[发明专利]压板

说明书

技术领域

本公开涉及用于电功率变压器中的绝缘的纤维素基压板以及这样的变压器和用于生产压板的方法。

背景技术

在电气变压器的不同部件中，绝缘材料用来避免闪络诸如此类。该绝缘材料典型地是纤维素基的，因为这样的纸或压板材料便宜且容易处理同时给予良好的绝缘并具有合适的机械、电气和热属性。在填充油的变压器中的绝缘体的示例是：

-间隔件，被定位在绕组的匝/盘之间，允许油在其间循环。

-轴向棒，被定位在绕组与芯之间，或者在不同绕组之间。

-筒体，被围绕绕组定位在绕组与其芯之间，或者在不同绕组之间。

-绕组台，被定位在多个绕组的上方和下方，支撑着它们。

-绕组的导体的绝缘涂层。

压板是一类纤维素基材料，典型地由一个或若干层(层片)的纸构成，当使用热和压力的组合进行压缩时这些纸形成了在一定范围的重量内的坚硬的致密材料。

压板多年来一直用作功率变压器中的绝缘材料。压板的组成和制造工艺多年来基本保持不变。这样缺乏创新有很多原因。压板主要以相对便宜的价格提供良好的机械和电气属性。除此之外，车间中的易机械加工性和通用性增加了材料的价值。

然而，存在有期望可以改进的压板材料的一些方面。这些方面主要与材料的机械属性有关。一个挑战是改进压板的平面内和平面外机械属性，而不使其介电属性劣化。改进了的平面内刚度和强度将产生单个片材和层压材料两者的较高弯折刚度。平面外的较高刚性在制造过程和变压器使用寿命两者期间都有帮助。

重要的是要记住，第一个的改进不一定会引起第二个的改进并且反之亦然，在此意义上，平面内和平面外的属性在没有直接联系。

US 6,736,933公开了一种多层片纸板，其包括至少一个层片的传统纤维素纤维与从大约0.1至大约6重量百分比的水性粘合剂，和至少一层片的化学纤维内交联的纤维素高容纤维与从大约0.1至大约6重量百分比的水性粘合剂。水性粘合剂可以是淀粉、改性淀粉、聚乙烯醇、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯/丙烯酸共聚物、丙烯酸聚合物、聚丙烯酸酯、聚丙烯酰胺、多胺、瓜胶、氧化聚乙烯、聚氯乙烯、聚氯乙烯/丙烯酸共聚物、丙烯腈/丁二烯/苯乙烯共聚物或聚丙烯腈。

发明内容

本公开的目的是提供一种具有改进的机械属性的压板。

根据本发明的一方面，提供有一种用于电气设备中的绝缘的纤维素基压板。压板以压板重量的0.01％与20％之间的组合量包括聚乙烯胺(PVAm)和聚丙烯酰胺(PAM)。

根据本发明的另一方面，提供有一种本发明的压板的实施例作为电气设备、例如变压器中的绝缘材料的使用。

根据本发明的另一方面，提供有一种电气设备，其包括由本发明的压板的实施例制成的固体绝缘材料。在一些实施例中，电气设备是电气变压器(例如功率变压器或配电变压器)，其包括变压器绕组、填充变压器的绝缘流体和由本发明的压板的实施例制成的固体绝缘材料。

根据本发明的另一方面，提供有一种用于生产纤维素基压板的方法。该方法包括提供纤维素浆、将一定量的阳离子PVAm混合到浆中、将一定量的阴离子PAM混合到浆中并将压力施加至含PVAm和PAM的浆以形成压板。压板中的PVAm和PAM的组合量在压板重量的0.01％与20％之间。

通过使用PVAm和PAM的组合作为压板中的添加剂，实现了平面内拉伸强度的增加以及平面外压缩性的降低。例如，阳离子PVAm可以与带负电荷的纤维素结合，使得表面呈阳性。阴离子PAM的添加会使表面稍微为呈阴性。随着聚电解质PVAm和PAM的这种逐层的形成，纤维素纤维变得更坚固且更硬，并且还可能修复沿着纤维的较弱区域。添加剂还可以加强纤维-纤维结合，从而给予了整体更好的机械性能。

通常，权利要求书中使用的所有术语均应根据其在本技术领域的普通含义进行解释，除非本文另有明确限定。对“一/一个/所述元件、设备、组件、装置、步骤等等”的所有引用将被开放式地解释为是指元件、设备、组件、装置、步骤等等中的至少一个实例，除非另有明确指出。本文公开的任何方法的步骤不必以所公开的确切顺序执行，除非明确指出。用于本公开的不同特征/组件的“第一”、“第二”等等的使用仅旨在将特征/组件与其他类似特征/组件区分开来，而不是赋予特征/组件件任何顺序或层次。

附图说明

将参照附图通过示例的方式来描述示例，其中：

图1是具有由本发明的压板制成的绝缘体的变压器的实施例的示意截面。

图2是本发明的方法的实施例的示意流程图。