内绝缘

设备绝缘中不与空气接触的部分

内绝缘是指为空气复合绝缘，是设备内部绝缘的固体、液体、气体部分，基本不受大气、污秽、潮湿、异物等外界条件影响。设备绝缘中与空气接触的部分称为外绝缘，而不与空气接触的部分称为内绝缘。在设计绝缘时，都使内绝缘强度高于外绝缘强度。这是因为外绝缘稳定性受环境的影响较大，有一定的自然恢复能力，而内绝缘水平不受空气湿度与表面脏污程度的影响，相对比较稳定，但自然恢复能力较差，一旦绝缘水平下降，势必影响安全运行。

变压器内绝缘

变压器的内绝缘分主绝缘和纵绝缘两大部分。主绝缘是指绕组对地之间、相间和同一相而不同电压等级的绕组之间的绝缘；纵向绝缘是指同一电压等级的一个绕组。其不同部位之间，如层间、匝间、绕组对静电屏之间的绝缘。在变压器中绝缘材料起着散热、冷却、支撑、固定、灭弧、改善电位梯度、防潮、防霉和保护导体等作用。

油浸式变压器内绝缘的组合方式有纯油间隙绝缘、全固体绝缘等形式，如图《内绝缘的组合方式》所示。

内绝缘的主要材料

变压器油

变压器油的成分很复杂，主要的是由环烷烃、烷烃和芳香烃构成．它的相对介电常数在2.2～2.4之间。纯净的变乐器油的耐电强度极高，可达4000kV/cm以上，但是工程上用的净化变压器油，只能达到50~60kV/2.5mm，这主要是因为存在杂质，且运行中受电场和热的影响，油会分解出气体和聚和物。在高电场中，这些分解出来的气体，以及油中的水分和纤维等杂质．在电场作用下，顺着电场方向，形成泄漏的通道，情况严重时，导致击穿．使油的耐电强度降低。因此，变压器内部绝缘的结构．要考虑上述因素。采取必要的措施，防止形成泄漏通道。

绝缘纸板

它是由硫酸盐纸浆压制而成，它与变压器油结合以后。绝缘性能非常好，因为纤维板在油中起了隔板的作用，隔断了泄漏通道，油又填充了纸板中的空隙．所以它的短时间耐电强度可达100kV/mm以上。因此在变压器的内绝缘中，得到厂极为广泛的应用。例如，作为绝缘纸筒、撑条、垫条、隔板、角环等。

电缆纸

它是由硫酸盐纸浆压制而成，纸质坚韧、匀整，有较高的抗张、耐折和撕裂强度高，主要用作导线外表面包绕的绝缘和绕组中的层间绝缘。

皱纹纸

皱纹纸是由电工用绝缘纸经起皱加工而制成的。沿其横向有皱纹，拉伸时皱纹被拉开，因起皱加工程序不同，可制成伸长率不同的皱纹纸。它在油中的电气性能很好．表现为平均击穿电压高．可达40kV/2mm，介质损耗因数很小，20℃时小于0.3%。皱纹纸主要作为变压器出线处的绝缘包扎，具有工艺好，又平滑、紧密、美观等优点，包扎后的引线还能弯曲，因此被广泛地应用在包扎裸导线和绕组端部绝缘等处。

主绝缘结构

变压器内绝缘的主绝缘主要为油-隔板绝缘结构，这种结构通常采用三种形式：

1、加覆盖层。它是用电缆纸、漆布等在电极上加一薄层，厚度在1mm以下。它的作用是阻止杂质形成泄漏通道而将两极短接。加覆盖层后能使工频击穿电压显著提高，特别是在均匀电场中，可提高70%~100%,但对极不均匀的电场，则提高较少;而对冲击电压无显著效果。

2、包绝缘层。用电缆纸、皱纹纸、漆布等在电极上包一较厚的绝缘层，通常为几毫米~ 十几毫米。它不但起着覆盖作用，而且是承受着一定比例的工作电压，结果可使油中的电场强度降低些，对冲击电压和工频电压都有显著的作用。特别是在极不均匀的电场中，在曲率半径较小的电极上，包以绝缘层后，可以显著地提高油隙的击穿电压，所以在变压器的引出线、绕组的首末端处线段上，都用这个方法来加强绝缘。但在均匀的电场中，效果却相反，因为电场强度按介电常数成反比分配，油的介电常数为2.2~2.4，纸板的介电常数为3.6，当包扎了-一定厚度的绝缘层后，因为油隙比原来减小了，油中的电场强度反而比原来增高。

3、隔板油隙。在油隙中放置比电极稍大些的固体绝缘材料称为隔板油隙。它的作用之一是阻止杂质搭成泄漏通道：其二是隔板在电场中积聚了自由电荷，形成附加电场，改变了原来的电场分布，使电场变得均匀些。对越不均匀的电场，效果越好。当隔板放置得合适，可使油隙的击穿电压提高到无隔板时的2~2.5倍。但对均匀电场中放置隔板，只能提高25%左右，因此效果是不好的。

纵向绝缘结构

纵向绝缘是指同一绕组的匝间、层间以及与静电屏之间的绝缘。变压器匝间绝缘是由包在导线上的电缆纸构成，其厚度是金属导线两侧绝缘厚度之和，主要为全固绝缘形式。层间绝缘是指一个线饼与另一个线饼之间的绝缘，它由导线电缆纸绝缘和饼间油绝缘构成，主要为加覆盖层绝缘形式。当高压绕组电压为110kV及以上时，绕组的始端部都接有静电屏（静电环），它是由静电屏、导线的绝缘以及其间的绝缘构成。

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