Der Isolierungsteil innerhalb eines Transformators

Als wichtiges Bestandteil des Isolationssystems eines Transformators wird Kantenpapier in ölgekühlten Transformatoren weitgehend eingesetzt. Es weist eine hervorragende elektrische Festigkeit, Wärmebeständigkeit und mechanische Eigenschaften auf und kann in Hochtemperatur- und Hochspannungsumgebungen stabil bleiben. Im tatsächlichen Betrieb unterliegt das Isolationspapier der Gesamtwirkung vieler Faktoren wie elektrischem Feld, Wärme, Oxidation und Feuchtigkeit, und seine Leistung ist direkt mit dem Isolationsniveau und der Lebensdauer des Transformators verbunden.

Materialklassifizierung von Isolationspapier

Zellulose-Isolationspapier

Cellulose-Isolationspapier ist der am häufigsten verwendete und weit verbreitete Typ von Transformator-Isolationspapier, und sein Hauptbestandteil ist Cellulose. Cellulose, als ein Naturpolymer, wird durch die durch β-1, 4-Glucosidbindung verbundenen Glucose-Einheiten gebildet, wobei die Molekülkette eine hochgradig geordnete Anordnung aufweist, wodurch das Isolationspapier eine gute mechanische Festigkeit und thermische Stabilität bietet. Während des Betriebs des Transformators kann das Cellulose-Isolationspapier einer bestimmten mechanischen Belastung standhalten, um die Stabilität der Wicklung zu gewährleisten und Schäden an der Isolationsstruktur durch äußere Kräfte zu verhindern. Gleichzeitig sorgt die thermische Stabilität dafür, dass das Isolationspapier innerhalb des normalen Arbeits temperaturenbereichs nicht leicht zerfällt oder sich verformt und eine stabile Isolationsleistung aufrechterhält.

NOMEX-Isolationspapier

NOMEX-Isolationspapier ist ein synthetisches aromatisches Amid-Polymer-Isolationspapier mit einzigartigen und herausragenden Eigenschaften. Die Widerstandsfähigkeit gegen hohe Temperaturen von NOMEX-Isolationspapier ist besonders hervorragend, mit einer UL-Materialtemperaturbewertung von 220°C, was bedeutet, dass es selbst nach kontinuierlicher Aussetzung gegenüber hohen Temperaturen von 220°C über mehr als 10 Jahre hinweg effektive Leistungen aufrechterhalten kann. In einigen Stromsystemen mit anspruchsvollen Temperaturanforderungen, wie bei Transformern in energieintensiven Bereichen wie großen thermischen Kraftwerken und der Metallurgieindustrie, kann NOMEX-Isolationspapier problemlos mit Hochtemperaturherausforderungen fertig werden, um eine stabile Transformatorbetriebssicherheit zu gewährleisten.

Andere neue Isoliermaterialien

Mit der kontinuierlichen Entwicklung der Materialwissenschaft entstanden eine Reihe neuer Isolierpapiermaterialien, die neue Durchbrüche in der Isolierungstechnologie von Transformern mit sich brachten. Darunter fällt das Polymethylpenten (PMP)-Pappe als potenzielles neues Material, das große Aufmerksamkeit gefunden hat. PMP-Pappe weist einen niedrigeren Dielektrizitätskoeffizienten auf und kann im Vergleich zu traditionellem Zellulose-Isolierpapier effektiver die Elektrizitätsverteilung innerhalb des Transformers verbessern, das Phänomen lokaler Elektrizitätskonzentration reduzieren und somit das Risiko einer Isolationsdurchschlags verringern. In einigen Hochspannungs- und Ultrahochspannungs-Transformern ist die Gleichmäßigkeit der Elektrizitätsverteilung für die Zuverlässigkeit des Isolationssystems sehr wichtig. Die Anwendung von PMP-Pappe bietet eine neue Möglichkeit, dieses Problem zu lösen.

Klassifikation von Transformator-Isolierpapier

Hauptisierendes Papier

Als wichtigstes Material im Isolationssystem des Transformators ist das Hauptisolationspapier dafür verantwortlich, die elektrische Isolation zwischen Wicklung und Eisenkern sowie zwischen Wicklung und Wicklung sicherzustellen. Seine Eigenschaften bestimmen direkt die Isolationseigenschaften und das Spannungsaushaltungsvermögen des Transformators. In Hochspannungs- und Überhochspannungstransformatoren muss das Hauptisolationspapier extrem hohe elektrische Feldstärken aushalten, weshalb an seine elektrische Belastbarkeit strenge Anforderungen gestellt werden. Normalerweise wird ein Isolationspapier mit hoher Dielektrizitätsstärke und niedrigem Dielektrizitätsverlust ausgewählt, um Stromlecks effektiv zu verhindern, Energieverluste zu reduzieren und partielle Entladungen zu unterbinden. Dieses Art von Isolationspapier hat normalerweise eine dichte und gleichmäßige Faserstruktur, und die Poren zwischen den Fasern sind sehr klein, was effektiv die Eindringung von Verunreinigungen und Wasser verhindert und so die Stabilität der Isolationseigenschaften gewährleistet.

Zwischenwindungs-Isolierpapier

Zwischenwindungs-Isolierpapier wird hauptsächlich verwendet, um die Isolation zwischen jeder Windung des Leiters in der Transformatorwicklung zu schützen und das Auftreten von Zwischenwindungs-Kurzschlüssen zu verhindern, was eine entscheidende Rolle bei der Aufrechterhaltung des normalen Betriebs des Transformators spielt. Da die Wicklung während des Betriebs von vielen Faktoren wie elektromagnetischer Kraft, thermischem Spannungszustand und mechanischer Schwingung beeinflusst wird, muss das Zwischenwindungs-Isolierpapier nicht nur über gute elektrische Isolierungseigenschaften verfügen, sondern auch über ausgezeichnete Flexibilität und mechanische Stärke verfügen, um komplexen Betriebsbedingungen gerecht zu werden.

Leitung-Isolierpapier

Isolierpapier für Leitungen besitzt normalerweise eine hohe Zugfestigkeit und Verschleißwiderstand, eine glatte und ebene Oberfläche, ist einfach fest um die Leitung zu wickeln und bildet so einen verlässlichen Isolierungsschutz. In einigen großen Stromtransformern ist das Leitungs-kabel länger und trägt größere Ströme; um die Isolationsleistung sicherzustellen, wird neben der Auswahl von hochwertigem Isolierpapier manchmal auch eine Schutzmanschette in der äußeren Schicht des Isolationspapiers angebracht, wie zum Beispiel eine Wärmeschrumpfmanschette oder eine Gummimanschette, was die Isolierung weiter verbessert und gleichzeitig wasser-, feuchtigkeits- und korrosionsbeständig macht.

Im Betrieb ist das Isolierpapier wie die »Schutzpanzerung« des Transformators. Von der elektrischen Sicherheit über Lebensverlängerung bis hin zur Optimierung der Betriebswirksamkeit bietet es eine umfassende Unterstützung. Es verhindert Kurzschlüsse, unterdrückt elektromagnetische Störungen und legt die Grundlage für eine stabile Stromübertragung; es verlangsamt das Alterungsprozess, reduziert das Ausfallrisiko und verlängert die Lebensdauer des Transformators; es verringert Energieverluste, verbessert die Kühlung und fördert Energieeinsparung und Effizienz. .

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