河北高密度绝缘纸常用知识

将变压器油在不同电场下的电导机制分为3个阶段：①在电场低于0.44kVmm时，I与E成正的线性关系，符合欧姆定律；②电场强度在0.441.33kVmm范围内时，ln(I/E2)-1/E成正比，满足Fowler-Nordheim方程，属于场致发射电流阶段；③当油中电场强度E>1.33kVmm，I与U2成正比，属于空间电荷限制电流阶段，随着外施场强的逐步升高，变压器油预击穿前均经历此电导机制的转换过程。变压器油电导电流随温度的升高、流体气压的减小以及油中含水量的增加均将明显增加。绝缘纸板浸油水平、环境温度的提高将导致绝缘纸板电导特性的明显提高；绝缘纸板电导率随着频率的升高呈上升趋势，而且随着浸油水平的提高，绝缘纸板电导率也相应提高。绝缘纸是电绝缘用纸的总称， 用作电缆、线圈等各项电器设备的绝缘材料，有良好的绝缘性能和机械强度。河北高密度绝缘纸常用知识

绝缘纸的种类根据不同的耐热能力和应用场景，绝缘纸可以分为多个等级：A级绝缘纸：主要由经过浸渍处理的棉纱、丝、纸等有机纤维材料制成，耐热温度为105℃。E级绝缘纸：包括聚酯树脂、环氧树脂等制成的薄膜，耐热温度为120℃。B级绝缘纸：由云母、石棉、玻璃丝等无机物与有机漆或树脂粘合而成，耐热温度为130℃。F级绝缘纸：使用硅有机化合物改性的合成树脂漆作为粘合剂，耐热温度为155℃。H级绝缘纸：采用硅有机物及云母、石棉、玻璃丝等无机物与硅有机漆粘合，耐热温度高达180℃。山西Nomex绝缘纸工艺绝缘纸在防止电气火灾中发挥着重要作用。

变压器油试品采用我国特高压变压器选用的克拉玛依25#油，经过滤油、脱气、干燥、除渣(滤网孔径20μm)、真空处理等过程，达到GB/T7595要求：微水含量小于10106，油中含气量体积分数小于2%[21]。同时，为考察温度(35、50、70℃)、流体压强(真空、0.05、0.1MPa)、油中含水量(3.68、8.87、15.33μL/L)等因素对变压器油电导特性的影响规律，将以上处理好的试品分别放入不同环境中进行为期12h的处理后，进行电导特性试验研究。绝缘纸板试品采用换流变压器用1mm厚纸板，直径25mm。3种不同浸油程度的绝缘纸板制备方法包括：1）全浸油纸板制备。根据IEC60641-2处理方法，将试品在105℃真空环境下进行24h干燥处理，然后采用真空注油的方法使绝缘纸板在90℃条件下浸油24h，以满足GB/T2688对浸油率≥9%的要求，其值为10.35%[22]；2）半浸油纸板制备。同样将试品在105℃真空环境下进行24h干燥处理，然后采用真空注油的方法使绝缘纸板在90℃条件下浸油30min，浸油率为4.76%；3）未浸油纸板制备。将试品在105℃真空环境中干燥24h即用于试验研究。

为研究温度对不同老化程度绝缘纸板局部放电的影响，搭建了油纸绝缘沿面放电模型及其实验平台，进行了实验。采用热老化方法制备了不同老化程度的纸样试样，实验温度分别选择为40℃、60℃及100℃，采用逐步升压法来加速局部放电；利用局部放电巡检仪采集不同温度及老化程度下的放电特征量进行对比，对纸板试样碳化部分进行红外Fourier图像分析及显微观察，并结合理论进行电场仿真分析。结果表明：在放电前期，温度对不同老化程度纸板试样局部放电的影响较小，放电主要由电极附近的变压器油产生；在放电后期，放电导致老化纸板试样表面孔隙周围的油分解而产生大量气体，且温度越高对油分解的促进作用就越大，放电也越剧烈，从而使相关放电量增长加快、幅值增大；直径为0.125mm气泡的较大电场强度比直径为0.25mm气泡的低，且高电场强度区域更少；实验温度为100℃时的电场强度比实验温度为40℃时增加约1.9~2.5MV/m，且纸板试样的老化程度越高，其高电场强度的区域就越多。针对不同工作环境，绝缘纸需具备相应的耐候性能。

绝缘纸的种类：1、纤维素绝缘纸：这是很常用的变压器绝缘纸类型，主要由纤维素构成，具有良好的电气性能和机械强度。纤维素绝缘纸通常用于油浸式变压器中，其耐热等级为A级，即最高耐受温度为105°C。2、NOMEX绝缘纸：这是一种高结晶、由热塑性芳香聚酰胺纤维合成、经特殊设备加工制成的耐高温的绝缘材料。即使温度超过220℃时，它的稳定性依然良好。在液体冷却介质中高温运行不会裂解，正常工作状态下，该绝缘纸可耐受180℃温度。在电力变压器中，绝缘纸是构建绝缘系统的关键材料。北京电气设备绝缘纸特点

绝缘纸能有效阻止电弧放电，保护电路安全。河北高密度绝缘纸常用知识

除了油中溶解气体分析技术，高压试验也是诊断变压器绝缘故障的重要手段。通过对变压器进行高电压下的各种试验，如交流耐压试验、局部放电试验等，可以检测出绝缘件的缺陷和潜在故障。这些试验不仅可以帮助发现故障，还可以在一定程度上评估绝缘件的剩余寿命。为了预防变压器绝缘件的故障，可以采取以下措施。首先，在设计和制造阶段，应严格选用合格的绝缘材料，并确保设计的合理性和工艺的精良性。其次，在运行过程中，应加强对变压器的维护和监测，定期进行油样分析和高压试验，及时发现和处理潜在故障。此外，还应注意保持变压器运行环境的清洁和干燥，避免污染物对绝缘件的侵蚀。河北高密度绝缘纸常用知识