Маслобарьерная изоляция (МБИ)

Основу этой изоляции составляет минеральное трансформаторное масло, которое надежно заполняет изоляционные промежутки между электродами любой сложной формы и обеспечивает хорошее охлаждение конструкции за счет конвективного или принудительного движения. В состав маслобарьерной изоляции входят и твердые материалы − электрокартон и кабельная бумага, которые обеспечивают механическую прочность конструкции и дают улучшение электрических характеристик изоляции. Эффект повышения электрической прочности достигается с помощью барьеров из электрокартона, устанавливаемых в масляных промежутках, и покрытия электродов слоями кабельной бумаги.

Допустимые рабочие напряженности вмаслобарьерная изоляции составляют всегоЕ=40-60 кВ/см.

На рис. 20.2 приведена конструкция изоляции трансформатора 35 кВ.

Достоинствами МБИ являются относительная простота конструкции и технологии, интенсивное охлаждение активных частей оборудования, а также возможность восстановления качества изоляции в эксплуатации путем сушки и замены масла. Основной недостаток МБИ − меньшая, чем у бумажно-масляной изоляции, электрическая прочность.

Рис. 20.2. Конструкция изоляции трансформатора 35 кВ: 1 – магнитопровод:

2 – обмотка ВН; 3 – обмотка НН; 4 – бакелитовые цилиндры: 5 – щитки из электрокартона

Изоляция на основе слюды

На основе слюды выполняется высоковольтная изоляция класса нагревостойкости В с допустимой рабочей температурой 130 °С для статорных обмоток крупных электрических машин. Основными исходными материалами служат микалента или стеклослюдинитовая лента. На рис.20.3 приведена конструкция изоляции генератора с воздушным охлаждением.

Рис. 20.3.Изоляция обмотки статора в пазу с воздушным охлаждением: 1 − проводник медный; 2 − изоляция между элементарными проводниками; 3 − изоляция между витками; 4 − корпусная изоляция; 5 − изоляция между слоями; 6 − стальстатора; 7 – клин

Пластмассовая изоляция

Пластмассовая изоляция в промышленных масштабах используется пока только в силовых кабелях на напряжение до 220 кВ и в импульсных кабелях. Основным диэлектрическим материалом в этих случаях является полиэтилен низкой и высокой плотности.

Полимеры делятся на две группы: линейные и пространственные. Линейные полимеры гибки и эластичны, большинство из них при большой температуре легко размягчаются и расплавляются. Нагревостойкость полиэтиленовой изоляции 80-90˚С.

Допустимые рабочие напряженности вполиэтиленовой изоляции составляют всегоЕ=25-40 кВ/см.

Cшитый полиэтилен в сравнении с обычными полимерами обладает улучшенными механическими свойствами, химической и термической стойкостью. Процесс "поперечной сшивки" - это процесс образования дополнительных химических связей между соседними молекулярными цепочками полимера. Нагревостойкость сшитого полиэтилена до 105˚С.

Газовая изоляция

Газовая изоляция имеет ряд существенных достоинств:

• термическая стабильность;
• возможность после пробоя восстановления электрической прочности;
• пожаробезопасность;
• малые потери;
• невысокая стоимость;
• простота конструкции.

Для выполнения газовой изоляции в высоковольтных конструкциях наиболее перспективным является элегаз. Элегаз обладает высокой электрической прочностью (электрическая прочность элегаза при давлении 3 бара (кг/см²) примерно в 2,5 раза выше, чем для воздуха, и равняется электрической прочности трансформаторного масла).

Основной областью применения элегазовой изоляции являются герметизированные распределительные устройств (ГРУ) на напряжения 110 кВ и выше.

В настоящее время элегазовая изоляция применяется также в трансформаторах тока и напряжения, во вводах, в выключателях, эталонных конденсаторах и т.д.