Принципът на работа на трансформаторните втулки се основава на капацитивно разделяне на напрежението и много{0}}слойна изолационна структура. Неговата сърцевина е равномерното разпределение на електрическото поле във вътрешното ядро на кондензатора, предотвратявайки частичен разряд и разрушаване на изолацията, като по този начин безопасно отвежда проводниците за високо и ниско напрежение от трансформатора към външната страна на резервоара. Той не само пренася ток, непрекъснато пропуска ток на натоварване по време на работа, но също така трябва да издържа на мигновен висок ток и висока температура при екстремни условия като късо съединение.
Подробно обяснение на принципа на работа
Капацитивен механизъм за разделяне на напрежението
Капацитивните втулки (обикновено използвани в системи с високо-напрежение от 66kV и над) имат множество слоеве от метално фолио (алуминиево фолио) и изолационна хартия, редуващо се навити, за да образуват „ядро на кондензатора“, съставляващо поредица от последователно-свързани екрани на кондензатора. Тази структура използва принципа на капацитивно разделяне на напрежението, за да направи разпределението на напрежението по дължината на втулката по-равномерно, избягвайки повреда на изолацията, причинена от концентрацията на електрическо поле.
Синергичен ефект на основната и външната изолация
Основна изолация: Цилиндрична структура, съставена от импрегнирана с масло-кабелна хартия и кондензаторни екрани, осигуряващи първична електрическа изолация.
Външна изолация: Обикновено изработена от порцелан или композитни материали, тя издържа на изискванията за разстоянието на пълзене при външни условия на околната среда (като дъжд, сняг и мръсотия), за да се осигури здравина на изолацията спрямо земята.
Дизайн за уплътняване и термична стабилност
Втулката е напълно запечатана конструкция, пълна с изолационно масло. Маслен консерватор се настройва за разширяване на обема, причинено от температурни промени, а масломерен индикатор следи нивото на маслото. Конструкцията е с пружинно-натоварване, за да компенсира деформацията, причинена от термично разширение и свиване, осигурявайки дългосрочно-запечатване.
Изравняване и защита от заземяване
Изравнителна топка е разположена в опашния край, за да подобри разпределението на електрическото поле и да намали изолационното разстояние между опашния край и заземяващия компонент. Малката втулка в края се използва за измерване на диелектрични загуби или частично разреждане по време на тестване и трябва да бъде надеждно заземена по време на работа.
