变压器绝缘材料200304.pdf

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1、第!"卷第!期变压器%&’(!"-&(!#""$年!月!"#$%&’"()")*+,’#""$学习变压器绝缘材料之友!"#$%&’"()"*$%+,#!*$-(#!)"*#,%（反应式为!1)234)5!!1543!142），硫化氢钠能!固体绝缘材料和纤维素以外的木质素等其它有机物起反应，将其变压器所用的固体绝缘材料是指材料本身形态溶于碱液中。由于此蒸煮液比较温和，因而使纤维素为固体的或经过化学反应、物理变化为固体的绝缘的分子量很少下降。材料。变压器所用的固体绝缘材料种类繁多，如绝缘!"#"$纤维素

2、分子结构与绝缘纸特性的关系纸、绝缘纸板、!"#$%纸、上胶纸、电工层压木、环氧!"#"$"#浸渍性玻璃布板、低介损层压板、绝缘漆、绝缘胶、棉布带、由于纤维素分子结构中有羟基和伯醇，因此，纤紧缩带、网状无纬聚酯带等等。本节将把变压器所用维素有良好的吸湿性。若纤维素置于潮湿的空气中，的主要固体绝缘材料介绍给读者。水分子便会渗透到纤维素的大分子之间，使纤维素!"#绝缘纸结构中毛细管润胀。因此绝缘纸具有一定的浸渍性。这里所述的绝缘纸是指纯硫酸盐木浆纸。其它如果用浸渍速度!来衡量绝缘纸的浸渍性，那么可绝缘纸包

3、括合成纤维纸（如!"#$%纸）、加腈绝缘纸以把影响!的一系列因素表示成下式：（如丹尼森纸）等等，将在以后介绍。"·"·6"7#!"$·#!"#"#纤维素的分子结构式中"——毛细管的半径绝缘纸分为植物纤维纸和合成纤维纸两类。植"——浸渍剂的表面张力物纤维分为木质纤维、棉纤维和麻纤维三种。纯硫酸#——浸渍剂和纸的浸润角盐木浆纸是木质纤维纸。其原料是木材，常用的是软$——浸渍剂的粘度木中的松杉科木材，如黄松、白松、红毛杉和红松等#——浸渍时间木材。这类木材主要成分是纤维素或称!纤维素。另外，绝缘纸的浸渍性

4、与制浆、打浆和抄纸的工它是一种天然的高分子化合物。其分子结构中有环艺密切相关。从制浆来说，纸浆制造得越纯洁，质量状结构，环和环之间是醚键连接的，每一个六角环中越好，浸渍性越大。有一个氧原子，每一个环上连有三个羟基，其中有一!"#"$"$机械性能个是伯醇，反应能力较强，而醚键具有一定的柔软从高分子化合物的本质来讲，纸的机械强度首性，羟基具有一定的极性和亲水性，纤维素大分子内先取决于纤维素分子量的大小。分子量越大，强度越部或分子间都可以生成氢键。其分子的聚合度一般在&’’’()*’’之间，分子量在&+,

5、-&’.(/+0-&’.之大。从这个基本概念出发，如果要求强度更高的绝缘纸，可以不用木材作为原材料而改用麻纤维或棉纤间。维，因为棉、麻纤维的分子量比木纤维的分子量大得用木材制造纸浆，有机械和化学两种方法。机械多。法只是用机械的方式来扣解木材的纤维，并不能除另外，同样的纸浆，打浆度越高，纤维疏散得越去!纤维素以外的其它成分，因此制造绝缘纸均用细和分布越均匀，结构越致密，抗拉强度也就越大。化学法。化学法可除去纤维素以外的其它成分。化学纸的纵向强度要比横向大)()+.倍。方法包括亚硫酸盐法和硫酸盐法，一般

6、制造浸渍纸!"#"$"!电气性能用亚硫酸盐法，而制造卷绕纸、电容器纸和电缆纸采绝缘纸的电气性能主要从以下四个方面进行讨用硫酸盐法。论，即耐电强度、介电系数、介质损耗和热稳定性。硫酸盐法中的蒸煮液的主要成分是硫化钠（&）耐电强度绝缘纸的耐电强度，对于以油纸（!1)2）。硫化钠进行水解，生成硫化氢钠和氢氧化钠第"期王树森：变压器绝缘材料（!）!"绝缘为主的油浸变压器而言，极为重要。影响绝缘纸式中"——矿物油所占有的体积<*+$的耐电强度有以下几个因素。"——绝缘纸板的体积<*+;!"——绝缘纸板的密度，

7、0(*+密度长期以来，人们认为，绝缘纸的耐电强#;度随着密度的增加而增加，因此一度曾追求以高密#4——纯纤维素纤维的密度，数值为&"5+0(度纸来提高其击穿电压。例如，早在#$世纪%$年*+代，沈阳变压器研究所工艺室与北京造纸研究所合吸油率#可以用下式表示：作，共同研制了高密度电缆纸，其密度高达&"#’()*+。"##8$$由于电缆纸的密度增大，其直流电压、脉冲电压和快";#;式中，#为矿物油的密度，#$=时#8$">??’()*+。从速上升的交流电压在数值上都有一定的提高。脉冲$$上式可以计算不同

8、密度的浸透油的绝缘纸板相对介电压提高#,-.+$-。但长期击穿电压则下降。在超电系数与吸油率。高压变压器中，长时间击穿电压又是最重要的耐电（+）介质损耗对于超高压变压器所用绝缘纸强度。因此，目前的国家标准中，高压电缆纸和变压+来说，介质损耗是一个非常重要的指标。由于绝缘纸器匝绝缘用纸的密度均被规定在$"/,’()*左右。+的主要成分纤维素是极性大分子，有一定的偶极损另外，据有关资料报道，纸的密度!由$"%’()*+耗，但是它的无定形相的玻璃化温度特别高，在没达增加到&