Arbeidsprinsipp for papir-Shathed Wire: Electric Field And Thermal Management Mechanism Of Oil-Paper Composite Insulation

Som et viktig viklingsmateriale for høy-kraftutstyr og høy-motorer, er arbeidsprinsippet for papir-mantlet ledning basert på den synergistiske mekanismen for strømoverføring av den metalliske lederen og undertrykkelse av elektrisk feltkonsentrasjon og forsinkelse av termisk aldring av papir-oljekomposittisolasjonssystemet. Under drift tåler papir-tråd ikke bare høye strømbelastninger, men må også opprettholde langsiktig- pålitelig elektrisk isolasjon og termisk stabilitet i olje-nedsenket eller forseglet miljø. Dens arbeidsmekanisme kan forklares fra to aspekter: konduktivitetsoverføring og isolasjonsbeskyttelse.

På konduktivitetsoverføringsnivået er kjernen i den papir-mantlede tråden en leder laget av sterkt ledende kobber eller aluminium. Når utstyret er tilkoblet, blir vekselstrøm eller likestrøm jevnt fordelt langs lederens tverrsnitt, og realiserer overføring av energi fra strømkildesiden til lastsiden. Valget av lederens-tverrsnittsareal og materiale bestemmer dens nåværende-bærekapasitet og nivået på Joule-oppvarming under driftsforhold, som er utgangspunktet for design av termisk styringsmekanisme.

På isolasjonsbeskyttelsesnivået består isolasjonslaget til den papir-mantlede ledningen av spesialbehandlet elektrisk isolasjonspapir tett pakket rundt lederoverflaten. Det isolerende papiret er laget av raffinerte plantefibre og har utmerket dielektrisk styrke og mekanisk seighet. Når det brukes alene, mens papirlaget kan blokkere strømlekkasje, er det utsatt for delvis utladning under høye-spenningsforhold på grunn av luftgap eller fuktighet. Derfor må papirlaget impregneres med mineralsk eller syntetisk isolasjonsolje. Oljen trenger inn i mikroporene i papiret og fjerner luft, og danner et olje-papirkomposittisolasjonssystem.

Arbeidsprinsippet for olje-papirkomposittstrukturen ligger i å utnytte de komplementære egenskapene til de to mediene: den høye dielektrisitetskonstanten og fluiditeten til den isolerende oljen bidrar til å fordele det elektriske feltet jevnt og fjerne lokal varme; det isolerende papiret gir stabil mekanisk støtte og en dielektrisk barriere, som hindrer dannelsen av utladningskanaler forårsaket av urenheter i oljen. Under AC høyspenning er det elektriske feltet hovedsakelig fordelt i oljelaget, mens papirlaget fungerer som en spenningsdeler og hindrer overflateutladning. I DC- eller pulserende felt kan volumresistiviteten til papiret forsinke ladningsakkumulering og redusere toppverdien til den lokale feltstyrken.

Når det gjelder termisk styring, føres Joule-varmen som genereres under driften av den papir-isolerte tråden til papirlaget gjennom lederen, og deretter spres til utstyrets oljetank eller kjølesystem gjennom konveksjon og ledning av impregneringsoljen. Olje-papirsystemet opprettholder stabil ytelse innenfor et passende temperaturområde, og forhindrer isolasjonsnedbrytning forårsaket av termisk dekomponering av papirlaget eller fordampning av impregneringsmidlet.

Generelt er arbeidsprinsippet for papir-isolert ledning å effektivt lede elektrisitet gjennom en metallisk leder, og å oppnå elektrisk felthomogenisering, varmespredning og mekanisk buffering gjennom et olje-papirkomposittisolasjonssystem. Dette gjør det mulig å opprettholde langsiktig-pålitelig isolasjon og driftsytelse i miljøer med høy-spenning, høy-temperatur og olje-, og gir en grunnleggende garanti for sikker drift av stor-kraft- og industriutstyr.