اصل کار کاغذ-سیم روکش دار: میدان الکتریکی و مکانیزم مدیریت حرارتی روغن{1}}عایق کامپوزیت کاغذی

به عنوان یک ماده سیم پیچ کلیدی برای-تجهیزات برق با ولتاژ بالا و-موتورهای پرقدرت، اصل کار کاغذ-سیم روکش دار مبتنی بر مکانیسم هم افزایی انتقال جریان توسط هادی فلزی و سرکوب غلظت میدان الکتریکی و تاخیر در پیری حرارتی توسط کامپوزیت سیستم روغنی{3}}کاغذی است. در حین کار، سیم{5}}کاغذی روکش شده نه تنها بارهای جریان بالایی را تحمل می‌کند، بلکه باید-عایق الکتریکی قابل اعتماد و پایداری حرارتی طولانی‌مدت را در محیط‌های غوطه‌ور شده در روغن یا آب‌بندی حفظ کند. مکانیسم کار آن را می توان از دو جنبه توضیح داد: انتقال رسانایی و حفاظت عایق.

در سطح انتقال رسانایی، هسته سیم پوشیده شده از کاغذ یک هادی ساخته شده از مس یا آلومینیوم بسیار رسانا است. هنگامی که تجهیزات برق می‌یابند، جریان متناوب یا مستقیم به طور مساوی در امتداد مقطع{2}} هادی توزیع می‌شود و انتقال انرژی از سمت منبع نیرو به سمت بار انجام می‌شود. انتخاب سطح مقطع و مواد هادی، ظرفیت حمل فعلی و سطح گرمایش ژول را در شرایط عملیاتی تعیین می کند، که نقطه شروع طراحی مکانیزم مدیریت حرارتی است.

در سطح حفاظت عایق، لایه عایق سیم پوشیده شده از کاغذ-از کاغذ عایق الکتریکی مخصوص درمان شده تشکیل شده است که به طور محکم در اطراف سطح هادی پیچیده شده است. کاغذ عایق از الیاف گیاهی تصفیه شده ساخته شده است و دارای استحکام دی الکتریک عالی و چقرمگی مکانیکی است. هنگامی که به تنهایی استفاده می شود، در حالی که لایه کاغذ می تواند نشت جریان را مسدود کند، در شرایط ولتاژ بالا به دلیل شکاف هوا یا رطوبت مستعد تخلیه جزئی است. بنابراین، لایه کاغذ باید با روغن عایق معدنی یا مصنوعی آغشته شود. روغن به ریز منافذ کاغذ نفوذ می کند و هوا را از بین می برد و یک سیستم عایق کامپوزیت روغن-را تشکیل می دهد.

اصل کار ساختار کامپوزیت کاغذی{0}}روغنی در استفاده از خواص مکمل این دو محیط نهفته است: ثابت دی الکتریک بالا و سیالیت روغن عایق به توزیع یکنواخت میدان الکتریکی و حذف گرمای محلی کمک می کند. کاغذ عایق پشتیبانی مکانیکی پایدار و یک مانع دی الکتریک را فراهم می کند و از تشکیل کانال های تخلیه ناشی از ناخالصی در روغن جلوگیری می کند. تحت ولتاژ بالا AC، میدان الکتریکی عمدتا در لایه روغن توزیع می شود، در حالی که لایه کاغذ به عنوان یک تقسیم کننده ولتاژ عمل می کند و از تخلیه سطحی جلوگیری می کند. در میدان‌های DC یا پالسی، مقاومت حجمی کاغذ می‌تواند انباشت بار را به تاخیر بیاندازد و مقدار پیک قدرت میدان محلی را کاهش دهد.

از نظر مدیریت حرارتی، گرمای ژول تولید شده در حین کار سیم عایق شده{0}}کاغذی از طریق هادی به لایه کاغذ هدایت می‌شود و سپس از طریق همرفت و هدایت روغن آغشته‌کننده به مخزن روغن تجهیزات یا سیستم خنک‌کننده پراکنده می‌شود. سیستم کاغذ روغنی عملکرد پایداری را در محدوده دمایی مناسب حفظ می کند و از تخریب عایق ناشی از تجزیه حرارتی لایه کاغذ یا تبخیر شدن عامل اشباع کننده جلوگیری می کند.

به طور کلی، اصل کار سیم{0}}عایق شده از کاغذ، هدایت مؤثر الکتریسیته از طریق یک هادی فلزی، و دستیابی به همگن سازی میدان الکتریکی، اتلاف گرما، و بافر مکانیکی از طریق سیستم عایق کامپوزیت کاغذی-است. این به آن اجازه می‌دهد عایق‌بندی و عملکرد عملیاتی طولانی‌مدت قابل اعتماد را در-ولتاژ بالا،-درجه حرارت بالا-و محیط‌های غوطه‌ور در روغن{6}} حفظ کند، و تضمینی اساسی برای عملکرد ایمن-تجهیزات صنعتی و برق در مقیاس بزرگ است.