Електроізоляційні властивості. Як електроізоляційний матеріал папір з волокон целюлози має ряд переваг і недоліків. До достоїнств слід віднести її відносну дешевизну, досить високі показники механічної міцності, гнучкість, можливість отримання електроізоляційних матеріалів вельми малої товщини (до 4 мкм) і, найголовніше, отримання на її основі ізоляції з високими електричними характеристиками, що досягаються в результаті просочування паперу. При цьому просочують склади проникають не тільки в простору між волокнами, але і у внутрішні порожнини саміх- волокон, що дає можливість отримання однорідної ізоляції. До недоліків целюлозних волокнистих матеріалів відноситься гігроскопічність, обумовлена як наявністю полярних гідроксильних груп, що мають спорідненість з полярними молекулами води, так і капілярним характером структури матеріалу. Адсорбована вода, що містить сліди електроліту, є основною причиною електропровідності паперу. Через наявність полярних гідроксильних груп, що орієнтуються в електричному полі навколо одинарного зв'язку, виявляється ефект поляризації. Тому целюлоза имет високу діелектричну проникність.
Іншим недоліком целюлозних матеріалів при використанні їх для електроізоляції є погана теплопровідність і відносно низька термостійкість, що обмежує можливість підвищення робочої температури електрообладнання. В умовах високої робочої температури ізоляція стає крихкою і руйнується від вібрації і струсу того обладнання, в якому вона застосовується. Недоліком електроізоляційних целюлозних матеріалів є також неоднорідність будови паперу, що викликає анізотропію її властивостей і необхідність застосування в багатьох випадках багатошарової ізоляції, Поліпшити діелектричні властивості електроізбляцйонНИх видів паперу можна одним з наступних шляхів: хімічною обробкою паперу (ацетилюванням, ціанетілірованіем та ін.), А також введенням в композицію папери хімічних добавок або синтетичних волокон (поліпропіленових, поліетиленових, полістиролів і ін.).
Для зниження шкідливого впливу на діелектричні властивості ізоляції гігроскопічності целюлозних матеріалів в більшості випадків ці матеріали використовують після їх просочення. Слід мати на увазі, що повітряні пори паперу мають меншу електричну міцність, ніж клітковина, і заміщення повітря в порах іншими більш електрично міцними рідкими або твердими діелектриками різко підвищує електричну міцність просоченого паперу. Перед просоченням папір сушать для видалення вологи. Наприклад, кабельну папір зазвичай висушують до залишкової вологості 0,2 0,3% при температурі не вище 140 ° С у вакуумі. Є відомості, що підвищення залишкової вологості до 0,5% скорочує терміни служби ізоляції в 2 рази. Рідини, що використовуються для просочення електроізоляційних видів паперу, діляться на неполярні і полярні. До неполярних відносяться мінеральні масла, що представляють собою суміш неполярних рідких вуглеводнів трьох основних типів: нафтенових, метанових (парафінових), ароматичних.
Електрична міцність паперу визначається її пробивним напругою, т. Е. Напругою електричного струму, при якому відбувається пробій діелектрика з перетворенням його в провідник. Електрична міцність паперу характеризує її здатність протистояти пробою і виражається відношенням пробивної напруги до товщини паперу в місці її пробою. Для тонкої целюлозного паперу значення електричної міцності досягає до 250 кВ / мм. Зі збільшенням товщини і вологості паперу її електрична міцність знижується і збільшується з ростом щільності паперу і ступеня фібріллірованія вихідної паперової маси. Електрична міцність паперу, просоченої полярними просочувальними масами, вище ніж непросочені.
Джерелами діелектричних втрат в папері є поляризація целюлози в електричному полі, обумовлена наявністю у целюлози полярних гідроксильних груп, а також струмопровідних домішок, що підсилюють провідність особливо з підвищенням температури. Для судження про електропровідності в діелектрику, т. Е. Про переміщення електронів і слабо пов'язаних іонів крізь діелектрик під дією електричного поля, користуються поняттями питомої об'ємного і питомого поверхневого електричного опору або зворотних їм величин - питомої об'ємної і питомої поверхневої провідності. Очевидно, що чим менше в папері число струмопровідних включень на 1 м2 паперу, т. Е. Чим чистіше папір і менше в ній вкраплень заліза, міді і вугілля, тим вище її якість як діелектрика.