Изоляция силовых трансформаторов
Изоляция силовых трансформаторов разделяется на внешнюю и внутреннюю.
Внешняя изоляция – это воздушные промежутки между вводами, между вводами и заземленным баком, а также по поверхности фарфоровых покрышек вводов.
Внутренняя изоляция - это изоляционные промежутки внутри бака: изоляция обмоток, масляной части вводов, отводов и вспомогательных устройств.
Внутренняя изоляция делится на главную и продольную.
Главная изоляция - это изоляцией между обмотками, между обмотками и магнитопроводом, междуфазная изоляция между наружными катушками двух соседних стержней и изоляция наружной катушки от стенки бака.
Продольная изоляция - это изоляционные промежутки между витками, между слоями витков и между катушками одной обмотки.
Главная изоляция силовых трансформаторов чаще всего выполняется маслобарьерного типа, а продольная изоляция - слоями электроизоляционной бумаги, накладываемой поверх провода.
Изоляция силовых конденсаторов
Основное характерное отличие силовых конденсаторов от прочих конденсаторов - сравнительно большие протекающие через них токи, которые приводят к заметному нагреву конденсаторов.
Основные проблемы при проектировании и изготовлении конденсаторов - обеспечение требуемой емкости, рабочего напряжения и тепловой устойчивости.
Это определяется допустимой рабочей напряженностью электрического поля, диэлектрическими потерями и условиями теплоотвода, то есть изоляцией конденсатора.
Силовые конденсаторы состоят из секций в основном рулонного типа.
В зависимости от номинального напряжения и емкости конденсатора его секции соединяются параллельно, последовательно или смешанно (рис. 9.15).
Рис. 9.15. Смешанное параллельно-последовательное соединение секций
Секции конденсаторов выполняются либо со скрытой, либо с выступающей фольгой (рис. 9.16). Конструкцию с выступающей фольгой применяют для улучшения теплоотвода и для уменьшения индуктивности секций. Для увеличения напряжения применяют конструкцию со «слепой» промежуточной фольгой, при этом секция состоит из нескольких подсекций, соединенных последовательно, а выводы имеют только первая и последняя фольга (рис. 9.16г).
Рис. 9.16. Рулонные секции конденсаторов со скрытой фольгой (а), с выступающей фольгой (б) и с промежуточной «слепой» фольгой (в)
В качестве изоляции используется пропитанная конденсаторная бумага и полимерные пленки.
Электрическая прочность конденсаторной бумаги зависит от материала пропитки.
В конденсаторах промышленной и повышенной частоты применяют полипропиленовую полимерную пленку пленку, а в импульсных конденсаторах - лавсановую.
Полимерных пленки имеют высокую электрическую прочность, достаточную термостойкость и механическую прочность, совместимы с жидкими диэлектриками, применяемыми для пропитки.
В силовых конденсаторах часто применяют комбинированную бумажно-пленочную изоляцию, в которой слои конденсаторной бумаги перемежаются со слоями полимерной пленки.
Бумага впитывает жидкость, втягивая ее в прослойки между пленками, и обеспечивает отсутствие газовых включений.
Одновременно с этим в такой изоляции осуществляется градирование: в пленке напряженность примерно вдвое больше, чем в бумаге, поскольку εr пленки примерно вдвое меньше, а электрическая прочность пленки выше.
В качестве пропиток используют нефтяное конденсаторное масло, хлорированные дифенилы и их заменители, а в импульсных конденсаторах - касторовое масло.
Хлорированные дифенилы имеют более высокую диэлектрическую проницаемость, высокую стойкость к разложению в электрическом поле, негорючесть, но токсичны и чувствительны к примесям.