ورق عزل كهربائي

مكثفات WIMA الورقية المعدنية (MP) المصنفة X2، أو التي تعمل بنظام "التوصيل المباشر" (عادةً في مرشحات كبح التداخل الكهرومغناطيسي). يمكن توصيل هذه المكثفات بأمان بتيار متردد منخفض المقاومة عند جهد التيار المتردد المقنن (هنا، 250 و275 فولت). لا يجوز توصيل المكثفات "العادية" بنظام "التوصيل المباشر" حتى لو كانت تصنيفاتها للتيار المستمر أعلى بكثير من جهد التيار المتردد. تشير علامة 40/110/56 إلى الظروف المناخية وفقًا للمعيار IEC 60068-1 (من -40 درجة مئوية إلى +110 درجة مئوية).

أوراق العزل الكهربائي هي أنواع محددة من الورق تُستخدم كعازل كهربائي . وتُستخدم في العديد من التطبيقات نظرًا للخصائص الكهربائية المتميزة للسليلوز النقي . السليلوز عازل جيد وقطبي أيضًا ، وله سماحية نسبية أكبر بكثير من 1. [ 1 ]

تُصنف منتجات الورق الكهربائي حسب سمكها: فالأوراق التي يقل سمكها عن 1.5  ميل (0.0381  مم) تعتبر مناديل ورقية ، بينما تلك التي يزيد سمكها عن 20  ميل (0.508  مم) تعتبر ألواحًا . [ 2 ]

تاريخ

بدأ استخدام الورق المقوى كعازل كهربائي في أوائل ومنتصف القرن العشرين. ونظرًا للحاجة إلى محولات كهربائية عالية الجهد، برزت الحاجة إلى مادة عازلة قادرة على تحمل الإجهادات الكهربائية والفيزيائية العالية التي تتعرض لها النواة والملفات. وقد استُخدم الورق المضغوط، وهو لوح مصنوع من طبقات الورق المضغوطة والمجففة، لأغراض التركيب في العديد من الآلات الكهربائية الأولى. ومع ذلك، ومع تطور التكنولوجيا الكهربائية، ازدادت الحاجة إلى مادة ذات كثافة أعلى قادرة على عزل محولات أكبر حجمًا وأعلى جهدًا. في أواخر عشرينيات القرن العشرين، أصبح هانز تشودي-فود مديرًا لشركة إتش. وايدمان المحدودة، وبدأ بتطوير نوع من الورق المضغوط يلبي المعايير الأعلى المطلوبة للمحولات الأحدث والأكثر قوة. وعلى عكس الطرق القديمة لإنتاج الورق المضغوط، لم يُصنع ورق المحولات من الورق المُستعمل أو نفايات القطن، بل من السليلوز الكبريتي عالي الجودة. صُنع المنتج الجديد بالكامل من السليلوز دون استخدام أي راتنج أو مادة رابطة، مما حسّن من قدرات العزل الكهربائي، وكان من الممكن تجفيفه بالكامل وإزالة الغازات منه وتشريبه بالزيت. واشتهر المنتج الجديد باسم "لوح المحولات". وخلال ثلاثينيات القرن العشرين، أدت أساليب الإنتاج الجديدة والتطورات في فهمنا إلى استبدال جميع أجزاء العزل في المحولات تقريبًا بأجزاء مصنوعة من لوح المحولات.

إنتاج

كلما زادت متطلبات التطبيق، زادت الحاجة إلى ورق أنظف . تُستخدم المياه المعالجة منزوعة الأيونات أو حتى المقطرة في آلات صناعة الورق عند إنتاج أنواع عالية الجودة من ورق العزل الكهربائي. يُصنع ورق العزل الكهربائي من لب الكرافت غير المبيض والمُزال منه اللجنين جيدًا .

التطبيقات

ورق الكابلات

تُصنّف الكابلات الكهربائية حسب الجهد والتيار المستخدمين. تتميز كابلات الهاتف بجهد وتيار متوسطين، حيث تنقل تيارات كهربائية متوسطة أو إشارات كهربائية. تحتوي كابلات الهاتف على عدد كبير من الموصلات المعزولة بشكل فردي. يجب أن يكون الورق المستخدم في عزلها رقيقًا (30-40 جم/م² ) . أما كابلات الطاقة العادية، فتحتاج إلى عزل أكثر كثافة، ولذلك يُستخدم ورق ذو كثافة أعلى، تتراوح عادةً بين 60 و190 جم/ م² . يجب أن يكون الورق قويًا ومرنًا ومتجانسًا وخاليًا من الثقوب أو الشوائب. ويجري استبدال هذه الكابلات حاليًا بالعزل البلاستيكي .

ورق كابلات الطاقة عالية الجهد

تُعدّ كابلات الطاقة البحرية ذات الفولتية العالية جدًا (أكثر من 400 كيلوفولت) من التطبيقات بالغة الصعوبة. عادةً ما يتراوح وزن الورق المستخدم بين 65 و155 غ/م² ، ويُصنع في الغالب باستخدام آلات تصنيع الورق ثنائية الطبقات. من مزايا استخدام الورق في الكابلات البحرية أنه في حالة حدوث تسرب، يتمدد الورق ويمنع تدفق الماء عبر الكابل.

نسيج المكثف

يُستخدم هذا الورق في المكثفات ، وهو ورق رقيق للغاية ونظيف (يتراوح وزنه عادةً بين 6 و12 غ/م² ) مُعالَج بتقنية الصقل الفائق . يُصنع من لبّ ورق كرافت نقي غير مُبيَّض، مُكرَّر للغاية. يُصنع هذا الورق على آلات ورق صغيرة تعمل بسرعات منخفضة، نظرًا لضرورة تصريف المادة الخام ببطء شديد.

لوحة محول

تُستخدم ألواح المحولات بشكل أساسي في المحولات المملوءة بالزيت، حيث تكون هناك حاجة إلى بنية عازلة صلبة. وهي عبارة عن ألواح مضغوطة يصل  سمكها إلى 8 مم. تُصنع هذه الألواح وهي رطبة على أسطوانات تشكيل، ثم تُقطع عند الوصول إلى السمك المطلوب. ينتج عن ذلك لوح بحجم عرض ومحيط الأسطوانة. تُجفف الألواح الرطبة بالضغط الساخن أو البارد، ثم تُنهى على آلات منفصلة.

انظر أيضاً

مراجع

  1. باولابورو، هانو (2000). "5". درجات الورق والكرتون . علم وتكنولوجيا صناعة الورق. المجلد  18. فنلندا: فابيت أو واي. الصفحات 106-108 . ISBN  952-5216-18-7.
  2. ASTM الورق والكرتون: الخصائص والتسمية وأهمية الاختبارات ، ASTM، 1951، صفحة 26