これを読めば、変圧器本体の材質と構造について包括的な理解が得られるでしょう。

変圧器本体の主な材料には、磁気回路材料、回路材料、絶縁材料、構造材料などが含まれます。具体的な材料の用途と分類は以下のとおりです。

1. ケイ素鋼板

変圧器において、ケイ素鋼板の性能に求められる主な要件は以下のとおりです。

①鉄損が少ないこと。これはケイ素鋼板の品質を示す最も重要な指標です。各国は鉄損値に基づいて等級を分けており、鉄損が低いほど等級が高くなります。

②強い磁場下では磁束密度（磁束密度）が高くなるため、モーターや変圧器の鉄心の体積と重量が削減され、珪素鋼板、銅線、絶縁材料の使用量を削減できます。

③表面は滑らかで平坦であり、厚みも均一であるため、鉄芯の充填率を向上させることができます。

④打ち抜き加工性に優れ、加工しやすい。

⑤表面絶縁層の密着性と溶接性が良好であるため、腐食を防ぎ、打ち抜き性を向上させることができます。

⑥ 基本的に磁気による経年劣化はありません。

ケイ素鋼板の分類と等級の定義

変圧器は通常、無負荷エネルギー効率レベルを確保するために冷間圧延方向性ケイ素鋼板を使用します。冷間圧延方向性ケイ素鋼板は、特性と加工方法に応じて、通常の冷間圧延方向性ケイ素鋼板、高透磁率ケイ素鋼板（または高磁束密度ケイ素鋼板）、およびレーザースコアリングケイ素鋼板に分類できます。通常、交流磁場（ピーク値）が 50Hz および 800A の場合、鉄心によって達成される最小磁極 B800A=1.78T〜1.85T のケイ素鋼板は、通常のケイ素鋼板と呼ばれ、「CGO」と表記されます。B800A=1.85T 以上の場合、Hi-B 鋼と従来のケイ素鋼の主な違いは、Hi-B 鋼のガウス配向テクスチャのケイ素鋼の度合いが非常に高い、つまり、容易磁化方向におけるケイ素鋼粒子の配列が非常に高いことです。工業的には、二次再結晶プロセスは、シリコン含有量3%のシリコン鋼板の製造に使用されます。Hi-B鋼の結晶粒配向は非常に高く、圧延方向からの平均偏差は3°であるのに対し、通常のシリコン鋼板は7°であるため、Hi-B鋼は高い透磁率を持ち、通常、B800Aは1.88T以上に達し、ガウス配向組織を改善し、透磁率を高めて鉄損を低減します。Hi-B鋼のもう1つの特徴は、鋼板表面に付着したガラス膜と絶縁コーティングの弾性張力が3～5N/mm2であり、通常の方向性シリコン鋼板の1～2N/mm2よりも優れていることです。高張力層は磁区幅を縮小し、異常渦電流損失を低減します。したがって、Hi-B鋼は従来の方向性シリコン鋼板よりも鉄損値が低くなります。

レーザーマーキングされたケイ素鋼板は、Hi-B鋼をベースに、レーザー照射技術によって表面にわずかな歪みが生じ、磁気軸がさらに微細化され、鉄損が低減されています。レーザーマーキングされたケイ素鋼板は、温度が上昇するとレーザー処理の効果が失われるため、焼きなまし処理はできません。

通常は約 1.56T であり、これは従来のケイ素鋼板の飽和磁束密度 1.9T と約 20% 異なるため、変圧器の設計磁束密度も 20% 低減する必要があります。非晶質合金油変圧器の設計磁束密度は通常 1.35T 未満です。結晶合金乾式変圧器の設計磁束密度は通常 1.2T 未満です。

2) 非晶質骨材コアストリップは応力に敏感です。コアストリップに応力がかかると、無負荷性能が劣化しやすくなります。そのため、構造には特に注意を払う必要があります。コアは支持フレームとコイルに吊り下げ、自重を支えるようにする必要があります。同時に、組み立て工程では特に注意を払い、鉄心に応力がかからないようにし、叩くなどの方法は最小限に抑える必要があります。

3) 磁歪は従来のケイ素鋼板よりも約10%大きいため、その騒音を制御するのが難しく、これもアモルファス合金変圧器の普及を阻む主な理由の一つです。変圧器の騒音にはより高い要求が課せられ、敏感な領域とそうでない領域に分けられ、音圧レベルの要求が的を絞って課せられるため、コア設計の磁気密度をさらに低減する必要があります。

4) アモルファス合金ストリップは厚さがわずか0.03mmと薄いため、従来のケイ素鋼板のように積層形状にすることはできず、コイル状の鉄心にしか加工できません。そのため、従来の変圧器メーカーは鉄心構造を自社で加工することができず、外注しています。コイル状の鉄心ストリップの長方形断面に対応して、アモルファス合金変圧器のコイルも通常は長方形構造に加工されます。

5) 現地化の度合いが十分ではない。現状では、主に日立金属から輸入した非晶質合金ストリップが主流であり、現地化は徐々に実現されつつある。中国では、安泰科技と青島雲路が非晶質合金広帯域（213mm、170mm、142mm）を保有しているが、その性能と輸入ストリップの安定性には依然として一定の差がある。

6) 最大ストリップ長に制限があります。初期段階では、焼鈍炉のサイズ制限により、非晶質合金ストリップの最大外周ストリップ長も大きく制限されていました。しかし、現在では基本的に解決されており、最大外周ストリップ長が10mの非晶質合金を製造できます。鉄心フレームは、3150kVA以下の非晶質合金乾式交換と10000kVA以下の非晶質合金油式交換の製造に使用できます。

アモルファス合金変圧器の優れた省エネ効果に加え、国の省エネルギー・排出削減推進政策など一連の政策により、アモルファス合金変圧器の市場シェアは拡大しています。アモルファス合金ストリップ（現在26.5元/kg）の価格は、従来の珪素鋼板（30Q120または30Q130）の約2倍ですが、銅との価格差は比較的小さいです。電力網製品の品質や入札要件を考慮すると、アモルファス合金変圧器は通常、銅導体を使用します。従来の珪素鋼板と比較した場合、アモルファス合金変圧器の主なコスト差は以下のとおりです。

1) 巻線コア構造のため、変圧器コアタイプには三相五柱構造を採用する必要があります。これにより、単枠コアの重量を軽減し、組み立ての難易度を下げることができます。三相五柱構造と三相三柱構造は、コスト面でそれぞれ長所と短所があります。現在、ほとんどのメーカーは三相五柱構造を使用しています。購入した単枠鉄心と組み立て図を図2に示します。

2) ステムの断面は長方形であるため、絶縁距離を一定に保つために、高電圧コイルと低電圧コイルもそれに合わせて長方形構造に作られています。

1) コアの設計磁束密度は従来のケイ素鋼板変圧器より約25%低く、コアの積層係数は約0.87で、従来のケイ素鋼板変圧器の0.97よりかなり低いため、設計断面積は従来のケイ素鋼板変圧器より大きくする必要があります。25%より大きい場合は、対応する高圧コイルと低圧コイルの周囲長もそれに応じて増加します。同時に、高圧コイルと低圧コイルの巻線の長さの増加も考慮する必要があります。コイルの負荷損失が変わらないようにするには、ワイヤの断面積をそれに応じて大きくする必要があります。それに伴い、アモルファス合金変圧器の銅含有量は従来の変圧器より約20%高くなります。

3. 回路材料

概要

変圧器の内部回路は主に巻線（コイルとも呼ばれる）で構成されています。外部電源に直接接続され、変圧器の中核部品です。変圧器の内部回路は通常、巻線でできています。銅線とアルミニウム線は、断面形状に応じて、丸線、平線（さらに単線、複合線、転位線に分類される）、箔導体などに分類されます。これらの層が最終的に全体のコイルを形成します。したがって、変圧器回路の主な導体材料は銅とアルミニウムです。

3.1 銅とアルミニウムの特性の比較

銅とアルミニウムはどちらも電気伝導性に優れた金属材料であり、変圧器のコイルを作る際によく用いられる導体です。両者の物理的特性の違いを以下の表に示します。

3.2 変圧器巻線における銅・アルミニウム線の性能比較

銅・アルミニウム変圧器の差異は、材料の違いによっても決まり、それは以下の点に表れています。

1) 銅導体の抵抗率はアルミニウム導体の約60%に過ぎません。同じ損失と温度上昇の要件を満たすためには、使用するアルミニウム導体の断面積は銅導体の断面積よりも60%以上大きく、同じ容量とパラメータが必要となります。アルミニウム導体変圧器の体積は通常、銅導体変圧器よりも大きくなりますが、このとき変圧器の放熱面積も増加するため、油の温度上昇は低くなります。

2) アルミニウムの密度は銅の約30%に過ぎないため、アルミニウム導体配電変圧器は銅導体配電変圧器よりも軽量です。

3) アルミニウム導体の融点は銅導体の融点よりはるかに低いため、短絡電流の温度上昇限界は250℃であり、銅導体の350℃よりも低い。そのため、体積も銅導体トランスよりも大きくなる。

4) アルミニウム導体の硬度が低いため、表面のバリを除去しやすく、変圧器製造後にバリによる巻線間短絡や層間短絡が発生する確率が低減されます。

5) アルミニウム導体は引張強度と圧縮強度が低く機械的強度も劣るため、アルミニウム導体変圧器は銅導体変圧器ほど短絡耐性が高くありません。導体の応力限界は1600kg/cm2で、耐荷重能力が大幅に向上しています。

6) アルミニウム導体と銅導体間の溶接プロセスが悪く、接合部の溶接品質を保証することが難しく、アルミニウム導体の信頼性に一定の影響を与えます。

7) アルミニウム導体の比熱は銅導体の239%ですが、両者の密度と設計電気密度の違いを考慮すると、実際の熱時定数の差は比熱の差ほど大きくありません。乾式変圧器の短時間過負荷容量への影響は小さいです。

4. 断熱材

概要

しかし、変圧器の信頼性と耐用年数は、使用される絶縁材料に大きく依存します。絶縁材料は誘電体とも呼ばれ、高い抵抗率と低い導電率を持つ物質です。絶縁材料は、帯電した導体や異なる電位にある導体を絶縁し、電流を特定の方向に流すために使用できます。変圧器製品では、絶縁材料は放熱、冷却、支持、固定、アーク消弧、電位勾配の改善、耐湿性、防カビ性、導体保護の役割も果たします。直流電圧の作用下では、絶縁材料にはごくわずかな電流しか流れません。その抵抗率（空気中の体積抵抗率を指す）は比較的高く、一般的に10⁸～10²⁰Ω・cmです（導体の抵抗率は10⁻⁶～10⁻³Ω・cm、半導体の抵抗率は10⁻³～10⁸Ω・cmです）。

絶縁材料は直流電流に対して非常に大きな抵抗を示します。その高い抵抗率のため、直流電圧が印加されても、ごくわずかな表面漏洩電流を除いて実質的に非導電性となります。一方、交流電流に対しては静電容量を持ちます。電流も一般的に非導電性であると考えられています。絶縁材料の抵抗率が高いほど、絶縁特性は優れています。

変圧器では、絶縁材料は導電部同士を接地（ゼロ電位）から絶縁するために使用されます。各種支持部材に使用される場合、絶縁材料は優れた機械的特性も備えている必要があります。さらに、絶縁材料は冷却、固定、エネルギー貯蔵、アーク消弧、電位勾配の改善、防湿、防カビ、導体保護など、他の役割も果たします。

一般的に、断熱材は3つのカテゴリーに分類されます。

1) ガス絶縁材料：常温常圧下では、空気、窒素、水素、二酸化炭素、六​​フッ化硫黄などの一般的な乾燥ガスは優れた絶縁特性を有します。中でも、空気と六フッ化硫黄は変圧器に広く使用されています。

2) 液体絶縁材料：液体絶縁材料は通常、油の形で存在し、絶縁油とも呼ばれます。鉱物油、植物油、合成エステルなど。

3) 固体絶縁材料：絶縁塗料、絶縁接着剤、絶縁紙、絶縁段ボール、波形段ボール、電気プラスチックおよびフィルム、電気積層材（棒、管）、鋳造エポキシ樹脂、電気磁器、ゴム、雲母製品など。

4.1 絶縁油

絶縁油は、高い電気強度、高い雷保護性能、低い凝固点、酸素作用下での優れた性能温度、高温・強電界耐性、無毒性、非腐食性、低粘度、良好な流動性などの特性を有しています。変圧器、油入スイッチ、コンデンサ、ケーブルなどの電気製品に幅広く使用され、絶縁、冷却、含浸、充填の役割を果たします。さらに、油入スイッチにおけるアーク消弧やコンデンサにおける蓄電の役割も担います。

絶縁油は、変圧器において絶縁と冷却という二つの役割を同時に果たす。

絶縁油は現在、一般的に以下のカテゴリーに分類されます。

1) 鉱物油：変圧器油、スイッチ油、コンデンサ油、ケーブル油など。

2) 合成油：ドデシルベンゼン、シリコーン油、合成エステルなど。

3）植物油

4.2 エポキシ樹脂

エポキシ樹脂はポリマー化合物です。樹脂は、固体、半固体、または準固体の有機材料であり、分子量は不定（通常は高い）、応力を受けると流動する性質を持ち、通常は軟化または融解範囲があり、断面はしばしば貝殻のような形状を呈します。基本的な特性は以下のとおりです。

1) 分子鎖は非常に長く、各鎖には数百、あるいは数万もの原子が含まれており、それらは共有結合で互いに結びついている。

2) 長い分子鎖は最小の繰り返し単位である鎖リンクで構成されており、分子中の鎖リンクの数を重合度と呼びます。

3) 高分子の分子間力の総和は、分子内の原子間の化学結合力を上回ることが多く、そのため高分子化合物は、例えば気体状の高分子が存在しない、高分子の溶解プロセスが非常に遅いなど、一連の特性を持ちます。分子間に架橋がある場合、この特徴はさらに顕著になります。

エポキシ樹脂とは、エポキシ官能基を含むオリゴマーのことです。エポキシ樹脂は1891年に登場しました。1947年以降、米国とスイスの多くの企業がビスフェノールAエポキシ樹脂の工業的合成に成功しました。私の国では1956年に生産を開始しました。

エポキシ材料の電気絶縁特性は特に優れています。充填剤を添加しない場合、硬化製品のEBは16MV/m以上、pVは1011Ω·m以上、εrは3～4、tanδは商用周波数で約0.002となります。そのため、20%環状酸素樹脂は、電気・電子絶縁に用いられ、例えば、B級絶縁塗料としてエポキシ含浸塗料として小型・中型モータのステータ巻線の含浸に、エポキシ無溶剤塗料として大型モータのステータ巻線の真空含浸に、積層材（板​​、管、棒）としてモータのスロットウェッジやスペーサー、高電圧スイッチ操作棒に、接着剤として高電圧電気磁器ブッシングの接着に、キャスタブルとして六フッ化硫黄完全密閉型複合電気機器（GIS）のディスク絶縁に用いられます。絶縁体、変圧器、高電圧セラミックコンデンサなどの部品。現在、中国で生産されるエポキシ樹脂または変性エポキシ樹脂のブランド名はまだ統一されていません。世界中のエポキシ樹脂メーカーの名称も異なり、商標で識別する必要があります。

エポキシ樹脂は単なるオリゴマーであり、硬化後にのみ使用できます。硬化剤はエポキシ樹脂と反応し、樹​​脂分子を線状構造から塊状構造へと架橋します。促進剤／触媒は反応の活性化エネルギーを低下させ、キャスタブルのゲル化反応プロセスを促進／調整することができます。硬化剤は、含有する活性水素を用いて樹脂中の活性エポキシ基と開環付加反応を起こし、硬化を実現します。活性水素は、硬化剤または促進剤中の-NH2、-NH-、-COOH、-OH、および-SHです。一般的に使用される硬化剤はアミン類と酸無水物です。硬化剤によっては促進剤／触媒が必要なもの、高温条件が必要なもの、低温で激しく反応するものがあります。硬化剤の種類によって硬化後の製品の特性が大きく異なり、製品の最終特性に大きな影響を与えます。したがって、エポキシ樹脂配合システムにおいて硬化剤を設計・選択することは非常に重要です。

エポキシ絶縁材は乾式変圧器に用いられ、過去40年間で開発された新しい技術である。変圧器コイルの設計寿命は30年に達する必要があり、耐熱等級はF等級に達しなければならない。一般的な材料ではこれらの要件を満たすことは困難である。

このため、所望の効果を得るためには、使用する材料とその配合システムおよびプロセスを設計、最適化、試験、検証する必要がある。樹脂絶縁乾式変圧器では、エポキシ樹脂システムは鋳造または浸漬によって形成され、その後熱硬化されてコイル絶縁体（すなわち、縦方向絶縁体）が形成される。乾式変圧器の全運転中、エポキシ樹脂絶縁体はコイルの電気絶縁性と機械的強度を確保するとともに、熱伝導によってコイル内部の熱を放散する必要がある。

最大の弱点は、樹脂絶縁体の欠陥や損傷（一般的には製造工程における欠陥や運転工程における損傷）が不可逆的かつ修復不可能であることです。そのため、固体絶縁体のひび割れ、鋳造欠陥、部分放電（すなわち、部分的な放電）を回避することが特に重要であり、固体絶縁体製造技術の鍵となり、メーカー間の競争の焦点となっています。

変圧器の運転中に発生する損失による高温上昇のため、樹脂絶縁体は長時間高温で動作します（例えば、F級変圧器では、設計上の最大動作温度は一般的に約140℃です）。また、変圧器は試運転前やメンテナンス中に高温になる可能性があり、さらに低温（例えば-30℃）になると、雷による高電圧ショックや短絡などの大きな電気ショックにいつでもさらされる可能性があります。樹脂絶縁コイルは、これらの変化に適応し、極端な高温および低温下での短絡による電気力学的ショックに耐えることができなければなりません。したがって、エポキシ絶縁システムの熱的、機械的、電気的特性には、非常に厳しい要求が課せられます。

現在、樹脂鋳造変圧器の絶縁材料システムには2種類あり、1つは「純樹脂鋳造＋高充填率ガラス繊維強化」、もう1つは「樹脂石英粉末鋳造＋プリプレグガラスメッシュ局所強化」である。

絶縁システム（すなわち、従来の絶縁構造）は、絶縁材料システムよりも広い範囲をカバーします。絶縁システムとは、絶縁材料とその組み合わせだけでなく、絶縁体と導体、磁石との関係、電界との関係、絶縁体と周囲環境（気体または液体とその状態、表面汚染、放熱条件、機械的力または放射線など）との関係、および電力系統の動作パラメータへの適応性など、電気機器（またはその個々の構成要素）全体の絶縁を指します。乾式変圧器内の空気の流れと放熱、絶縁応力なども、絶縁システムで考慮すべき範囲に含まれます。

4.3 絶縁紙

植物繊維紙は、木質繊維、綿繊維、麻繊維に分けられ、最も一般的に使用されているのは純粋な硫酸パルプ紙です。モミや朝鮮松などの木材は主にセルロースで構成されており、セルロースは天然のポリマー化合物です。絶縁紙の製造方法は、硫酸法などの化学的方法を採用しています。この方法では、蒸解液の主成分は硫化ナトリウム（Na2S）です。硫化ナトリウムは加水分解されて硫化水素ナトリウムと水酸化ナトリウムを生成します。セルロースは反応して苛性ソーダに溶解します。蒸解液は比較的穏やかなため、セルロースの分子量はほとんど減少しません。変圧器で一般的に使用される植物セルロース絶縁紙は、電力ケーブル紙、高電圧ケーブル紙、変圧器巻線間絶縁紙です。

1) ケーブルペーパー: ケーブルペーパーはクラフトパルプで作られ、グレードはDL08、DL12、DL17で、厚さはそれぞれ0.08mm、0.12mm、0.17mmで、ロールで供給されます。ケーブルペーパーに変圧器油を含浸させると、機械的強度と電気的強度が大幅に向上します。たとえば、空気中の電力ケーブルペーパーの電気的強度は6〜9×103kV/mですが、乾燥して変圧器油に浸漬すると、電気的強度は70〜90×103kV/mに達します。十分な熱安定性があり、通常は巻線絶縁と中間絶縁に使用されます。ケーブルペーパーには、高電圧ケーブルペーパー、低電圧ケーブルペーパー、高密度ケーブルペーパー、絶縁クレープ紙もあります。高電圧ケーブルペーパーは、110〜330kVの変圧器や変圧器に適しており、誘電損失正接が低くなっています。低電圧ケーブルペーパーは、35kV以下の電力ケーブルや変圧器、その他の電気製品の絶縁に使用されます。絶縁クレープ紙は、電気絶縁紙から作られています。しわ加工が施されており、横方向にしわがあり、引っ張ると引き伸ばされます。油入変圧器の絶縁被覆、コイル出口、リード線、静電シールド装置の絶縁被覆などによく使用されます。高密度ケーブルペーパーも絶縁クレープ紙の一種で、電気強度は一般的なクレープ紙より100%〜150%高く、機械的強度は50%高く、電気強度が高く、耐油性、弾性に優れ、伸縮性も良好です。ワニステープの代わりにリード線として使用でき、電線接続部や曲げ部の絶縁にも使用できます。

2) 電話用紙：電話用紙も硫酸パルプから作られており、電話ケーブルによく使われています。機械的強度は低いため、一般的に導体の巻線絶縁、層絶縁、または被覆絶縁として使用されます。

3) コンデンサ紙：コンデンサ紙は、用途に応じてA種とB種に分けられます。A種コンデンサ紙は、電子産業におけるメタライズド紙誘電体コンデンサに使用されます。B種は主に電力コンデンサの中間極誘電体として使用されます。コンデンサ紙は、高い密着性と薄さが特徴です。一般的に、変流器にはコンデンサ紙がよく使用されますが、変圧器にはあまり使用されません。

4) 巻取絶縁​​紙：巻取絶縁紙は、サイジング紙の裏紙として使用され、サイジング紙は絶縁筒（チューブ）や容量スリーブの巻取に使用されます。その特徴は、ケーブル紙よりも吸水高さが高く、含浸紙よりも低いことです。接着紙は、片面接着または両面接着（フェノール樹脂またはエポキシ樹脂）に分けられ、低温で硬化されます。接着紙を使用して紙管を作ったり、積層体をプレスしたりする場合、加熱してプレスすることで接着剤が最終的に硬化します。ロール状は一般的に片面テープ、プレステープは両面テープです。また、油浸箔巻取コイルの層間絶縁に使用されるダイヤモンド接着紙（メッシュ接着紙）もあります。硬化後、絶縁体間および絶縁体と箔間の接着が確保され、強度と良好な油透過性が向上します。

従来の変圧器用絶縁紙は、主にケーブル紙、クレープ紙、菱形ディスペンシング紙として使用され、変圧器では巻線間絶縁、層間絶縁、リード線結束などに用いられます。通常、各種絶縁紙の価格はほぼ同じで、1kgあたり約20元と高額です。

4.4 電気複合材料

電気薄膜および電気複合材料は、優れた誘電特性を有し、薄板絶縁材料に分類されます。電気薄膜には、ポリエステルフィルムやポリイミドフィルムなどがあり、これらは電線絶縁材や変圧器の層間絶縁材としても使用できます。電気複合材料は、フィルムの片面または両面に繊維材料を接着した複合材料で、変圧器の層間絶縁材として、特に乾式変圧器の箔巻きコイルなどに使用できます。低電圧コイルは通常、複合材料で作られ、樹脂含浸後に層間絶縁材として使用されます。一般的に使用される複合材料には、DMD、GHGなどがあります。

DMDの正式名称はポリエステルフィルムポリエステル繊維不織布軟質複合材料で、プリプレグ樹脂DMDと非プリプレグDMDに分けられます。D) 作製された3層軟質複合材料。DMDは優れた電気絶縁性、耐熱性、機械的強度、および優れた含浸特性を有しています。非プリプレグDMDは油入変圧器の層間絶縁材として使用でき、プリプレグDMDはF種乾式変圧器の低電圧箔巻コイルの層間絶縁材として使用できます。その具体的な性能指標を次の表に示します。

GHGの正式名称は、ポリイミドフィルムにH級樹脂を予め含浸させたガラス繊維軟質複合材料です。ガラス繊維布（G）をポリイミドフィルム（H）の両面に貼り付けた3層構造の軟質複合材料です。DMDと比較して耐熱性に優れており、H級絶縁乾式変圧器の低電圧箔巻コイルの層間絶縁材として使用できます。

NHNの正式名称は、ポリイミドフィルム・ポリアラミド繊維紙・軟質複合材料です。NHNは現在、最高級の薄膜絶縁材料であり、優れた耐熱性、良好な誘電特性、低い吸水率、優れた耐湿性を備えています。H種絶縁材料に分類され、H種乾式変圧器の層間絶縁に使用できます。具体的な性能パラメータは以下の表に示されています。

4.5 断熱段ボール

絶縁紙板は、純粋なクラフト木材パルプ製紙で作られ、オイルギャップスペーサー、オイルギャップステー、セパレーター、ボール紙管、段ボール、鉄ヨーク絶縁、クリップ絶縁、パイ巻きのエンド絶縁巻き圧力板などに使用できます。一般的な厚さは 1.0mm、1.5mm、2mm、3mm、4mm、6mm です。絶縁ボール紙は、密度に応じて低密度ボール紙、中密度ボール紙、高密度ボール紙に分けられます。低密度紙は通常 T3 ソフトボール紙と呼ばれ、密度は 0.75g/cm3 ～ 0.9g/cm3 で、強度が低く、曲げ部品や湿潤後のストレッチ部品の製造によく使用され、アングルリング、環状部品、ソフト紙管の成形などに使用されます。低密度ボール紙は、吸油率が高く、成形性は良好ですが、機械的特性は劣ります。中密度段ボールは通常T1段ボールと呼ばれ、密度は0.95g/cm3～1.15g/cm3で、ステイパッドなどに使用されます。高密度段ボールは通常T4段ボールと呼ばれ、密度は1.15g/cm3～1.3g/cm3で、絶縁段ボール管、絶縁圧力板、エンドリングなどに使用されます。高電圧コイルの多層紙管で構成されるオイルボードスペーサー構造では、段ボール支柱の代わりに段ボールを使用してオイルギャップを形成することもでき、絶縁性能を確保しながら材料を節約できます。

4.6 ポリプロピレンフィルム

ポリプロピレンフィルムは、ポリプロピレン樹脂（PP）を厚手のシート状に押し出し、一方向に延伸して作られています。密度は0.92g/cm3です。2) 電気特性と化学的安定性に優れ、比誘電率は2～2.2、絶縁破壊圧力は150MV/m以上です。3) 機械的特性に優れ、引張強度は100MPa以上です。4) 125℃で長期間使用でき、Eクラスの絶縁体です。5) 疎水性と強い吸水性を有し、油入変圧器の電線絶縁に使用できます。

4.7 Other insulating materials

Transformer oil and insulating paper are the main insulating materials for oil-immersed transformer coils. Resin, insulating paper, and composite materials are the main insulating materials for dry-type transformer coils. In addition to these materials, the following insulating materials are also commonly used in transformers: (Laminated wood, laminate, insulating paint, insulating glue, cotton tape, compression tape, no weft tape, etc.

1) Laminate: Electrical laminate is a layered insulating material made of paper, cloth and wooden veneer as the substrate, dipped (or coated) with different adhesives, and hot pressed (or rolled). . According to the requirements of use, the laminated products can be made into products with excellent electrical and mechanical properties, heat resistance, oil resistance, mildew resistance, arc resistance and corona resistance. Laminate products mainly include laminates, laminated wood, laminated tubes, rods, capacitor sleeve cores and other special profiles. The properties of laminates depend on the nature of the substrate and adhesive and the process by which they are formed. According to different raw materials and adhesives, laminates are divided into insulating laminates (paperboard, used for oil change), phenolic laminated paperboard (commonly known as bakelite, paperboard impregnated with phenolic resin, used for oil change), phenolic laminated cloth board (cotton cloth impregnated with phenolic resin, commonly used for oil change), epoxy glass cloth board (glass fiber cloth with epoxy resin as adhesive, can be used for F grade dry change or oil change), modified diphenyl ether glass cloth board (Glass fiber cloth uses modified diphenyl ether resin as adhesive, which can be used for H-level dry change), bismaleimide glass cloth board (glass fiber cloth uses bismaleimide resin as adhesive, Can be used for H-level dry change). Laminates usually have good mechanical strength and insulation properties, and are often used as core clip insulation, external supports, etc. in transformers.

2) Insulation cylinder (tube): The insulation cylinder in the transformer is mainly used between the inner and outer coils, between the coil and the iron core, for the coil lining the skeleton, and the wire is directly wound on the insulation cylinder. At the same time, the insulation cylinder can also be used for the main Insulation, increase the number of oil gaps in the main insulation, and strengthen the insulation. According to the different materials, the insulating tube is generally divided into phenolic paper tube (commonly used for oil change), epoxy glass cloth tube (commonly used for oil change or F grade dry change), modified diphenyl ether glass cloth tube (commonly used for oil change) H-level dry change), glass fiber reinforced plastic cylinder (commonly used in H-level dry change), bismaleimide glass cloth cylinder (commonly used in H-level dry change), etc.

3) Laminated wood: The electrical laminated wood is made of high-quality hardwoods, such as birch, beech, etc. After being cooked twice at 70°C to 80°C, the lignin acid and grease of the wood itself are removed, and then cut into individual pieces of 1 to 3 mm. After drying, it is coated with resin adhesive. After pre-curing, it is repeatedly assembled and stacked. It has good insulating strength and mechanical strength. It can be used as spacer, angle ring, etc. in oil change. .

1) Binding tapes: Transformer binding tapes include cotton tapes, compression tapes, mesh semi-dry non-weft tapes, glass tapes, polyester tapes, etc., which are used for binding and tightening iron cores and coils.

5. Material structure and accessories

In the transformer, there are also structural materials and accessories. The structural materials mainly play the functions of transformer support, magnetic circuit, circuit reinforcement, transformer insulating liquid packaging, etc., including clips, oil tanks, radiators, oil conservators, etc. The main materials are For Q235 steel, non-magnetic steel is often used for the outlet bushing of the fuel tank cover to reduce eddy currents. In addition, non-magnetic steel or high-grade steel is sometimes used inside the transformer body.

Transformer accessories mainly have performance monitoring and protection functions. Dry transformers include thermostats, fans, transformers, etc., and oil transformers include gas relays, thermostats, pressure relief valves, tap switches, etc. Some accessories are required by customers. propose.

Source: Transformer Circle