Principe de fonctionnement du papier-Fil gainé : champ électrique et mécanisme de gestion thermique de l'huile-Isolation composite en papier

En tant que matériau d'enroulement clé pour les équipements électriques à haute tension et les moteurs à haute tension, le principe de fonctionnement du fil gainé de papier est basé sur le mécanisme synergique de transmission du courant par le conducteur métallique et sur la suppression de la concentration du champ électrique et le retard du vieillissement thermique par le système d'isolation composite en papier et en huile. Pendant le fonctionnement, le fil à gaine de papier-supporte non seulement des charges de courant élevées, mais doit également maintenir une isolation électrique fiable à long terme-et une stabilité thermique dans des environnements immergés dans l'huile-ou scellés. Son mécanisme de fonctionnement peut être expliqué sous deux aspects : la transmission de la conductivité et la protection de l'isolation.

Au niveau de la transmission de conductivité, l'âme du fil gainé de papier-est un conducteur en cuivre ou en aluminium hautement conducteur. Lorsque l'équipement est sous tension, le courant alternatif ou continu est réparti uniformément le long de la section transversale du conducteur-, réalisant le transfert d'énergie du côté source d'alimentation vers le côté charge. Le choix de la section transversale du conducteur-et du matériau détermine sa capacité de transport de courant-et le niveau de chauffage Joule dans les conditions de fonctionnement, qui est le point de départ de la conception du mécanisme de gestion thermique.

Au niveau de la protection de l'isolation, la couche isolante du fil gainé de papier-se compose de papier isolant électrique spécialement traité, étroitement enroulé autour de la surface du conducteur. Le papier isolant est composé de fibres végétales raffinées et présente une excellente résistance diélectrique et une excellente ténacité mécanique. Lorsqu'elle est utilisée seule, bien que la couche de papier puisse bloquer les fuites de courant, elle est sujette à une décharge partielle dans des conditions de haute -tension en raison des entrefers ou de l'humidité. Par conséquent, la couche de papier doit être imprégnée d’huile isolante minérale ou synthétique. L'huile pénètre dans les micropores du papier et élimine l'air, formant un système d'isolation composite en papier huilé.

Le principe de fonctionnement de la structure composite huile--papier réside dans l'utilisation des propriétés complémentaires des deux supports : la constante diélectrique élevée et la fluidité de l'huile isolante aident à répartir uniformément le champ électrique et à éliminer la chaleur locale ; le papier isolant fournit un support mécanique stable et une barrière diélectrique, empêchant la formation de canaux de décharge provoqués par les impuretés présentes dans l'huile. Sous haute tension alternative, le champ électrique est principalement distribué dans la couche d’huile, tandis que la couche de papier agit comme un diviseur de tension et empêche les décharges superficielles. Dans les champs CC ou pulsés, la résistivité volumique du papier peut retarder l'accumulation de charges et réduire la valeur maximale de l'intensité du champ local.

En termes de gestion thermique, la chaleur Joule générée pendant le fonctionnement du fil isolé en papier-est conduite vers la couche de papier à travers le conducteur, puis dissipée vers le réservoir d'huile de l'équipement ou le système de refroidissement par convection et conduction de l'huile d'imprégnation. Le système de papier huilé- maintient des performances stables dans une plage de température appropriée, empêchant la dégradation de l'isolation causée par la décomposition thermique de la couche de papier ou la volatilisation de l'agent d'imprégnation.

En général, le principe de fonctionnement du fil isolé en papier-est de conduire efficacement l'électricité à travers un conducteur métallique et d'obtenir une homogénéisation du champ électrique, une dissipation thermique et un tampon mécanique grâce à un système d'isolation composite en papier-huile. Cela lui permet de maintenir une isolation fiable à long terme et des performances opérationnelles dans des environnements à haute tension, à haute température et à haute température et immergés dans l'huile, offrant une garantie fondamentale pour le fonctionnement sûr des équipements électriques et industriels à grande échelle.