Der isolierende Teil im Inneren eines Transformators

Randpapier wird als wichtiger Bestandteil des Transformatorisolationssystems häufig in ölgefüllten Transformatoren verwendet. Es weist eine ausgezeichnete elektrische Festigkeit, Hitzebeständigkeit und mechanische Eigenschaften auf und bleibt in Umgebungen mit hohen Temperaturen und hoher Spannung stabil. Im tatsächlichen Betrieb hält Isolierpapier den umfassenden Auswirkungen vieler Faktoren wie elektrischem Feld, Hitze, Oxidation und Feuchtigkeit stand, und seine Leistung steht in direktem Zusammenhang mit dem Isolationsgrad und der Lebensdauer des Transformators.

Materialklassifizierung von Isolierpapier

Zellulose-Isolierpapier

Zellulose-Isolierpapier ist die häufigste und am weitesten verbreitete Art von Transformator-Isolierpapier und sein Hauptbestandteil ist Zellulose. Zellulose, ein natürliches Polymer, wird durch die Glukoseeinheit gebildet, die durch die β-1-Glucosidbindung verbunden ist, und die Molekülkette weist eine hochgeordnete Anordnung auf, die dem Isolierpapier eine gute mechanische Festigkeit und thermische Stabilität verleiht. Während des Betriebs des Transformators kann das Zellulose-Isolierpapier einer bestimmten mechanischen Belastung standhalten, um die Stabilität der Wicklung zu gewährleisten und Schäden an der Isolierstruktur durch äußere Krafteinwirkung zu verhindern. Gleichzeitig sorgt die thermische Stabilität dafür, dass sich das Isolierpapier im normalen Arbeitstemperaturbereich nicht so leicht zersetzt oder verformt und eine stabile Isolierleistung aufrechterhält.

NOMEX Isolierpapier

NOMEX-Isolierpapier ist ein synthetisches aromatisches Amidpolymer-Isolierpapier mit einzigartigen und herausragenden Eigenschaften. Besonders herausragend ist die hohe Temperaturbeständigkeit von NOMEX-Isolierpapier mit der UL-Materialtemperaturklassifizierung von 220 °C, was bedeutet, dass es auch nach kontinuierlicher Einwirkung hoher Temperaturen von 10 °C mehr als 220 Jahre lang seine effektive Leistung beibehalten kann. In einigen Energiesystemen mit anspruchsvollen Temperaturanforderungen, wie Transformatoren in Bereichen mit hohem Energieverbrauch wie großen Wärmekraftwerken und metallurgischen Industrien, kann NOMEX-Isolierpapier die hohen Temperaturanforderungen problemlos bewältigen und einen stabilen Transformatorbetrieb gewährleisten.

Weitere neue Dämmstoffe

Mit der kontinuierlichen Entwicklung der Materialwissenschaft sind eine Reihe neuer Isolierpapiermaterialien entstanden, die neue Durchbrüche in der Transformatorisolationstechnologie brachten. Unter ihnen wird Polymethylpenten-Pappe (PMP) als potenzielles neues Material stark in Betracht gezogen. PMP-Pappe hat im Vergleich zu herkömmlichem Zelluloseisolierpapier eine niedrigere Dielektrizitätskonstante und kann die elektrische Feldverteilung im Transformator effektiver verbessern, das Phänomen der lokalen elektrischen Feldkonzentration verringern und so das Risiko eines Isolationsdurchschlags verringern. Bei einigen Hochspannungs- und Ultrahochspannungstransformatoren ist die Gleichmäßigkeit der elektrischen Feldverteilung für die Zuverlässigkeit des Isolationssystems sehr wichtig. Die Verwendung von PMP-Pappe bietet eine neue Möglichkeit, dieses Problem zu lösen.

Klassifizierung von Transformator-Isolierpapier

Hauptisolierpapier

Als Schlüsselmaterial im Transformatorisolationssystem ist das Hauptisolationspapier für die elektrische Isolierung zwischen Wicklung und Eisenkern sowie zwischen Wicklung und Wicklung verantwortlich. Seine Leistung bestimmt direkt die Isolationsleistung und den Spannungswiderstand des Transformators. Bei Hochspannungs- und Ultrahochspannungstransformatoren muss das Hauptisolationspapier extrem hohen elektrischen Feldstärken standhalten, daher werden an seine elektrische Festigkeit strenge Anforderungen gestellt. Normalerweise wird Isolierpapier mit hoher dielektrischer Festigkeit und geringem dielektrischen Verlust ausgewählt, um Stromlecks effektiv zu blockieren, Energieverluste zu reduzieren und Teilentladungen zu verhindern. Diese Art von Isolierpapier hat im Allgemeinen eine dichte und gleichmäßige Faserstruktur und die Poren zwischen den Fasern sind sehr klein, was das Eindringen von Verunreinigungen und Wasser effektiv verhindern und so die Stabilität der Isolationsleistung gewährleisten kann.

Interturn-Isolierpapier

Windungsisolierpapier wird hauptsächlich verwendet, um die Isolierung zwischen den einzelnen Windungen des Leiters in der Transformatorwicklung zu schützen und das Auftreten von Windungskurzschlüssen zu verhindern, was eine wichtige Rolle bei der Aufrechterhaltung des normalen Betriebs des Transformators spielt. Da die Wicklung während des Betriebs von vielen Faktoren wie elektromagnetischer Kraft, thermischer Belastung und mechanischer Vibration beeinflusst wird, muss das Windungsisolierpapier nicht nur eine gute elektrische Isolierleistung aufweisen, sondern auch über hervorragende Flexibilität und mechanische Festigkeit verfügen, um sich an komplexe Arbeitsbedingungen anzupassen.

Blei-Isolierpapier

Isolierpapier aus Blei weist normalerweise eine hohe Zugfestigkeit und Verschleißfestigkeit auf, hat eine glatte und flache Oberfläche, lässt sich leicht fest um das Blei wickeln und bildet eine zuverlässige isolierende Schutzschicht. Bei einigen großen Leistungstransformatoren ist das Anschlusskabel länger und hält größeren Strömen stand. Um die Isolationsleistung sicherzustellen, wird neben der Auswahl von hochwertigem Isolierpapier auch eine Schutzhülse in die äußere Schicht des Isolierpapiers eingefügt, z. B. eine Schrumpfhülse oder eine Gummihülse, die die Isolationswirkung weiter verbessert und gleichzeitig eine wasserdichte, feuchtigkeitsbeständige und korrosionsbeständige Funktion erfüllt.

Im Betrieb ist Isolierpapier wie die „Schutzrüstung“ des Transformators, von der elektrischen Sicherheit über die Verlängerung der Lebensdauer bis hin zur Optimierung der Betriebseffizienz, eine Rundum-Eskorte. Verhindern Sie Kurzschlussausfälle, unterdrücken Sie elektromagnetische Störungen und legen Sie den Grundstein für eine stabile Stromübertragung; verlangsamen Sie die Alterung, verringern Sie das Ausfallrisiko, verlängern Sie die Lebensdauer des Transformators; reduzieren Sie den Energieverlust, verbessern Sie die Wärmeableitung, helfen Sie bei Energieeinsparung und Effizienz.

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