Popieriaus veikimo principas-Apvalkalas viela: alyvos elektrinis laukas ir šilumos valdymo mechanizmas-Popierinė kompozicinė izoliacija

Kaip pagrindinės apvijų medžiagos, skirtos aukštos -įtampos galios įrangai ir didelės- galios varikliams, popierinio-apvalkalo vielos veikimo principas pagrįstas sinergetiniu metalinio laidininko srovės perdavimo mechanizmu ir elektrinio lauko koncentracijos slopinimu bei šiluminio senėjimo delsimu, kurį sukelia kompozitinė popierinė-alyvos izoliacijos sistema. Eksploatacijos metu popierinė-apvalkalo viela patiria ne tik dideles srovės apkrovas, bet ir turi išlaikyti ilgalaikę- patikimą elektros izoliaciją ir terminį stabilumą alyvoje-panardintoje ar sandarioje aplinkoje. Jo veikimo mechanizmą galima paaiškinti dviem aspektais: laidumo perdavimu ir izoliacijos apsauga.

Laidumo perdavimo lygyje popieriniu -apvalkalu padengtos vielos šerdis yra laidininkas, pagamintas iš labai laidžio vario arba aliuminio. Kai įranga maitinama, kintamoji arba nuolatinė srovė yra tolygiai paskirstoma palei laidininko skerspjūvį, taip užtikrinant energijos perdavimą iš maitinimo šaltinio pusės į apkrovos pusę. Laidininko skerspjūvio ploto- ir medžiagos pasirinkimas lemia jo dabartinę- keliamąją galią ir Džaulio šildymo lygį darbo sąlygomis, o tai yra šilumos valdymo mechanizmo projektavimo pradžios taškas.

Apsaugos nuo izoliacijos lygyje popieriniu -apvalkalu padengto laido izoliacijos sluoksnį sudaro specialiai apdorotas elektros izoliacinis popierius, sandariai apvyniotas aplink laidininko paviršių. Izoliacinis popierius pagamintas iš rafinuotų augalinių pluoštų ir turi puikų dielektrinį stiprumą bei mechaninį atsparumą. Kai naudojamas vienas, nors popieriaus sluoksnis gali blokuoti srovės nuotėkį, jis gali iš dalies išsikrauti aukštos-įtampos sąlygomis dėl oro tarpų ar drėgmės. Todėl popieriaus sluoksnį reikia impregnuoti mineraline arba sintetine izoliacine alyva. Alyva prasiskverbia į popieriaus mikroporas ir pašalina orą, sudarydama kompozicinę alyvos -popieriaus izoliacijos sistemą.

Kompozicinės alyvos{0}}popieriaus struktūros veikimo principas yra išnaudoti viena kitą papildančios dviejų terpių savybes: didelė izoliacinės alyvos dielektrinė konstanta ir sklandumas padeda tolygiai paskirstyti elektrinį lauką ir pašalinti vietinę šilumą; izoliacinis popierius suteikia stabilią mechaninę atramą ir dielektrinį barjerą, stabdydamas išleidimo kanalų susidarymą, kurį sukelia alyvoje esančios priemaišos. Esant kintamajai aukštai įtampai, elektrinis laukas daugiausia pasiskirsto alyvos sluoksnyje, o popieriaus sluoksnis veikia kaip įtampos daliklis ir apsaugo nuo paviršiaus iškrovimo. Nuolatinės srovės arba impulsiniuose laukuose popieriaus tūrinė varža gali atidėti krūvio kaupimąsi ir sumažinti didžiausią vietinio lauko stiprumo vertę.

Kalbant apie šiluminį valdymą, džaulio šiluma, susidaranti veikiant popierine -izoliuota viela, per laidininką nukreipiama į popieriaus sluoksnį, o po to per konvekciją ir impregnavimo alyvos laidumą išsklaido į įrangos alyvos baką arba aušinimo sistemą. Alyvinio-popieriaus sistema palaiko stabilų veikimą tinkamame temperatūros diapazone, užkertant kelią izoliacijos degradacijai, kurią sukelia terminis popieriaus sluoksnio skilimas arba impregnuojančios medžiagos lakavimas.

Apskritai, popierinės-izoliacijos vielos veikimo principas yra efektyviai praleisti elektrą per metalinį laidininką ir pasiekti elektrinio lauko homogenizaciją, šilumos išsklaijimą ir mechaninį buferį naudojant alyvos-popieriaus kompozicinę izoliacijos sistemą. Tai leidžia išlaikyti ilgalaikę -patikimą izoliaciją ir eksploatacinį našumą aukštos-įtampos, aukštos-temperatūros ir alyvos-aplinkose, o tai suteikia pagrindinę garantiją, kad didelės apimties{7}}galios ir pramoninė įranga bus saugiai eksploatuojama.