Boccola in Carta Impregnata d'Olio (OIP) Spiegata

Articolo

Introduzione

Le boccole OIP rappresentano il design di boccola più diffuso nell'industria dell'alta tensione. Le boccole OIP sono realizzate avvolgendo carta kraft non trattata con inserti conduttivi attorno a un tubo centrale. Gli inserti conduttivi sono costituiti da strati di alluminio posizionati in modo assiale e radiale con precisione calcolata; questi inserti regolano il campo elettrico. Per conferire alla boccola un'adeguata resistenza dielettrica, l'isolamento del condensatore viene saturato (impregnato) con olio. Il tipo di olio utilizzato è quasi sempre olio minerale (lo stesso olio impiegato per trasformatori di potenza e apparecchiature di commutazione).

Nucleo del Condensatore

Nucleo del Condensatore

Processo di Produzione delle Boccole OIP

Prima di impregnare il nucleo del condensatore con olio, il nucleo viene trattato per ridurre i livelli di umidità e gas intrappolati; questa fase assicura che il nucleo abbia la desiderata elevata resistenza alla rottura dielettrica. Questa fase può essere eseguita posizionando il nucleo del condensatore (o l'intero assemblaggio della boccola) in un autoclave, oppure posizionando l'assemblaggio della boccola sotto vuoto. Se la fase di impregnazione viene eseguita correttamente, non dovrebbero essere presenti inclusioni gassose nei materiali del nucleo del condensatore. Di conseguenza, l'inizio delle scariche parziali interne si verifica a livelli di stress molto più elevati rispetto alle boccole RBP. La maggior parte delle boccole OIP è progettata per operare con stress radiali di circa 45 kV/cm (114,3 kV/pollice), ma questo valore può essere leggermente più alto a seconda del design della boccola.

Una volta completata la fase sopra menzionata, il nucleo del condensatore viene incapsulato in un isolatore cilindrico cavo. Gli isolatori lato aria superiore e lato olio inferiore delle boccole OIP sono invariabilmente realizzati in porcellana.

Costruzione e Componenti delle Boccole OIP

Una camera di espansione a gas caricato a molla è installata nella parte superiore della boccola. La camera di espansione consente fluttuazioni del volume dell'olio (espansione/contrazione) a causa delle variazioni di temperatura (un serbatoio conservatore su un trasformatore di potenza svolge una funzione simile). Si noti che le variazioni di temperatura possono essere dovute a cambiamenti di temperatura ambientale, ma anche al carico del trasformatore (più carico significa più calore).

Un indicatore del livello dell'olio (prismatico o magnetico) è anche installato nella testa della boccola. La dimensione della faccia dell'indicatore del livello dell'olio è scelta per consentire un'ispezione visiva facile da parte del personale. La sigillatura è realizzata con guarnizioni in gomma resistenti all'olio inserite in scanalature; le guarnizioni formano una tenuta ermetica contenente l'assemblaggio del condensatore e l'olio isolante.

Costruzione e Componenti delle Boccole OIP

Costruzione e Componenti delle Boccole OIP

Un sistema di serraggio conferisce resistenza meccanica e sostegno alla boccola. Molle (situate nella camera di espansione) mettono il conduttore della boccola sotto tensione costante. La tensione costante del tubo centrale (conduttore) produce una forza di compressione risultante sugli isolatori, sulla flangia e sulla guarnizione; questa forza di compressione assicura che le guarnizioni sigillino correttamente anche se le dimensioni della boccola cambiano (ad esempio a causa della temperatura, dell'invecchiamento o degli stress fisici e/o elettrici applicati alla boccola).

Una flangia di montaggio è installata vicino alla base della boccola; è solitamente realizzata in lega di alluminio resistente alla corrosione. La flangia di montaggio serve a due scopi:

Consentire un montaggio facile (installazione) della boccola.
Ospitare una guarnizione di tenuta (una guarnizione di tenuta è installata tra la superficie inferiore della flangia di montaggio e la superficie su cui deve essere montata).

La flangia di montaggio è dotata di un tappo di prova o tappo di tensione e può anche avere spazio aggiuntivo per l'installazione di un trasformatore di corrente (CT) di tipo ad anello.

L'estremità di collegamento inferiore della boccola è schermata da uno scudo in alluminio rivestito in resina epossidica; lo scudo aiuta a controllare gli eccessivi stress potenziali all'interno dell'involucro riempito d'olio.

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