Jan 07,2025
En tant qu'élément important du système d'isolation des transformateurs, le papier de bord est largement utilisé dans les transformateurs immergés dans l'huile. Il présente une excellente résistance électrique, une excellente résistance à la chaleur et des propriétés mécaniques, et peut rester stable dans des environnements à haute température et haute tension. Dans le processus de fonctionnement réel, le papier isolant résiste à l'effet global de nombreux facteurs tels que le champ électrique, la chaleur, l'oxydation et l'humidité, et ses performances sont directement liées au niveau d'isolation et à la durée de vie du transformateur.
Classification des matériaux du papier isolant
Papier isolant cellulosique
Le papier isolant cellulosique est le type de papier isolant pour transformateur le plus courant et le plus utilisé, et son composant principal est la cellulose. La cellulose, en tant que polymère naturel, est formée par l'unité glucose reliée par la liaison β-1-glucoside, et la chaîne moléculaire présente une disposition hautement ordonnée, conférant au papier isolant une bonne résistance mécanique et une bonne stabilité thermique. Pendant le fonctionnement du transformateur, le papier isolant cellulosique peut résister à une certaine contrainte mécanique pour assurer la stabilité de l'enroulement et éviter d'endommager la structure isolante causée par une force externe. Dans le même temps, la stabilité thermique fait que le papier isolant ne se décompose pas ou ne se déforme pas facilement dans la plage de température de fonctionnement normale, et maintient une performance d'isolation stable.
Papier isolant NOMEX
Le papier isolant NOMEX est un papier isolant en polymère amide aromatique synthétique aux propriétés uniques et exceptionnelles. La résistance à haute température du papier isolant NOMEX est particulièrement remarquable, avec une température nominale UL de 220 °C, ce qui signifie qu'il peut maintenir des performances efficaces pendant plus de 10 ans même après une exposition continue à des températures élevées de 220 °C. Dans certains systèmes électriques aux exigences de température élevées, tels que les transformateurs dans les zones à forte consommation d'énergie telles que les grandes centrales thermiques et les industries métallurgiques, le papier isolant NOMEX peut facilement relever les défis des températures élevées pour assurer un fonctionnement stable du transformateur.
Autres nouveaux matériaux isolants
Avec le développement continu de la science des matériaux, une série de nouveaux matériaux isolants en papier ont vu le jour, apportant de nouvelles avancées à la technologie d'isolation des transformateurs. Parmi eux, le carton en polyméthylpentène (PMP), en tant que nouveau matériau potentiel, a été largement pris en compte. Le carton PMP a une constante diélectrique inférieure par rapport au papier isolant cellulosique traditionnel, peut améliorer plus efficacement la distribution du champ électrique à l'intérieur du transformateur, réduire le phénomène de concentration locale du champ électrique, réduisant ainsi le risque de rupture de l'isolation. Dans certains transformateurs haute tension et ultra-haute tension, l'uniformité de la distribution du champ électrique est très importante pour la fiabilité du système d'isolation. L'application du carton PMP offre une nouvelle façon de résoudre ce problème.
Classification du papier isolant pour transformateur
Document isolant principal
En tant que matériau clé du système d'isolation du transformateur, le papier isolant principal est chargé d'assurer l'isolation électrique entre l'enroulement et le noyau de fer et entre l'enroulement et l'enroulement, et ses performances déterminent directement les performances d'isolation et le niveau de résistance à la tension du transformateur. Dans les transformateurs haute tension et ultra-haute tension, le papier isolant principal doit résister à une intensité de champ électrique extrêmement élevée, de sorte que la résistance électrique de celui-ci impose des exigences strictes. Le papier isolant à rigidité diélectrique élevée et à faible perte diélectrique est généralement sélectionné pour bloquer efficacement les fuites de courant, réduire les pertes d'énergie et empêcher les décharges partielles. Ce type de papier isolant a généralement une structure fibreuse serrée et uniforme, et les pores entre les fibres sont très petits, ce qui peut empêcher efficacement l'intrusion d'impuretés et d'eau, afin d'assurer la stabilité des performances d'isolation.
Papier isolant inter-spires
Le papier isolant inter-spires est principalement utilisé pour protéger l'isolation entre chaque spire du conducteur dans l'enroulement du transformateur et empêcher l'apparition de courts-circuits entre spires, ce qui joue un rôle essentiel dans le maintien du fonctionnement normal du transformateur. Étant donné que l'enroulement sera affecté par de nombreux facteurs tels que la force électromagnétique, la contrainte thermique et les vibrations mécaniques pendant le fonctionnement, le papier isolant inter-spires doit non seulement avoir de bonnes performances d'isolation électrique, mais également une excellente flexibilité et une excellente résistance mécanique pour s'adapter à des conditions de travail complexes.
Papier isolant au plomb
Le papier isolant au plomb présente généralement une résistance élevée à la traction et à l'usure, une surface lisse et plate, facile à enrouler étroitement sur le plomb, formant une couche protectrice isolante fiable. Dans certains grands transformateurs de puissance, le fil conducteur est plus long et résiste à un courant plus important, afin de garantir les performances d'isolation, en plus de la sélection de papier isolant de haute qualité, ajoutera également une couche de manchon de protection dans la couche extérieure du papier isolant, tel qu'un manchon thermorétractable ou un manchon en caoutchouc, améliorant encore l'effet d'isolation, tout en jouant un rôle d'étanchéité, d'étanchéité à l'humidité et d'anticorrosion.
En fonctionnement, le papier isolant est comme l'« armure protectrice » du transformateur, de la sécurité électrique à la prolongation de la durée de vie en passant par l'optimisation de l'efficacité de fonctionnement, l'accompagnement complet. Empêche les pannes de court-circuit, supprime les interférences électromagnétiques et pose les bases d'une transmission d'énergie stable ; ralentit le vieillissement, réduit le risque de panne, prolonge la durée de vie du transformateur ; réduit les pertes d'énergie, améliore la dissipation thermique, contribue aux économies d'énergie et à l'efficacité.
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