पेपर पेपर इंसुलेशन - उपयोग, लाभ और नुकसान

ऑइल पेपर इंसुलेशन में ऑइल-इंप्रेग्नेटेड पेपर की परतें होती हैं और ऑइल लेयर्स पेपर लेयर्स के बीच के गैप को भरती हैं। पेपर इंसुलेशन लेयर का निर्माण कागज की ठोस शीट से किया जा सकता है, जैसे कि बैग या रोल कैपेसिटर इंसुलेशन में, या पॉजिटिव या नेगेटिव ओवरलैप (चित्र 1) के साथ पेपर टेप को घुमावदार करके।

घुमावों को अलग करने के लिए सकारात्मक ओवरलैप टेप इन्सुलेशन का उपयोग किया जाता है बिजली ट्रांसफार्मर, एकांत वर्तमान ट्रांसफार्मर, वोल्टेज और अन्य उपकरण। टेप कम से कम पूर्ण ओवरलैप के साथ मैन्युअल रूप से या अधिकतम संभव तनाव वाली मशीन पर लपेटा जाता है, जिससे परतों के उच्च आसंजन घनत्व को सुनिश्चित किया जाता है।

आवश्यक केबल लचीलापन प्रदान करने के लिए विद्युत शक्ति केबल्स को अंतराल (नकारात्मक ओवरलैप) के साथ कुंडलित किया जाता है। गैप की चौड़ाई टेप की चौड़ाई के समानुपाती होती है और आमतौर पर 15-30 मिमी की टेप चौड़ाई के साथ 1.5-3.5 मिमी होती है, पेपर टेप की मोटाई 14-120 माइक्रोन होती है।वे इस तरह से रोल करते हैं कि गैप ओवरलैप से बचने के लिए, मैचिंग गैप की स्वीकार्य संख्या को सामान्यीकृत किया जाता है क्योंकि महत्वपूर्ण मोटाई की तेल परतें कम विद्युत शक्ति वाले क्षेत्र हैं।

चावल। 1. सकारात्मक और नकारात्मक ओवरलैप के साथ तेल पेपर इन्सुलेशन

ऑयल पेपर इंसुलेशन को वैक्यूम के तहत लगाया जाता है, संसेचन से पहले तैयार उत्पाद को ऊंचे तापमान (130 डिग्री सेल्सियस तक) पर वैक्यूम चैंबर में अच्छी तरह से सुखाया जाता है। संसेचन और सुखाने के दौरान अवशिष्ट दबाव कागज में रिक्तियों के उन्मूलन और तेल के लगभग पूर्ण degassing को सुनिश्चित करता है। तेल में रहने वाली हवा सामान्य परिस्थितियों (तेल में हवा की घुलनशीलता) के तहत संतुलन में तेल में घुली हवा की मात्रा के सौवें हिस्से से कम होती है, जो मात्रा के हिसाब से 10-11% के बराबर होती है।

ऑइल-पेपर इन्सुलेशन में बहुत अधिक अल्पकालिक ताकत Epr है, जो वैकल्पिक वोल्टेज पर 50 - 120 kV / mm और प्रत्यक्ष वोल्टेज पर 100 - 250 kV / mm के बराबर है, और इसलिए इसका उपयोग उच्च विद्युत क्षेत्र की ताकत वाली संरचनाओं में किया जाता है।

तेल पेपर इन्सुलेशन की विद्युत शक्ति कागज की परतों की संख्या पर निर्भर करती है। कैपेसिटर पेपर से बने शीट इंसुलेशन के लिए, प्रारंभ में, जैसे-जैसे परतों की संख्या बढ़ती है, ताकत बढ़ती है, इस तथ्य के कारण कि शीट में कमजोर, दोषपूर्ण स्थानों के संयोग की संभावना कम हो जाती है, और फिर कम हो जाती है, क्योंकि गर्मी लंपटता बिगड़ जाती है और थर्मल ब्रेकडाउन की संभावना उत्पन्न होती है, और इलेक्ट्रोड के किनारों पर क्षेत्र की विषमता का प्रभाव भी बढ़ जाता है। अधिकतम ब्रेकिंग स्ट्रेस कागज की 6-10 परतों पर देखा जाता है (चित्र 2)।

चावल। 2.इन्सुलेशन की मोटाई पर 10 माइक्रोन पेपर की ब्रेकिंग स्ट्रेंथ की निर्भरता

सजातीय और थोड़े विषम क्षेत्रों में केबल पेपर की इन्सुलेशन शक्ति अधिकतम क्षेत्र शक्ति द्वारा निर्धारित की जाती है और मोटाई पर थोड़ी निर्भर करती है। अत्यधिक विषम क्षेत्रों में, उदाहरण के लिए, इलेक्ट्रोड के तेज किनारे पर, टूटने की ताकत कम हो जाती है बढ़ती इन्सुलेशन मोटाई के साथ।

वैकल्पिक वोल्टेज के तहत, पेपर-ऑयल मल्टीलेयर डाइइलेक्ट्रिक का ब्रेकडाउन हमेशा तेल की परतों के आंशिक ब्रेकडाउन से शुरू होता है। इसलिए, इन्सुलेशन डिजाइन करते समय, वे तेल की परतों को पतला बनाते हैं, क्योंकि पतली परतों के साथ तेल में ब्रेकडाउन वोल्टेज बढ़ जाता है। यह कागज की मोटाई को कम करके घुमावदार घनत्व, crimping और सबसे ऊपर बढ़ाकर प्राप्त किया जाता है। पतले कागज के उपयोग से इन्सुलेशन की ढांकता हुआ ताकत में उल्लेखनीय वृद्धि होती है (चित्र 3)।

चावल। 3. पावर फ्रीक्वेंसी पर पेपर मोटाई पर ब्रेकिंग स्ट्रेंथ की निर्भरता

कागज के घनत्व में वृद्धि से कागज की चादरों की ढांकता हुआ ताकत में वृद्धि होती है। इसलिए, कागज के घनत्व के साथ तेल पेपर इन्सुलेशन की अल्पकालिक ताकत बढ़ जाती है, लेकिन साथ ही तेल में तनाव बढ़ जाता है, जिससे ताकत में कमी आती है और निरंतर तनाव के तहत इन्सुलेशन के सेवा जीवन में कमी आती है। प्रभाव जो तेल की परतों में आंशिक निर्वहन से जुड़े हैं।

बढ़ते दबाव के साथ ऑयल पेपर इंसुलेशन की अल्पकालिक और दीर्घकालिक ताकत काफी बढ़ जाती है।जैसे-जैसे दबाव बढ़ता है, इंटरलेयर्स में तेल की ताकत बढ़ती है और इसके अलावा, हवा के समावेशन में डिस्चार्ज का विकास अधिक कठिन हो जाता है।

गीला होने पर कागज-तेल इन्सुलेशन की अल्पकालिक और दीर्घकालिक विद्युत शक्ति में उल्लेखनीय कमी देखी जाती है। ऊंचे तापमान पर नमी विशेष रूप से मजबूत होती है।

ऑइल पेपर इंसुलेशन पल्स की ताकत घटती पल्स अवधि के साथ बढ़ती है। तेल पेपर इन्सुलेशन की आवेग शक्ति पर पेपर घनत्व, मोटाई और पेपर परतों की संख्या का प्रभाव विद्युत आवृत्ति वोल्टेज के समान होता है। हालांकि, दबाव बढ़ाने से मानक एपेरियोडिक दालों के लिए ब्रेकडाउन वोल्टेज काफी बढ़ जाता है।

एक परत निर्वहन के विकास के दौरान पेपर-तेल इन्सुलेशन की अल्पावधि ताकत ठोस ढांकता हुआ सतह पर सामान्य क्षेत्र के वोल्टेज से 2-3 गुना कम होती है।

कागज लगाने के लिए तेल के स्थान पर अन्य द्रवों का प्रयोग किया जा सकता है। कैपेसिटर को लगाने के लिए क्लोरीनयुक्त बाइफिनाइल का उपयोग किया जाता है। पॉलीक्लोराइनेटेड बाइफिनाइल्स (सोवोल, सोवेटोल) और उन पर आधारित विशेष संसेचन मिश्रण कागज के साथ संगत हैं, एक बढ़ा हुआ ढांकता हुआ स्थिरांक और पर्याप्त रूप से उच्च ढांकता हुआ ताकत है। एक औद्योगिक आवृत्ति पर, इस मामले में कागज और तरल की परतों के बीच का क्षेत्र तेल-संसेचित इन्सुलेशन की समान संरचनाओं की तुलना में अधिक समान रूप से वितरित किया जाता है। क्लोरीनयुक्त तरल पदार्थों के उपयोग में मुख्य सीमाएँ उनकी उच्च विषाक्तता से संबंधित हैं।

संसेचन के लिए केबल इन्सुलेशन सिंथेटिक तरल हाइड्रोकार्बन (ऑक्टोल, डोडेकबेंजीन, आदि) का भी उपयोग किया जाता है।इसके अलावा, केबल और कैपेसिटर में कागज के बजाय तेल या अन्य इन्सुलेट तरल पदार्थों के साथ संसेचन सिंथेटिक फिल्म या समग्र पेपर फिल्म इन्सुलेशन का उपयोग किया जाता है। ऐसी प्रणालियों में, कागज एक बाती की भूमिका निभाता है जो संसेचन द्रव्यमान को इन्सुलेशन की गहराई में खींचता है। शुद्ध पॉलीमर फिल्मों का संसेचन उनकी खराब नमनीयता के कारण कठिन होता है।