在油浸变压器行业中,绝缘材料的选择需满足与变压器油的兼容性、优异的电气绝缘性能、耐温性及机械强度,以形成稳定的 “油 - 固体” 协同绝缘体系。其中,使用量最大、应用最核心的绝缘材料主要包括以下几类:
绝缘纸板(由硫酸盐木浆压制而成)是油浸变压器中用量最大的固体绝缘材料,没有之一。
- 性能适配性:
具有优异的耐油性(与变压器油兼容性极佳,不会因长期接触油而降解)、高机械强度(抗张强度可达 30-50MPa)、良好的介电性能(介电强度 15-25kV/mm),且成本适中,能满足从低压到超高压变压器的绝缘需求。 - 核心应用场景:
- 绕组的主绝缘:如绕组间的隔板、撑条、绝缘筒,用于隔离高低压绕组,承受相间电压。
- 层间与匝间绝缘:作为厚纸板垫片,分隔绕组的不同层或匝,防止局部放电。
- 结构支撑:如端圈、角环、垫块等,固定绕组形状,同时为变压器油流通提供油道(辅助散热)。
- 用量占比:在油浸变压器的固体绝缘材料中,绝缘纸板占比超过 60%,从中小型配电变压器到 1000kV 特高压变压器均大量使用。
变压器油(以矿物油为主,少量合成油)是油浸变压器中用量最大的液体绝缘材料,且兼具冷却功能,是整个绝缘体系的 “灵魂”。
- 性能适配性:
介电强度高(25-35kV/mm)、绝缘电阻大,与绝缘纸 / 纸板协同形成 “油 - 纸绝缘体系”(油填充固体绝缘的空隙,排除空气,提升整体绝缘强度);同时导热性好,通过对流循环带走绕组和铁芯的热量,保障设备散热。 - 核心应用场景:
填充变压器油箱,包裹所有固体绝缘部件(纸板、绝缘纸、绕组等),既是绝缘介质(隔绝带电体与接地体),也是冷却介质(将热量传递到油箱壁或散热器)。 - 用量占比:在油浸变压器的总绝缘材料中,变压器油的体积占比超过 50%(大型变压器的油量可达数十吨),是不可或缺的核心材料。
绝缘纸(以电缆纸、皱纹纸为主)是油浸变压器绕组匝间、层间绝缘的 “标配材料”,用量仅次于绝缘纸板。
- 性能适配性:
厚度薄(0.08-0.17mm)、纤维结构疏松,能充分吸收变压器油,形成 “油浸纸” 绝缘层,介电性能大幅提升;且柔韧性好,可紧密包裹导线,适应绕组的绕制工艺。 - 核心应用场景:
- 电缆纸:用于导线的匝间绝缘,或作为绝缘纸板的基材(如薄型纸板)。
- 皱纹纸:经起皱处理后伸长率达 30% 以上,用于导线接头、引线的绝缘包裹,适应热胀冷缩,避免绝缘开裂。
- 用量占比:在固体绝缘材料中占比约 20%-30%,是绕组绝缘的 “基础单元”。
- 云母制品:如云母带(云母纸与玻璃布复合),用于高压引线、套管等关键部位的绝缘,耐温性和介电强度极高,但成本高、用量少。
- 绝缘漆:少量用于绕组端部的浸渍加固,提升整体性,但在油浸变压器中应用远少于干式变压器。
综合来看,绝缘纸板和变压器油是油浸变压器行业中使用量最大的两类绝缘材料:
- 绝缘纸板作为 “骨架”,承担固体绝缘和结构支撑功能;
- 变压器油作为 “介质”,承担液体绝缘和冷却功能;
二者形成的 “油 - 纸绝缘体系” 覆盖了油浸变压器 90% 以上的绝缘需求,是从低压到超高压油浸变压器的核心材料。