หลักการทำงานของกระดาษ-ลวดเปลือก: สนามไฟฟ้าและกลไกการจัดการความร้อนของน้ำมัน-ฉนวนกระดาษคอมโพสิต

ในฐานะที่เป็นวัสดุขดลวดหลักสำหรับอุปกรณ์ไฟฟ้าแรงสูง-และมอเตอร์กำลังสูง- หลักการทำงานของลวดหุ้มกระดาษ-นั้นขึ้นอยู่กับกลไกการทำงานร่วมกันของการส่งกระแสไฟฟ้าโดยตัวนำโลหะและการปราบปรามความเข้มข้นของสนามไฟฟ้าและการหน่วงเวลาของการเสื่อมสภาพเนื่องจากความร้อนโดยระบบฉนวนน้ำมันคอมโพสิตกระดาษ- ในระหว่างการทำงาน ลวดหุ้มกระดาษ-ไม่เพียงแต่รับกระแสไฟสูงเท่านั้น แต่ยังต้องรักษา-ความเป็นฉนวนไฟฟ้าที่เชื่อถือได้ในระยะยาวและความเสถียรทางความร้อนในสภาพแวดล้อมที่น้ำมัน-แช่หรือปิดผนึกไว้ด้วย กลไกการทำงานของมันสามารถอธิบายได้จากสองด้าน: การส่งผ่านค่าการนำไฟฟ้าและการป้องกันฉนวน

ที่ระดับการส่งผ่านค่าการนำไฟฟ้า แกนของลวดหุ้มกระดาษ-เป็นตัวนำที่ทำจากทองแดงหรืออะลูมิเนียมที่มีความนำไฟฟ้าสูง เมื่อมีการจ่ายไฟให้กับอุปกรณ์ กระแสสลับหรือกระแสตรงจะกระจายเท่าๆ กันไปตามหน้าตัดของตัวนำ- ทำให้เกิดการถ่ายโอนพลังงานจากด้านแหล่งพลังงานไปยังด้านโหลด การเลือกพื้นที่หน้าตัดของตัวนำ-และวัสดุจะกำหนด-ความสามารถในการรับกระแสไฟและระดับความร้อนของจูลภายใต้สภาวะการทำงาน ซึ่งเป็นจุดเริ่มต้นสำหรับการออกแบบกลไกการจัดการระบายความร้อน

ที่ระดับการป้องกันฉนวน ชั้นฉนวนของลวดหุ้มกระดาษ-ประกอบด้วยกระดาษฉนวนไฟฟ้าที่ได้รับการดูแลเป็นพิเศษซึ่งพันรอบพื้นผิวตัวนำอย่างแน่นหนา กระดาษฉนวนทำจากเส้นใยพืชที่ผ่านการกลั่นและมีความเป็นฉนวนและความทนทานทางกลที่ดีเยี่ยม เมื่อใช้เพียงอย่างเดียว แม้ว่าชั้นกระดาษจะป้องกันการรั่วไหลของกระแสไฟฟ้าได้ แต่ก็มีแนวโน้มที่จะคายประจุบางส่วนภายใต้สภาวะแรงดันไฟฟ้าสูง-เนื่องมาจากช่องว่างอากาศหรือความชื้น ดังนั้นชั้นกระดาษจึงต้องชุบด้วยน้ำมันแร่หรือน้ำมันฉนวนสังเคราะห์ น้ำมันจะแทรกซึมเข้าไปในรูพรุนขนาดเล็กของกระดาษและไล่อากาศออก ทำให้เกิดระบบฉนวนน้ำมัน-ที่ประกอบขึ้นจากกระดาษ

หลักการทำงานของโครงสร้างกระดาษน้ำมัน-อยู่ที่การใช้คุณสมบัติเสริมของตัวกลางทั้งสอง ได้แก่ ค่าคงที่ไดอิเล็กตริกที่สูงและความลื่นไหลของน้ำมันฉนวนช่วยกระจายสนามไฟฟ้าอย่างสม่ำเสมอและขจัดความร้อนในท้องถิ่น กระดาษฉนวนให้การสนับสนุนทางกลที่มั่นคงและกั้นอิเล็กทริก ยับยั้งการก่อตัวของช่องทางระบายที่เกิดจากสิ่งเจือปนในน้ำมัน ภายใต้ไฟฟ้าแรงสูง AC สนามไฟฟ้าส่วนใหญ่จะกระจายอยู่ในชั้นน้ำมัน ในขณะที่ชั้นกระดาษทำหน้าที่เป็นตัวแบ่งแรงดันไฟฟ้าและป้องกันการคายประจุที่พื้นผิว ในสนามไฟฟ้ากระแสตรงหรือสนามพัลส์ ความต้านทานเชิงปริมาตรของกระดาษสามารถชะลอการสะสมประจุและลดค่าสูงสุดของความแรงของสนามไฟฟ้าในพื้นที่ได้

ในแง่ของการจัดการระบายความร้อน ความร้อนจูลที่เกิดขึ้นระหว่างการทำงานของลวด-ฉนวนกระดาษจะถูกนำไปยังชั้นกระดาษผ่านตัวนำ จากนั้นกระจายไปยังถังน้ำมันของอุปกรณ์หรือระบบทำความเย็นผ่านการพาความร้อนและการนำน้ำมันที่ชุบไว้ ระบบกระดาษน้ำมัน-รักษาประสิทธิภาพการทำงานที่มั่นคงภายในช่วงอุณหภูมิที่เหมาะสม ป้องกันการเสื่อมสภาพของฉนวนที่เกิดจากการสลายตัวเนื่องจากความร้อนของชั้นกระดาษหรือการระเหยของสารเคลือบ

โดยทั่วไป หลักการทำงานของลวดหุ้มฉนวนกระดาษ-คือการนำไฟฟ้าอย่างมีประสิทธิภาพผ่านตัวนำโลหะ และเพื่อให้สนามไฟฟ้าเป็นเนื้อเดียวกัน การกระจายความร้อน และการบัฟเฟอร์เชิงกลผ่านระบบฉนวนกระดาษผสมน้ำมัน- ซึ่งช่วยให้สามารถรักษา-ฉนวนที่เชื่อถือได้ในระยะยาวและประสิทธิภาพการดำเนินงานใน-แรงดันไฟฟ้าสูง อุณหภูมิสูง- และสภาพแวดล้อมที่แช่น้ำมัน- เป็นการรับประกันพื้นฐานสำหรับการทำงานอย่างปลอดภัยของ-อุปกรณ์ไฟฟ้าและอุปกรณ์อุตสาหกรรมขนาดใหญ่