Paberi tööpõhimõte-Kattega traat: õli elektrivälja ja soojusjuhtimise mehhanism-Paberkomposiit isolatsioon

Kõrge{0}}pingeseadmete ja suure-võimsusega mootorite põhilise mähismaterjalina põhineb paberkattega traadi tööpõhimõte metalljuhi vooluülekande sünergilisel mehhanismil ning paber-õlikomposiitisolatsioonisüsteemi elektrivälja kontsentratsiooni ja termilise vananemise viivitusel. Töötamise ajal ei talu paberkestaga traat mitte ainult suurt voolukoormust, vaid peab säilitama ka pikaajalise- usaldusväärse elektriisolatsiooni ja termilise stabiilsuse õliga sukeldatud või suletud keskkonnas. Selle töömehhanismi saab selgitada kahest aspektist: juhtivuse ülekandmine ja isolatsioonikaitse.

Juhtivuse ülekandetasemel on paber{0}}kestaga traadi südamik väga juhtivast vasest või alumiiniumist valmistatud juht. Kui seadmed on pingestatud, jaotatakse vahelduv- või alalisvool ühtlaselt piki juhtme ristlõiget-, realiseerides energia ülekande toiteallika poolelt koormuse poolele. Juhi ristlõikepindala ja materjali valik määrab selle praeguse-kandevõime ja džauli kuumutamise taseme töötingimustes, mis on soojusjuhtimismehhanismi projekteerimise lähtepunkt.

Isolatsioonikaitse tasemel koosneb paber{0}}kestaga traadi isolatsioonikiht spetsiaalselt töödeldud elektriisolatsioonipaberist, mis on tihedalt ümber juhi pinna mähitud. Isolatsioonipaber on valmistatud rafineeritud taimsetest kiududest ning sellel on suurepärane dielektriline tugevus ja mehaaniline sitkus. Kui paberikiht võib üksinda kasutamisel blokeerida voolulekke, on see kõrge -pinge tingimustes õhuvahede või niiskuse tõttu kalduvus osaliselt tühjenema. Seetõttu tuleb paberikihti immutada mineraalse või sünteetilise isoleerõliga. Õli tungib paberi mikropooridesse ja eemaldab õhu, moodustades õli{6}}paberkomposiitist isolatsioonisüsteemi.

Õli{0}}paberist komposiitstruktuuri tööpõhimõte seisneb kahe kandja teineteist täiendavate omaduste ärakasutamises: isolatsiooniõli kõrge dielektriline konstant ja voolavus aitavad elektrivälja ühtlaselt jaotada ja eemaldada kohalikku soojust; isoleerpaber tagab stabiilse mehaanilise toe ja dielektrilise barjääri, takistades õlis leiduvatest lisanditest põhjustatud tühjenduskanalite teket. Vahelduvvoolu kõrgepinge all jaotub elektriväli peamiselt õlikihis, paberikiht aga toimib pingejagajana ja takistab pinnalahendust. Alalisvoolu- või impulssväljades võib paberi mahutakistus aeglustada laengu kogunemist ja vähendada kohaliku väljatugevuse tippväärtust.

Soojusjuhtimise mõttes juhitakse paber{0}}isolatsiooniga traadi töötamise ajal tekkiv džauli soojus läbi juhi paberikihti ja seejärel immutusõli konvektsiooni ja juhtivuse kaudu seadme õlipaaki või jahutussüsteemi. Õli-paberisüsteem säilitab stabiilse jõudluse sobivas temperatuurivahemikus, hoides ära isolatsiooni lagunemise, mis on põhjustatud paberikihi termilisest lagunemisest või immutusaine lendumisest.

Üldiselt on paber{0}}isolatsiooniga traadi tööpõhimõte juhtida tõhusalt elektrit läbi metalljuhi ning saavutada elektrivälja homogeniseerimine, soojuse hajumine ja mehaaniline puhverdamine õli-paberkomposiitisolatsioonisüsteemi kaudu. See võimaldab säilitada pikaajalist-usaldusväärset isolatsiooni ja töövõimet kõrge-pinge, kõrge-temperatuuri ja õliga-kastetavates keskkondades, pakkudes põhitagatist suuremahuliste-jõu- ja tööstusseadmete ohutuks kasutamiseks.