Наноинженерная древесина — новые технологии изоляции силовых трансформаторов
 
Продолжаем наблюдать за развитием новых технологий, обеспечивающих улучшение характеристик и повышающих эффективность работы оборудования для электрических сетей за рубежом.
 
Недавно командой исследователей из США были опубликованы подробности об изобретенном ими изоляционном материале на основе древесины.
 
Сегодня в силовых трансформаторах используется пропитанная маслом изоляционная бумага. Поскольку масло обладает гораздо меньшей диэлектрической прочностью, чем целлюлоза, пути электрического пробоя легко проходят через взаимосвязанные участки масла, что ограничивает общие характеристики бумаги как изолятора. Кроме того, бумажно-масляная изоляция (БМИ) плохо выдерживает физические нагрузки и является плохим проводником тепла, что повышает температуру оборудования и ускоряет разрушение материала.
 
Вместо обычной целлюлозной бумаги исследователи предложили использовать шпон из натурального дерева, который обладает естественной анизотропной структурой с выровненными порами.
 
Древесина была подвергнута мягкой щелочной обработке, чтобы удалить некоторые из ее природных компонентов — лигнин и гемицеллюлозу, а затем пропитана изоляционным маслом. Далее древесина была подвергнута прессованию, чтобы сделать ее более плотной. В результате получился новый материал, который назвали пропитанной маслом уплотненной древесиной (ODW).
 
В результате ODW является очень надежным электрическим изолятором, поскольку масло находится в изолированных наноканалах.
 
Прочность ODW на разрыв в 3,5 раза выше, чем у БМИ, а теплопроводность по всей поверхности в 1,6 раза выше. Эти свойства имеют решающее значение для того, чтобы выдерживать нагрузку на обмотку и тепло, выделяющееся внутри трансформаторов. Ускоренное термическое старение при температуре 150°C в течение шести недель показало, что ODW сохраняет более 70% прочности при растяжении, что все еще намного превышает первоначальную прочность БМИ.
 
🔎 Подробности

🔗Журнал «ЭЭПиР» в MAX