Остов высоковольтного ввода с твердой RIP-изоляцией, выполненной из перфорированной крепированной бумаги

Полезная модель относится к электротехнике, а именно к вводам в трансформаторы и другие аппараты высокого напряжения.
Высоковольтные вводы с твердой изоляцией изготавливаются на напряжение до 500 кВ.
Твердая RIP-изоляция выполняется из полотна крепированной бумаги, которое наматывается на металлическую токоведущую трубу совместно с уравнительными обкладками из алюминиевой фольги.
2
В патенте на полезную модель №57962 «Остов высоковольтного ввода с RIP-изоляцией» обкладки предлагается перфорировать для повышения их адгезии после пропитки изоляции остова эпоксидным компаундом. Перфорация выполнена по всей площади обкладки с плотностью 190-210 перфораций на 1 дм.
В статье «Разработка и постановка на серийное производство высоковольтных вводов с твердой внутренней RIP-изоляцией на класс напряжения 110-220 кВ в период 2002-2005 гг /Авторы Славинский и др. Электро-3/2006/ приведена технология изготовления вводов с RIP-изоляцией на заводе «Изолятор».
После термовакуумной обработки остова в сушильной камере производится герметизация наружной поверхности остова, дегазация, заливка, пропитка остова компаундом, отверждение его в герметичной камере, а затем механическая обработка остова, лакировка остова и его сборка.
Однако в последнее время участились случаи отказов в эксплуатации высоковольтных вводов 330-500 КВ с твердой RIP-изоляцией, значительная часть которых проходила в течение короткого времени после проведения каких-либо работ на трансформаторе или на вводе. /Славинский и др. «О надежности высоковольтных вводов 330-500 кВ с твердой полимерной изоляцией». Электрические станции, №3, 2013 г./
Как отмечалось выше, наружная поверхность остова перед его вакуумированием герметизируется. Через верхний и нижний торцы производят вакуумирование, а затем через нижний торец - заливку смолы.
Остов на напряжение 500 кВ имеет длину ок. 8 м, диаметр по изоляции - 320 мм.
Откачка воздуха из изоляции остова происходит по зазорам между слоями изоляции. чем плотнее намотка изоляции остова и больше ее длина, тем больше сопротивление откачке воздуха.
По окончании вакуумирования изоляции остова и достижения в ней определенного остаточного давления воздуха начинается процесс пропитки изоляции дегазированным эпоксидным компаундом. Поступая в зазоры между витками изоляции, компаунд вытесняет остатки воздуха вверх, частично растворяет его в себе, а частично вгоняет по обе стороны зазора в толщу бумаги. По мере продвижения компаунда вверх по зазорам возрастает давление его в нижней части остова, продолжается процесс растворения воздуха в компаунде, а также процесс проталкивания воздуха внутрь изоляции.
Таким образом, при пропитке изоляции компаундом происходит, с одной стороны, удаление воздуха из зазоров между витками изоляции и, с другой стороны, насыщение изоляции воздухом.
Зазоры в изоляции между полотнами бумаги могут быть разными по своей толщине, поэтому они могут иметь различные сопротивления протеканию компаунда. Это может способствовать образованию воздушных включений в изоляции, которые могут быть причиной пробоя изоляции ввода.
Для того, чтобы увеличить электрическую прочность ввода, необходимо улучшить его вакуумную обработку. Это возможно только путем изменения конструкции ввода и техноологии его изготовления.
Задачей настоящей полезной модели является разработка конструкции изоляции, которая позволит лучше производить ее вакуумирование не только через торцы намотки, но и через всю боковую поверхность остова, т.е. производить вакуумирование изоляции в радиальном направлении.
Эта задача решается за счет использования для намотки изоляции высоковольтного остова полотна перфорированной крепированной бумаги.
Применение перфорированной крепированной бумаги приведет к появлению в изоляции в местах перфораций воздушных включений, размеры которых определяются толщиной применяемой бумаги и диаметром отверстий. После вакуумирования изоляции и пропитки ее эпоксидной смолой образуются эпоксидные пленки. Электрическая прочность отвержденной эпоксидной смолы зависит от толщины образца. При толщине 0,6 мм электрическая прочность равна 40 кВ/мм, а при 1 мм - 25КВ/мм. /И.М. Майофис. Химия диэлектриков, из-во. Высшая школа, МоскВа, 1970, с. 259/.
Намотка изоляции высоковольтного остова должна производиться полотном перфорированной крепированной бумаги толщиной 0,2-0,4 мм
Для исключения появления в изоляции пленок эпоксидной смолы толщиной, большей чем толщина бумаги, необходимо намотку изоляции производить слоем бумаги, состоящим из трех полотен, перфорации которых смещены относительно друг друга.
На рис. 1 предоставлен остов высоковольтного ввода с твердой RIP-изоляцией, выполненный из перфорированной крепированной бумаги.
Остов высоковольтного ввода содержит металлическую токоведущую трубу /1/, изоляцию из пропитанной смолой перфорированной крепированной бумаги /2/, выполненную путем одновременной намотки трех полотен бумаги, отверстия на которых смещены относительно друг друга, перфорированные уравнительные обкладки /3/ и соединительную втулку /4/.
2
Перфорация бумаги выполнена в виде отверстий диаметром 4 или 6 мм, при этом плотность перфораций равна соответственно 25 и 16 на 1 дм.