кладок с изолирующим слоем представляет собой конденсатор. Вся бумажно-масляная изоляция конденсаторного типа в целом представляет собой систему таких последовательно соединенных частичных конденсаторов.

Габариты обкладок и толщина слоев могут быть точно заданы при проектировании изоляционного блока ТТ. Следовательно, можно точно рассчитать напряжение, приходящееся на каждый частичный конденсатор, и определить напряженности электрического поля. Таким образом, БМИК довольно хорошо поддается расчету, а условия работы каждого изолирующего слоя являются вполне определенными.

Проектируя БМИК, можно задать габариты обкладок и толщины слоев такими, чтобы все частичные конденсаторы имели одинаковую емкость. При этом на каждом изолирующем слое будет одно и ТО же напряжение. БМИК можно получить: а) винтовой намоткой узкой бумажной ленты встык; б) винтовой намоткой., узкой бумажной ленты вна- хлест; в) цилиндрической намоткой широкой бумажной полосы; г) специальной намоткой (например, намоткой трапециевидной полосы и т. п.).

Во избежание надрывов бумажной ленты при ручной намотке -в ряде случаев применяют уже упоминавшуюся сложенную ленту. При наложении ленты внахлест перекрытие одной ленты другою должно быть не менее половины ее ширины (полнахлеста). При намотке ленты (широкой полосы) в слоях всегда остаются зазоры, которые затем заполняются маслом. Размеры таких масляных прослоек зависят от толщины бумаги, степени перекрытия и плотности намотки.

В качестве изолирующего материала для БМИК применяются следующие виды бумаги: а) кабельная; б) крепированная; в) телефонная; г) конденсаторная и д) специальная.

В качестве конденсаторных обкладок используются: а) фольга (алюминиевая, медная или свинцовая); б) сетка (медная, латунная или бронзовая); в) полупроводящая бумага.

Фольга, идущая на обкладки, обычно перфорируется с целью ускорения сушки и пропитки бумаги маслом. При перфорации фольги в ней прокалывают отверстия диаметром 1-1,5 мм на расстоянии 10-15 мм друг от друга. На фольге недопустимы заусеницы и надрывы, так как они понижают начальное напряжение ионизации в изоляционном материале. Поэтому после перфорации фольга прокатывается между полировальными стальными вальцами.

По характеру намотки конструкции БМИК можно разделить на: мелкоступенчатые, в которых применяются тонкие изоляционные слои (толщиной 1-4 мм) и большое число конденсаторных обкладок; грубоступенчатые, в которых применяются толстые изоляционные слои (толщиной 4,5-8 мм) и малое число конденсаторных обкладок; экранированные (одноступенчатые), в которых

2 3

Рис. 8-17. Схема толщин- Рис. 8-18. Схема ступенчатой

ной защиты защиты

грубоступенчатость доведена до предела, т. е. число слоев уменьшено до одного.

Мелкоступенчатая БМИК позволяет достичь наиболее однородного поля и благоприятных условий для повышения начального напряжения ионизации на краях конденсаторных обкладок.

В каждом отдельном слое грубоступенчатой изоляции из-за его большой толщины уже можно заметить неравномерное распределение напряжения по закону изменения поля между цилиндрическими электродами. Однако между отдельными слоями напряжение распределяется, как в системе последовательно соединенных конденсаторов. Все же начальное напряжение ионизации на краях обкладок здесь меньше, чем при мелкоступенчатой намотке. Защита края конденсаторной обкладки требует специальных мер.

Экранированная БМИК приближается к чисто БМИ. Однако в экранированной изоляции сохранились 2 обкладки, между которыми существует внутреннее цилиндрическое поле, независимое от находящихся рядом заземленных конструктивных частей. Поэтому здесь исключаются местные перегрузки или пробой окружающей масляной среды, но приобретает еще большую значимость защита края заземленной внешней обкладки, так как напряжение приходится на один-единственный слой.

Защита краев конденсаторных обкладок во всех видах БМИК имеет существенное значение, так как определяет надежность самой изоляции. Электрическая прочность изоляции между конденсаторными обкладками вдали от краев оказывается обычно более высокой, чем электрическая прочность изоляции вблизи от краев обкладок. Эти края являются слабым местом в изоляции, так как в них намного раньше начинают развиваться ионизация и скользящие разряды.

В настоящее время известно много видов защиты краев обкладок.

1. Толщинная защита (рис. 8-17) - это разделение толстого изоляционного слоя на несколько более тонких слоев изоляции. Толщинная защита присуща мелкоступенчатой БМИК- При этом виде защиты существует единственный предел уменьшения тол-

*1дины слоев, который обусловлен трудоемкостью изготовления временем сушки и пропитки, а также толщиной бумаги.

При расчете изоляции, в которой используется толщинная защита, определяются условия возникновения ионизации на краях конденсаторных обкладок и ионизационная стойкость изоляции на участках, удаленных от краев обкладок. В работах ЛПИ имени М. И. Калинина и ЛПО Электроаппарат рекомендуются формулы, пО которым можно определить усредненную напряженность начала Неустойчивой ионизации £ на краях конденсаторных обкладок и начала устойчивой ионизации Еу (в киловольтах на миллиметр) при толщине изоляционного слоя Дс == l-f-7 ММ!

£ =10Аё ; (8-5)

I £у = ly.eAo- (8-6)

Учитывая разницу в технологии изготовления изоляции, разную квалификацию работающих, возможные отклонения свойств материала и другие факторы, рекомендуется в расчетах для слабонеоднородного поля принимать среднее действующее значение напряженности при наибольшем рабочем напряжении Е р <; 5 кВ/мм, а при испытательном напряжении промышленной частоты £ . и 18 кВ/мм. Толщинная защита весьма трудоемка в изготовлении вследствие большого числа конденсаторных обкладок, которые затрудняют и удлиняют процессы сушки и пропитки изоляции в ТТ. Для облегчения сушки и пропитки изоляции применяют перфорированную фольгу, однако при большом числе обкла- док эти процессы затруднительны и при такой фольге. Это послужило причиной того, что толщинная защита применяется редко. 2. Ступенчатая защита (рис. 8-18) - это усовершенствованная толщинная защита, когда широкие конденсаторные обкладки заменены узкими цилиндрическими кольцами из фольги 2 (манжетами), образующими местную ступенчатую конденсаторную изоля-. цию у краев конденсаторных обкладок 1 и 3. При ступенчатой защите используется принцип мелкоступенчатой изоляции, но только у краев обкладок, а на всем остальном протяжении изоляция остается грубоступенчатой. С точки зрения технологии производства при ступенчатой защите имеется небольшое число главных обкладок, что определяет меньшую трудоемкость изготовления. В отношении электрической прочности большое число манжет создает условия тонкослойной изоляции и высокий уровень ионизации.

Распределение напряжения по толщине изоляции обусловливается емкостями главных обкладок. Манжеты, обладающие незначительными габаритами (/ = 100-=-200 мм), не влияют на распределение напряжения. Между главными обкладками устанавливается фиксированная разность потенциалов. Ступенчатая конденсаторная изоляция распределяет напряжение у края обкладки более или менее равномерно в радиальном и продольном напра-