內絕緣

內絕緣是指為空氣複合絕緣，是設備內部絕緣的固體、液體、氣體部分，基本不受大氣、污穢、潮濕、異物等外界條件影響。設備絕緣中與空氣接觸的部分稱為外絕緣，而不與空氣接觸的部分稱為內絕緣。在設計絕緣時，都使內絕緣強度高於外絕緣強度。這是因為外絕緣穩定性受環境的影響較大，有一定的自然恢復能力，而內絕緣水平不受空氣濕度與表面髒污程度的影響，相對比較穩定，但自然恢復能力較差，一旦絕緣水平下降，勢必影響安全運行。

基本介紹

• 中文名：內絕緣
• 外文名：Internal insulation
• 本質：空氣複合絕緣
• 釋義：不與空氣接觸的部分稱為內絕緣
• 作用：散熱、冷卻、支撐、固定
• 材料：變壓器油、電纜紙

變壓器內絕緣

變壓器的內絕緣分主絕緣和縱絕緣兩大部分。主絕緣是指繞組對地之間、相間和同一相而不同電壓等級的繞組之間的絕緣；縱向絕緣是指同一電壓等級的一個繞組。其不同部位之間，如層間、匝間、繞組對靜電屏之間的絕緣。在變壓器中絕緣材料起著散熱、冷卻、支撐、固定、滅弧、改善電位梯度、防潮、防霉和保護導體等作用。

油浸式變壓器內絕緣的組合方式有純油間隙絕緣、全固體絕緣等形式，見下圖。

內絕緣的組合方式

內絕緣的主要材料

變壓器油

變壓器油的成分很複雜，主要的是由環烷烴、烷烴和芳香烴構成．它的相對介電常數在2.2～2.4之間。純淨的變樂器油的耐電強度極高，可達4000kV/cm以上，但是工程上用的淨化變壓器油，只能達到50~60kV/2.5mm，這主要是因為存在雜質，且運行中受電場和熱的影響，油會分解出氣體和聚和物。在高電場中，這些分解出來的氣體，以及油中的水分和纖維等雜質．在電場作用下，順著電場方向，形成泄漏的通道，情況嚴重時，導致擊穿．使油的耐電強度降低。因此，變壓器內部絕緣的結構．要考慮上述因素。採取必要的措施，防止形成泄漏通道。

絕緣紙板

它是由硫酸鹽紙漿壓制而成，它與變壓器油結合以後。絕緣性能非常好，因為纖維板在油中起了隔板的作用，隔斷了泄漏通道，油又填充了紙板中的空隙．所以它的短時間耐電強度可達100kV/mm以上。因此在變壓器的內絕緣中，得到廠極為廣泛的套用。例如，作為絕緣紙筒、撐條、墊條、隔板、角環等。

電纜紙

它是由硫酸鹽紙漿壓制而成，紙質堅韌、勻整，有較高的抗張、耐折和撕裂強度高，主要用作導線外表面包繞的絕緣和繞組中的層間絕緣。

皺紋紙

皺紋紙是由電工用絕緣紙經起皺加工而製成的。沿其橫向有皺紋，拉伸時皺紋被拉開，因起皺加工程式不同，可製成伸長率不同的皺紋紙。它在油中的電氣性能很好．表現為平均擊穿電壓高．可達40kV/2mm，介質損耗因數很小，20℃時小於0.3%。皺紋紙主要作為變壓器出線處的絕緣包紮，具有工藝好，又平滑、緊密、美觀等優點，包紮後的引線還能彎曲，因此目前被廣泛地套用在包紮裸導線和繞組端部絕緣等處。

主絕緣結構

變壓器內絕緣的主絕緣主要為油-隔板絕緣結構，這種結構通常採用三種形式：
1、加覆蓋層。它是用電纜紙、漆布等在電極上加一薄層，厚度在1mm以下。它的作用是阻止雜質形成泄漏通道而將兩極短接。加覆蓋層後能使工頻擊穿電壓顯著提高，特別是在均勻電場中，可提高70%~100%,但對極不均勻的電場，則提高較少;而對衝擊電壓無顯著效果。

2、 包絕緣層。用電纜紙、皺紋紙、漆布等在電極上包一較厚的絕緣層，通常為幾毫米~ 十幾毫米。它不但起著覆蓋作用，而且是承受著一定比例的工作電壓，結果可使油中的電場強度降低些，對衝擊電壓和工頻電壓都有顯著的作用。特別是在極不均勻的電場中，在曲率半徑較小的電極上，包以絕緣層後，可以顯著地提高油隙的擊穿電壓，所以在變壓器的引出線、繞組的首末端處線段上，都用這個方法來加強絕緣。但在均勻的電場中，效果卻相反，因為電場強度按介電常數成反比分配，油的介電常數為2.2~2.4，紙板的介電常數為3.6，當包紮了-一定厚度的絕緣層後，因為油隙比原來減小了，油中的電場強度反而比原來增高。

3、隔板油隙。在油隙中放置比電極稍大些的固體絕緣材料稱為隔板油隙。它的作用之一是阻止雜質搭成泄漏通道：其二是隔板在電場中積聚了自由電荷，形成附加電場，改變了原來的電場分布，使電場變得均勻些。對越不均勻的電場，效果越好。當隔板放置得合適，可使油隙的擊穿電壓提高到無隔板時的2~2.5倍。但對均勻電場中放置隔板，只能提高25%左右，因此效果是不好的。

縱向絕緣結構

縱向絕緣是指同一繞組的匝間、層間以及與靜電屏之間的絕緣。變壓器匝間絕緣是由包在導線上的電纜紙構成，其厚度是金屬導線兩側絕緣厚度之和，主要為全固絕緣形式。層間絕緣是指一個線餅與另一個線餅之間的絕緣，它由導線電纜紙絕緣和餅間油絕緣構成，主要為加覆蓋層絕緣形式。當高壓繞組電壓為110kV及以上時，繞組的始端部都接有靜電屏（靜電環），它是由靜電屏、導線的絕緣以及其間的絕緣構成。