机、电缆、电容器、变压器等电力设备中发挥着不可或缺的作用。绝缘纸首先具备出色的绝缘性能。它能够承受高电压环境,如15~35KV/mm的短时电压场强度,无需再借助清漆和树脂处理。这种特性使得绝缘纸在高压、大容量的现代发电设备和输电设备中尤为重要。其次,绝缘纸具有很好的机械韧性。经过压光工艺处理,绝缘纸不仅抗拉强度高,而且耐撕裂、耐磨性好。这使得它能够在电气设备运行过程中,有效抵御各种机械应力的冲击,延长设备的使用寿命。耐热性也是绝缘纸的一个重要特点。无论是在连续220℃的高温环境下,还是在极端低温条件下,如氮气沸点(77K),绝缘纸都能保持稳定的性能。这种优越的热稳定性,保证了电气设备在各种温度环境下的正常运行。绝缘纸则是变压器内部关键的绝缘材料之一。
目前很少有人从变压器油与绝缘纸板在高场强下的电导特性及过程的角度来研究变压器油的局部放电机制[13-16]。由于所有的电介质都不是理想的绝缘体,在外施电场作用下都会有电流通过,这就是电介质的电导。因此,对于变压器油的电导特性研究不仅关乎高压电极的电流注入,而且可以估算载流子的迁移率,进一步还能与绝缘电介质电击穿理论联系起来。而高场强下变压器油与绝缘纸板的电导特性与它们在直流电压下预击穿过程具有密切联系,对于分析和解释油纸绝缘预击穿机制具有理论支撑作用[17]。绝缘纸的颜色和厚度可根据具体需求进行定制。江西定制绝缘纸厂家批发价
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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。江苏变压器绝缘纸常用知识