浅谈变压器常用的绝缘材料

徐凤　胡少伟　常铮　范丽娟　蒋辉

[摘要]变压器用绝缘件种类繁多。制造变压器绝缘件，需要很多绝缘材料。绝缘材料在变压器中用以将导电部分彼此之间和导电部分对地（零电位）之间的绝缘隔离。绝缘材料稳定的技术性能在变压器稳定运行可靠性以及变压器的使用寿命上举足轻重。

[关键词]变压器;绝缘材料;短路

大量的数据表明短路引起的故障是变压器退出运行的主要原因，绝缘材料作为变压器重要组成部分，其合理的绝缘和机械性能必须能够有效地达到高抗压强度、高拉伸强度和弯曲强度。并且其弹性形变可以忽略。但是由于绝缘件在变压器中的作用不同，几何形状有差异，常见的油浸式变压器常用绝缘材料有绝缘纸板、电工层压木、上胶纸、绝缘胶、电缆纸、电工皱纹纸、环氧玻璃布板。

一、绝缘纸板

电工绝缘纸板是以100%的純硫酸盐木浆为原料，通过真空干燥可以彻底干燥、去气和浸油，具有良好的电气性能和机械性能，是油浸式变压器中最常用的绝缘材料。绝缘纸板的耐热等级是Y级，浸油后变为A级。

根据厚度不同，绝缘纸板有0.5mm、1mm、1.5mm、2mm、3mm、4mm、5mm、6mm、8mm等不同规格。根据幅面不同，绝缘纸板有1000mm×2000mm、2030mm×4200mm、2100mm×3200mm、3200×4200mm、3200×6100mm等。按密度可分为低密度纸板、中密度纸板、高密度纸板。其中低密度纸板的密度为0.75～0.9g/cm3，强度较低。机械性能较差，但成型性号，主要用于制作成型件。中密度纸板也叫标准板，密度为0.95～1.15g/cm3，硬度较好，电气强度较高，主要用于绝缘纸筒、撑条、垫块等一般绝缘件及层压制品。高密度纸板密度为1.15～1.3g/cm3，电气性能和机械性能均很高，主要用于压板、垫板、油隙垫块等不折弯的零件。

二、电工层压木

电工层压木是采用色木、桦木及水曲柳等对变压器油无污染的优质木材经蒸煮、旋切干燥涂以绝缘胶，经高温高压而成。具有比重适中、机械强度高、便于真空干燥、易于机械加工的优点，其介电常数与变压器油接近，可以在105°C的变压器油中长期使用。常用国产层压木幅面一般为1500mm×1500mm，2000mm×2000mm、1500mm×3000mm，厚度从20mm开始，以5mm为基数递增。常用进口层压木幅面一般为1000mm×2000mm、最大尺寸可达4200mm×3400mm。厚度6～200mm。层压木主要用于加工压板、托板、撑板、引线支架、夹件垫块、成型绝缘件的胎具等工件。目前，国产层压木还有圆环和大杠形式，圆环采用新工艺方法使电工层压木毛坯沿各点的垂直弯曲强度均匀一致，整体力学强度高，弹性模量高，主要用于制作压、托板。大杠规格一般为50×（50、60、70mm）×3000mm，主要用于加工导线夹。

三、上胶纸

上胶纸可分为单面上胶纸、双面上胶纸和菱格上胶纸三种。上胶纸基纸采用DLZ-80的电力电缆纸涂1411酚醛树脂溶液烘焙干燥制成。我公司常用的上胶纸为双面上胶纸，来料为卷状，在上胶纸层与层之间夹一层塑料膜便于纸张分开，使用时去掉。常用的双面上胶纸宽度为620mm和950mm。双面上胶纸有两种含胶量，一种含胶量较高主要用于压制层压纸板。使用时，在两张纸板之间铺一张双面上胶纸代替刷酚醛树脂胶，操作简便，而且节省了刷胶时的晾置时间，提高了效率。另一种含胶量较低的上胶纸主要用于制作屏蔽板，铺在绝缘纸板与半导电纸之间。

四、绝缘胶

第一，热粘胶。常用的热粘胶为酚醛树脂胶，由甲醛和苯酚在介质中缩合而成，为红棕色有刺激性气味的液体，使用时用酒精进行稀释，主要用于压制层压纸板，常用的酚醛树脂牌号为1411。

第二，冷粘胶。冷粘胶的种类较多，根据产品特点以及所粘结的材质不同，主要有以下几种。PVA胶（聚乙烯醇胶液）是变压器制作中常用的冷粘胶，是聚乙烯醇粉末和蒸馏水按一定比例混合后加热熬制作成，为无色透明的液体，有少量悬浮固体。用于纸与纸、纸板与纸、纸板与纸板、纸板与层压纸板、纸板与层压木、层压纸板与层压纸板的粘接。耐热电工白乳胶主要成分为聚醋酸乙烯酯乳液，用于层压木与层压木、色木与色木、金属材料与纸之间的粘结。Mowiol1：8、Mowiol1：12成分为Mowiol2899胶粉（主要成分聚乙烯醇）含5%n-丙醛，主要用于层压纸板与层压纸板、层压木与层压木、纸板与纸板、浸油的绝缘件间的粘接。PVB胶成分30%聚乙烯醇缩丁醛-B30T;28%Ethanol-溶剂;42%丙酮-溶剂，用于NOMEX纸——部件间粘接。酪素胶是以动物乳汁中的含磷蛋白为基体的动物胶粘剂。产品流动性好，初粘力强，干燥快，可以根据产品特点选用。

五、电缆纸

变压器常用的电缆纸是由纯硫酸盐木浆制成。电缆纸具有较高的机械强度和电气强度。电缆纸主要用于变压器绕组导线的匝绝缘、层压绝缘，以及引线、分接线、静电环绝缘层、卷制绝缘管等。

六、电工皱纹纸

绝缘皱纹纸是由电工用绝缘纸起皱加工而制成，沿其横向有皱纹，使用时将皱纹拉开。因起皱加工程序不同，可制成伸长率不同的皱纹纸。皱纹纸常用于变压器绕包绝缘，如绕组出头、引线、静电环的绝缘包扎等。

七、环氧玻璃布板

环氧玻璃布板是玻璃纤维布用环氧树脂粘合而成加温加压制作，型号为3240，在中温下机械性能高，在高温下电气性能稳定。具有较高的机械和介电性能，有较好的耐热性和耐潮性。主要用于制作框间油道和总装用的调节片。

结语

变压器的绝缘结构在提高变压器的电气性能和耐压可靠性方面发挥了重要作用，绝缘材料的合理选择可为制造商降低制造成本，提高了市场竞争力。本文为同行提供了油浸式变压器中几种常用的绝缘材料，供读者参考。