पेपर पेपर इन्सुलेशन - उपयोग, फायदे आणि तोटे
ऑइल पेपर इन्सुलेशनमध्ये तेल-इंप्रेग्नेटेड पेपरचे थर आणि कागदाच्या थरांमधील अंतर भरून तेलाचे थर असतात. कागदाच्या इन्सुलेशनचा थर कागदाच्या घन शीटपासून तयार केला जाऊ शकतो, जसे की बॅग किंवा रोल कॅपेसिटर इन्सुलेशनमध्ये किंवा सकारात्मक किंवा नकारात्मक ओव्हरलॅपसह कागदाच्या टेपला वळण करून (आकृती 1).
सकारात्मक ओव्हरलॅप टेप इन्सुलेशन वळण अलग करण्यासाठी वापरले जाते पॉवर ट्रान्सफॉर्मर, अलगीकरण वर्तमान ट्रान्सफॉर्मर, व्होल्टेज आणि इतर उपकरणे. टेप कमीतकमी पूर्ण ओव्हरलॅपसह मॅन्युअली किंवा मशीनवर जास्तीत जास्त संभाव्य तणावासह जखमेच्या आहे, ज्यामुळे थरांची उच्च आसंजन घनता सुनिश्चित होते.
आवश्यक केबल लवचिकता प्रदान करण्यासाठी इलेक्ट्रिकल पॉवर केबल्स अंतराने (ऋण ओव्हरलॅप) जोडल्या जातात. अंतराची रुंदी टेपच्या रुंदीच्या प्रमाणात असते आणि सामान्यतः 1.5 - 3.5 मिमी असते आणि टेपची रुंदी 15 - 30 मिमी असते, कागदाच्या टेपची जाडी 14 - 120 मायक्रॉन असते.ते अशा प्रकारे रोल करतात की गॅप ओव्हरलॅप टाळण्यासाठी, जुळण्यायोग्य अंतरांची स्वीकार्य संख्या सामान्य केली जाते कारण लक्षणीय जाडीचे तेल थर कमी विद्युत शक्तीचे क्षेत्र आहेत.
तांदूळ. 1. सकारात्मक आणि नकारात्मक ओव्हरलॅपसह ऑइल पेपर इन्सुलेशन
ऑइल पेपर इन्सुलेशन व्हॅक्यूम अंतर्गत गर्भवती केले जाते, गर्भाधान करण्यापूर्वी तयार झालेले उत्पादन व्हॅक्यूम चेंबरमध्ये भारदस्त तापमानात (130 डिग्री सेल्सियस पर्यंत) पूर्णपणे वाळवले जाते. गर्भाधान आणि कोरडेपणा दरम्यान अवशिष्ट दाब कागदावरील व्हॉईड्सचे उच्चाटन आणि तेलाचे जवळजवळ पूर्ण डिगॅसिंग सुनिश्चित करते. तेलामध्ये राहिलेली हवा सामान्य परिस्थितीत (तेलातील हवेची विद्राव्यता) समतोल स्थितीत तेलामध्ये विरघळलेल्या हवेच्या शंभरावा भागापेक्षा कमी असते, खंडानुसार 10-11% असते.
ऑइल-पेपर इन्सुलेशनमध्ये फारच उच्च अल्प-मुदतीची ताकद Epr असते, 50 - 120 kV/mm बरोबर पर्यायी व्होल्टेज आणि 100 - 250 kV/mm थेट व्होल्टेजवर असते आणि म्हणूनच ते उच्च विद्युत क्षेत्र शक्ती असलेल्या संरचनांमध्ये वापरले जाते.
ऑइल पेपर इन्सुलेशनची विद्युत शक्ती कागदाच्या थरांच्या संख्येवर अवलंबून असते. कॅपेसिटर पेपरपासून बनवलेल्या शीटच्या इन्सुलेशनसाठी, सुरुवातीला, थरांची संख्या जसजशी वाढते तसतसे सामर्थ्य वाढते, कारण शीटमधील कमकुवत, सदोष ठिकाणांच्या योगायोगाची संभाव्यता कमी होते आणि नंतर कमी होते, कारण उष्णता नष्ट होते आणि थर्मल ब्रेकडाउनची शक्यता उद्भवते आणि इलेक्ट्रोडच्या काठावर फील्ड एकसमानतेचा प्रभाव देखील वाढतो. कागदाच्या 6-10 स्तरांवर (Fig. 2) कमाल ब्रेकिंग स्ट्रेस दिसून येतो.
तांदूळ. 2.इन्सुलेशनच्या जाडीवर 10 मायक्रॉन पेपरच्या ब्रेकिंग स्ट्रेंथचे अवलंबन
एकसंध आणि किंचित एकसंध फील्डमध्ये केबल पेपरची इन्सुलेशन ताकद जास्तीत जास्त फील्ड स्ट्रेंथद्वारे निर्धारित केली जाते आणि जाडीवर थोडी अवलंबून असते d... अत्यंत असमान्य फील्डमध्ये, उदाहरणार्थ, इलेक्ट्रोडच्या तीक्ष्ण काठावर, ब्रेकडाउन ताकद कमी होते वाढत्या इन्सुलेशन जाडीसह.
पर्यायी व्होल्टेज अंतर्गत, पेपर-ऑइल मल्टीलेयर डायलेक्ट्रिकचे ब्रेकडाउन नेहमीच तेलाच्या थरांच्या आंशिक बिघाडाने सुरू होते. म्हणून, इन्सुलेशन डिझाइन करताना, ते तेलाचे थर पातळ करतात, कारण पातळ थरांमुळे तेलातील ब्रेकडाउन व्होल्टेज वाढते. हे वळण घनता वाढवून, क्रिमिंग आणि सर्वात महत्त्वाचे म्हणजे कागदाची जाडी कमी करून साध्य केले जाते. पातळ कागदाच्या वापरामुळे इन्सुलेशनच्या डायलेक्ट्रिक सामर्थ्यात लक्षणीय वाढ होते (चित्र 3).
तांदूळ. 3. पॉवर फ्रिक्वेंसीवर कागदाच्या जाडीवर ब्रेकिंग स्ट्रेंथचे अवलंबन
कागदाची घनता वाढल्याने कागदाच्या शीटची डायलेक्ट्रिक ताकद वाढते. म्हणून, ऑइल पेपर इन्सुलेशनची अल्पकालीन ताकद कागदाच्या घनतेसह वाढते, परंतु त्याच वेळी तेलातील ताण वाढतो, ज्यामुळे ताकद कमी होते आणि सतत तणावाखाली इन्सुलेशनच्या सेवा जीवनात घट होते. तेलाच्या थरांमधील आंशिक डिस्चार्जशी संबंधित प्रभाव.
ऑइल पेपर इन्सुलेशनची अल्पकालीन आणि दीर्घकालीन ताकद वाढत्या दाबाने लक्षणीय वाढते.जसजसा दबाव वाढतो, तसतसे इंटरलेअर्समधील तेलाची ताकद वाढते आणि त्याशिवाय, हवेच्या समावेशामध्ये डिस्चार्ज विकसित करणे अधिक कठीण होते.
ओले करताना कागद-तेल इन्सुलेशनच्या अल्पकालीन आणि दीर्घकालीन विद्युत शक्तीमध्ये लक्षणीय घट दिसून येते. भारदस्त तापमानात आर्द्रता विशेषतः मजबूत असते.
ऑइल पेपर इन्सुलेशन डाळींची ताकद पल्स कालावधी कमी झाल्यामुळे वाढते. ऑइल पेपर इन्सुलेशनच्या आवेग शक्तीवर कागदाची घनता, जाडी आणि कागदाच्या थरांची संख्या यांचा प्रभाव पॉवर फ्रिक्वेंसी व्होल्टेज सारखाच असतो. तथापि, दाब वाढल्याने मानक एपिरिओडिक डाळींसाठी ब्रेकडाउन व्होल्टेज लक्षणीय वाढते.
लेयर डिस्चार्जच्या विकासादरम्यान पेपर-ऑइल इन्सुलेशनची अल्पकालीन ताकद घन डायलेक्ट्रिकच्या पृष्ठभागावर सामान्य फील्ड व्होल्टेजपेक्षा 2-3 पट कमी असते.
पेपर गर्भधारणेसाठी तेलाऐवजी इतर द्रव वापरले जाऊ शकतात. क्लोरीनयुक्त बायफेनिल्सचा वापर कॅपेसिटर गर्भाधान करण्यासाठी केला जातो. पॉलीक्लोरिनेटेड बायफेनिल्स (सोव्होल, सोव्हटोल) आणि त्यांच्यावर आधारित विशेष गर्भाधान मिश्रणे कागदाशी सुसंगत असतात, त्यांची डायलेक्ट्रिक स्थिरता आणि पुरेशी उच्च डायलेक्ट्रिक ताकद असते. औद्योगिक वारंवारतेवर, या प्रकरणात कागदाचे थर आणि द्रव यांच्यातील फील्ड तेल-इंप्रेग्नेटेड इन्सुलेशनच्या समान संरचनांपेक्षा अधिक समान रीतीने वितरीत केले जाते. क्लोरीनयुक्त द्रव वापरण्याच्या मुख्य मर्यादा त्यांच्या उच्च विषाक्ततेशी संबंधित आहेत.
गर्भाधान साठी केबल इन्सुलेशन सिंथेटिक द्रव हायड्रोकार्बन्स (ऑक्टोल, डोडेकबेन्झिन इ.) देखील वापरले जातात.याव्यतिरिक्त, केबल्स आणि कॅपॅसिटरमध्ये कागदाऐवजी सिंथेटिक फिल्म्स किंवा तेल किंवा इतर इन्सुलेट द्रवपदार्थांसह संमिश्र पेपर फिल्म इन्सुलेशन वापरले जाते. अशा प्रणालींमध्ये, कागद एका वातीची भूमिका बजावते जे गर्भधारणा करणारे वस्तुमान इन्सुलेशनच्या खोलीत खेचते. शुद्ध पॉलिमर फिल्म्सचे बीजारोपण त्यांच्या खराब ओलेपणामुळे कठीण आहे.