Principio de funcionamiento del alambre revestido de papel-: campo eléctrico y mecanismo de gestión térmica del aislamiento compuesto de papel-aceite
Dec 25, 2025| Como material de bobinado clave para equipos de energía de alto-voltaje y motores de alta-potencia, el principio de funcionamiento del alambre revestido de papel-se basa en el mecanismo sinérgico de transmisión de corriente por el conductor metálico y la supresión de la concentración de campo eléctrico y el retraso del envejecimiento térmico por el sistema de aislamiento compuesto de papel-aceite. Durante el funcionamiento, el alambre revestido de papel-no solo soporta altas cargas de corriente, sino que también necesita mantener un aislamiento eléctrico confiable a largo plazo-y una estabilidad térmica en entornos-inmersos en aceite o sellados. Su mecanismo de funcionamiento se puede explicar desde dos aspectos: transmisión de conductividad y protección del aislamiento.
En el nivel de transmisión de conductividad, el núcleo del cable-enfundado con papel es un conductor hecho de cobre o aluminio altamente conductor. Cuando el equipo está energizado, la corriente alterna o continua se distribuye uniformemente a lo largo de la sección transversal del conductor, realizando la transferencia de energía desde el lado de la fuente de energía al lado de la carga. La elección del área de sección transversal-del conductor y del material determina su capacidad de carga-de corriente y el nivel de calentamiento Joule en condiciones de funcionamiento, que es el punto de partida para el diseño del mecanismo de gestión térmica.
En el nivel de protección del aislamiento, la capa aislante del cable-enfundado con papel consiste en papel aislante eléctrico tratado especialmente y envuelto firmemente alrededor de la superficie del conductor. El papel aislante está hecho de fibras vegetales refinadas y tiene una excelente rigidez dieléctrica y dureza mecánica. Cuando se usa sola, si bien la capa de papel puede bloquear las fugas de corriente, es propensa a sufrir una descarga parcial en condiciones de alto-voltaje debido a espacios de aire o humedad. Por tanto, es necesario impregnar la capa de papel con aceite aislante mineral o sintético. El aceite penetra en los microporos del papel y elimina el aire, formando un sistema aislante compuesto de papel-aceite.
El principio de funcionamiento de la estructura compuesta de papel-aceite radica en la utilización de las propiedades complementarias de los dos medios: la alta constante dieléctrica y la fluidez del aceite aislante ayudan a distribuir el campo eléctrico de manera uniforme y eliminar el calor local; El papel aislante proporciona un soporte mecánico estable y una barrera dieléctrica, inhibiendo la formación de canales de descarga causados por las impurezas del aceite. Bajo alto voltaje de CA, el campo eléctrico se distribuye principalmente en la capa de aceite, mientras que la capa de papel actúa como divisor de voltaje y evita la descarga superficial. En campos CC o pulsados, la resistividad del volumen del papel puede retrasar la acumulación de carga y reducir el valor máximo de la intensidad del campo local.
En términos de gestión térmica, el calor Joule generado durante el funcionamiento del cable-aislado con papel se conduce a la capa de papel a través del conductor y luego se disipa al tanque de aceite del equipo o al sistema de enfriamiento a través de la convección y conducción del aceite de impregnación. El sistema de papel-aceite mantiene un rendimiento estable dentro de un rango de temperatura adecuado, evitando la degradación del aislamiento causada por la descomposición térmica de la capa de papel o la volatilización del agente de impregnación.
En general, el principio de funcionamiento del cable aislado con papel-es conducir la electricidad de manera eficiente a través de un conductor metálico y lograr la homogeneización del campo eléctrico, la disipación del calor y la amortiguación mecánica a través de un sistema de aislamiento compuesto de papel-aceite. Esto le permite mantener-un aislamiento confiable y un rendimiento operativo a largo plazo en entornos de alto-voltaje, alta-temperatura y-inmersos en aceite, lo que proporciona una garantía fundamental para el funcionamiento seguro de equipos industriales y de energía a gran-escala.