Після прочитання цього ви матимете повне розуміння матеріалу та конструкції корпусу трансформатора.

Основні матеріали корпусу трансформатора включають матеріали магнітних ланцюгів, матеріали схем, ізоляційні матеріали, конструкційні матеріали тощо. Конкретне використання та категорії матеріалів:

1. Лист кремнієвої сталі

У трансформаторі вимоги до експлуатаційних характеристик кремнієвої сталі в основному такі:

①Низькі втрати заліза, що є найважливішим показником якості листів кремнієвої сталі. Усі країни поділяють марки за значенням втрати заліза. Чим нижчі втрати заліза, тим вищий сорт.

②Інтенсивність магнітної індукції (магнітна індукція) висока під дією сильного магнітного поля, що зменшує об'єм і вагу залізного осердя двигуна та трансформатора, а також дозволяє заощадити кремнієві сталеві листи, мідні дроти та ізоляційні матеріали.

③Поверхня гладка, рівна та рівномірна за товщиною, що може покращити коефіцієнт заповнення залізного осердя.

④Він має добру здатність до пробивання та легко обробляється.

⑤ Адгезія та зварюваність поверхневої ізоляційної плівки хороші, що може запобігти корозії та покращити властивості штампування.

⑥ В основному немає магнітного старіння.

Класифікація та визначення марки кремнієвого сталевого листа

У трансформаторах зазвичай використовуються холоднокатані листи з кремнієвої сталі з орієнтованою зернистістю для забезпечення рівня енергоефективності холостого ходу. Холоднокатані листи з кремнієвої сталі з орієнтованою зернистістю можна розділити на звичайні холоднокатані листи з кремнієвої сталі з орієнтованою зернистістю, листи з кремнієвої сталі з високою магнітною проникністю (або листи з кремнієвої сталі з високою магнітною індукцією) та листи з кремнієвої сталі з лазерним надрізом залежно від властивостей та методів обробки. Зазвичай, під впливом змінного магнітного поля (пікове значення) 50 Гц та 800 А, листи з кремнієвої сталі з мінімальною магнітною поляризацією B800A = 1,78 Тл ~ 1,85 Тл, що досягається залізним осердям, називаються звичайними листами з кремнієвої сталі та позначаються як "CGO", де B800A = 1,85 Тл або більше. Основна відмінність між сталлю Hi-B та звичайною кремнієвою сталлю полягає в наступному: текстура гауссової орієнтації сталі Hi-B. Ступінь кремнієвої сталі дуже високий, тобто орієнтація зерен кремнієвої сталі в напрямку легкого намагнічування дуже висока. У промисловості процес вторинної рекристалізації використовується для виробництва листів з кремнієвої сталі з вмістом кремнію 3%. Орієнтація зерен сталі Hi-B дуже висока. Середнє відхилення від напрямку прокатки становить 3°, тоді як у звичайного листа кремнієвої сталі — 7°, тому сталь Hi-B має вищу магнітну проникність, зазвичай її B800A може досягати понад 1,88 Тл, що покращує текстуру гауссової орієнтації, а магнітна проникність зменшує втрати заліза. Ще однією особливістю сталі Hi-B є те, що пружний натяг скляної плівки та ізоляційного покриття, прикріпленого до поверхні сталевого листа, становить 3~5 Н/мм2, що краще, ніж 1~2 Н/мм2 звичайного листа кремнієвої сталі з орієнтованим зерном. Шар високого натягу зменшує ширину магнітного домену та зменшує аномальні втрати на вихрові струми. Тому сталь Hi-B має нижче значення втрат заліза, ніж звичайний лист кремнієвої сталі з орієнтованим зерном.

Лист кремнієвої сталі з лазерним маркуванням виготовлений на основі сталі Hi-B. Завдяки технології опромінення лазерним променем поверхня злегка напружується, магнітна вісь додатково уточнюється, а втрати заліза зменшуються. Листи кремнієвої сталі з лазерним маркуванням не підлягають відпалу, оскільки ефект лазерної обробки зникає при підвищенні температури.

Зазвичай вона становить близько 1,56 Тл, що приблизно на 20% відрізняється від щільності потоку насичення звичайного кремнієвого сталевого листа 1,9 Тл, тому розрахункову щільність потоку трансформатора також необхідно зменшити на 20%. Розрахункова щільність потоку масляних трансформаторів з аморфного сплаву зазвичай нижче 1,35 Тл. Розрахункова магнітна щільність кристалічного сплаву сухого перетворення зазвичай нижче 1,2 Тл.

2) Аморфні заповнювачі серцевини чутливі до напружень. Після напруження серцевини їх характеристики без навантаження легко погіршуються. Тому слід звернути особливу увагу на конструкцію. Серцевина повинна бути підвішена на опорній рамі та котушці. Вона повинна витримувати власну силу тяжіння, і водночас слід звернути особливу увагу під час процесу складання, щоб залізна серцевина не піддавалася напруженню, а також зменшити биття та інші методи.

3) Магнітострикція приблизно на 10% більша, ніж у звичайних листів кремнієвої сталі, тому її шум важко контролювати, що також є однією з основних причин обмеження широкого просування трансформаторів з аморфного сплаву. Шум трансформатора висуває вищі вимоги, які поділяються на чутливі та нечутливі зони, а вимоги до рівня звуку висуваються цілеспрямовано, що вимагає подальшого зниження магнітної щільності конструкції осердя.

4) Смуга аморфного сплаву тонка, товщиною лише 0,03 мм, тому її не можна зробити ламінованою, як звичайний лист кремнієвої сталі, а можна зробити лише у вигляді спірального залізного осердя. Тому структура залізного осердя звичайних виробників трансформаторів не може бути оброблена самостійно. Аутсорсинг, що відповідає прямокутному перерізу стрічки спірального залізного осердя, обмотка трансформатора з аморфного сплаву зазвичай також виготовляється у вигляді прямокутної структури;

5) Ступінь локалізації недостатній. Наразі в основному імпортуються смуги з аморфного сплаву від Hitachi Metals, і локалізація поступово здійснюється. У Китаї Antai Technology та Qingdao Yunlu мають широкосмуговий прокат з аморфного сплаву (213 мм, 170 мм та 142 мм), і все ще існує певний розрив між його продуктивністю та стабільністю імпортних смуг.

6) Максимальна довжина смуги обмежена. Максимальна зовнішня периферійна довжина смуги з аморфного сплаву на ранній стадії також значно обмежена через обмеження розміру печі для відпалу. Однак наразі це питання в основному вирішено, і можна виготовляти аморфні сплави з максимальною периферійною довжиною смуги 10 м. Залізний каркас може бути використаний для виробництва аморфних сплавів сухої заміни потужністю 3150 кВА і менше, а також для заміни оливи з аморфних сплавів потужністю 10000 кВА і менше.

Завдяки чудовому енергозберігаючому ефекту трансформаторів з аморфного сплаву, у поєднанні зі сприянням національному енергозбереженню та скороченню викидів, а також низці політичних рішень, частка ринку трансформаторів з аморфного сплаву зростає, і враховуючи ціну на стрічку з аморфного сплаву (наразі 26,5 юанів/кг), ціна приблизно вдвічі вища, ніж на звичайні листи з кремнієвої сталі (30Q120 або 30Q130), а різниця з міддю відносно невелика. Враховуючи якість продукції енергомережі та вимоги до тендерів, трансформатори з аморфного сплаву зазвичай використовують мідні провідники. Порівняно зі звичайними листами з кремнієвої сталі, основні розбіжності у вартості трансформаторів з аморфного сплаву такі:

1) Через структуру з намотаним осердям, для типу осердя трансформатора слід використовувати трифазну п'ятиколонну структуру, що може зменшити вагу однорамного осердя та зменшити складність складання. Трифазна п'ятиколонна структура та трифазна триколонна структура мають свої переваги та недоліки з точки зору вартості. Наразі більшість виробників використовують трифазну п'ятиколонну структуру. Закуплений однорамний залізний осердя та його складання показано на рисунку 2:

2) Оскільки поперечний переріз штока прямокутний, для забезпечення однакової ізоляційної відстані котушки високої та низької напруги також мають відповідну прямокутну структуру.

1) Оскільки магнітна щільність осердя приблизно на 25% нижча, ніж у звичайних трансформаторів з кремнієвої сталі, а коефіцієнт шаруватості його осердя становить приблизно 0,87, що значно нижче, ніж у звичайних трансформаторів з кремнієвої сталі (0,97), його розрахункова площа поперечного перерізу повинна бути більшою, ніж у звичайних трансформаторів з кремнієвої сталі. Якщо вона перевищує 25%, відповідний периметр котушок високої та низької напруги також відповідно збільшиться. Водночас також необхідно враховувати збільшення довжини витків котушок високої та низької напруги. Щоб забезпечити незмінність втрат навантаження котушки, площа поперечного перерізу дроту повинна бути відповідно. Відповідно, вміст міді в трансформаторах з аморфного сплаву приблизно на 20% вищий, ніж у звичайних трансформаторах.

3. Матеріали схеми

Огляд

Внутрішнє коло трансформатора складається переважно з обмоток (також відомих як котушки). Воно безпосередньо підключене до зовнішньої електромережі та є основним компонентом трансформатора. Внутрішнє коло трансформатора зазвичай виготовляється з дротяних обмоток. Мідні та алюмінієві дроти поділяються на круглі дроти, плоскі дроти (які можна додатково розділити на окремі дроти, комбіновані дроти та транспоновані дроти), фольговані дроти тощо відповідно до форми поперечного перерізу дротів, шари яких утворюють загальну котушку. Тому основними провідниками кола трансформатора є мідь та алюміній.

3.1 Порівняння характеристик міді та алюмінію

Як мідь, так і алюміній – це металеві матеріали з хорошою електропровідністю, які зазвичай використовуються для виготовлення котушок трансформаторів. Різниця у фізичних властивостях показана в наступній таблиці:

3.2 Порівняння характеристик мідно-алюмінієвих дротів в обмотках трансформатора

Різниця мідно-алюмінієвих трансформаторів також визначається різницею матеріалів, яка втілюється в наступних аспектах:

1) Питомий опір мідних провідників становить лише близько 60% від питомого опору алюмінієвих провідників. Для досягнення тих самих вимог щодо втрат та підвищення температури площа поперечного перерізу алюмінієвих провідників, що використовуються, більш ніж на 60% більша, ніж у мідних провідників, тому потрібна така ж ємність та ті ж параметри. Об'єм трансформатора з алюмінієвим провідником зазвичай більший, ніж у трансформатора з мідним провідником, але площа тепловіддачі трансформатора також збільшується, тому підвищення температури оливи нижче;

2) Густина алюмінію становить лише близько 30% від густини міді, тому розподільні трансформатори з алюмінієвими провідниками легші, ніж розподільні трансформатори з мідними провідниками;

3) Температура плавлення алюмінієвого провідника значно нижча, ніж у мідного провідника, тому межа підвищення температури струму короткого замикання становить 250 ℃, що нижче, ніж 350 ℃ мідного провідника. Великий, тому об'єм також більший, ніж у трансформатора з мідним провідником;

4) Твердість алюмінієвого провідника низька, тому поверхневі задирки легше усунути, тому після виготовлення трансформатора зменшується ймовірність міжвиткового або міжшарового короткого замикання, спричиненого задирками;

5) Через низьку міцність на розтяг та стиск алюмінієвих провідників, а також низьку механічну міцність, трансформатори з алюмінієвими провідниками менш схильні до короткого замикання, ніж трансформатори з мідними провідниками. Межа напруження провідника становить 1600 кг/см2, а несуча здатність значно покращується;

6) Процес зварювання між алюмінієвим та мідним провідниками поганий, і якість зварювання з'єднання важко гарантувати, що певною мірою впливає на надійність алюмінієвого провідника.

7) Питома теплоємність алюмінієвого провідника становить 239% від теплоємності мідного провідника, але враховуючи різницю в густині та розрахунковій електричній густині між ними, фактична різниця теплової постійної часу між ними не така велика, як різниця питомої теплоємності. Короткочасна перевантажувальна здатність сухих трансформаторів має незначний вплив.

4. Ізоляційний матеріал

Огляд

Однак надійність та термін служби трансформатора значною мірою залежать від використовуваного ізоляційного матеріалу. Ізоляційні матеріали, також відомі як діелектрики, – це речовини з високим питомим опором та низькою провідністю. Ізоляційні матеріали можуть використовуватися для ізоляції провідників, які заряджені або мають різні потенціали, дозволяючи струму протікати в певному напрямку. У трансформаторних виробах ізоляційні матеріали також відіграють роль розсіювання тепла, охолодження, підтримки, фіксації, гасіння дуги, покращення градієнта потенціалу, вологостійкості, стійкості до цвілі та захисту провідників. Під дією постійної напруги через ізоляційний матеріал протікає лише дуже малий струм. Його питомий опір (що стосується об'ємного опору в повітрі) відносно високий, зазвичай 108~1020 Ом·см (питомий опір провідника становить 10⁻⁶~10⁻³ Ом·см, а питомий опір напівпровідника – 10⁻³~10⁻⁰ Ом·см).

Ізоляційний матеріал має дуже великий опір постійному струму. Завдяки високому питомому опору під дією постійної напруги він практично не проводить струм, за винятком дуже малого поверхневого струму витоку; водночас він має ємність для змінного струму. Електричний струм також зазвичай вважається непровідним. Чим вищий питомий опір ізоляційного матеріалу, тим кращі його ізоляційні властивості.

Ізоляційні матеріали використовуються в трансформаторах для ізоляції провідних частин одна від одної до землі (нульовий потенціал). При використанні в різних опорах вони також повинні мати хороші механічні властивості. Крім того, ізоляційні матеріали також відіграють інші ролі, такі як охолодження, фіксація, накопичення енергії, гасіння дуги, покращення градієнта потенціалу, вологонепроникність, захист від цвілі та захист провідників.

Зазвичай ізоляційні матеріали поділяються на три категорії:

1) Газоізоляційні матеріали: За нормальної температури та тиску загальні сухі гази мають хороші ізоляційні властивості, такі як повітря, азот, водень, вуглекислий газ, гексафторид сірки тощо. Серед них повітря та гексафторид сірки широко використовуються в трансформаторах;

2) Рідкий ізоляційний матеріал: Рідкий ізоляційний матеріал зазвичай існує у формі олії, також відомої як ізоляційна олія. Наприклад, мінеральні олії, рослинні олії, синтетичні ефіри тощо;

3) Тверді ізоляційні матеріали: такі як ізоляційна фарба, ізоляційний клей, ізоляційний папір, ізоляційний картон, гофрований картон, електротехнічні пластмаси та плівки, електротехнічні ламінати (стрижні, трубки), лита епоксидна смола, електротехнічний фарфор, гума, вироби зі слюди тощо.

4.1 Ізоляційна олія

Ізоляційна олива характеризується високою електричною міцністю, високою блискавкозахистом, низькою температурою замерзання, стійкістю до дії кисню, високої температури та сильного електричного поля, нетоксичністю, некорозійністю, низькою в'язкістю, хорошою плинністю тощо. Вона широко використовується в електротехнічних виробах, таких як трансформатори, масляні вимикачі, конденсатори та кабелі, та виконує роль ізоляції, охолодження, просочення та заповнення. Крім того, вона також виконує роль дугогасіння в масляних вимикачах та накопичення енергії в конденсаторах.

Ізоляційна олія одночасно виконує подвійну роль ізоляції та охолодження в трансформаторі;

Ізоляційні оливи в даний час зазвичай поділяються на такі категорії:

1) Мінеральна олія: така як трансформаторна олія, перемикальна олія, конденсаторна олія, кабельна олія;

2) Синтетична олія: така як додецилбензол, силіконова олія, синтетичний ефір тощо;

3) Рослинна олія;

4.2 Епоксидна смола

Епоксидна смола – це полімерна сполука. Смола характеризується твердим, напівтвердим або квазітвердим органічним матеріалом з невизначеною молекулярною масою (зазвичай високою), схильністю до текучості під дією напруги, зазвичай діапазоном розм'якшення або плавлення, та твердим поперечним перерізом, який часто має форму оболонки. Має такі основні характеристики:

1) Молекулярний ланцюг дуже довгий, кожен ланцюг містить сотні або навіть десятки тисяч атомів, які ковалентно зв'язані один з одним;

2) Довгий молекулярний ланцюг складається з найменшої повторюваної одиниці, тобто ланки ланцюга, а кількість ланок ланцюга в молекулі називається ступенем полімеризації;

3) Загальна міжмолекулярна сила макромолекул часто перевищує силу хімічного зв'язку між атомами в молекулі, тому полімерні сполуки мають низку характеристик: наприклад, немає газоподібного полімеру, процес розчинення полімеру дуже повільний тощо. Якщо між молекулами є зшивання, ця особливість ще більш виразна.

Епоксидна смола належить до олігомерів, що містять епоксидні функціональні групи. Епоксидні смоли почали з'являтися в 1891 році. Після 1947 року багато компаній у Сполучених Штатах та Швейцарії успішно синтезували епоксидні смоли бісфенолу А в промислових масштабах. Моя країна розпочала виробництво в 1956 році.

Електроізоляційні властивості епоксидних матеріалів особливо виняткові. Коли наповнювач не додається, електричний струм (EB) затверділого продукту перевищує 16 МВ/м, pV перевищує 1011 Ом·м, εr становить від 3 до 4, а tanδ становить близько 0,002 під частотою живлення. Тому смоли з 20% вмістом кільцевого кисню використовуються для електричної та електронної ізоляції, наприклад, епоксидна просочувальна фарба як ізоляційна фарба класу B, просочення обмоток статора малих та середніх двигунів; епоксидна фарба без розчинників використовується для вакуумного просочення обмоток статора великих двигунів; ламінат (пластини, трубки, стрижні) використовується як клинові прокладки та проставки для двигунів, стрижнів керування високовольтними вимикачами; клеї використовуються для склеювання високовольтних електропорцелянових втулок; ливарні матеріали використовуються для ізоляції дисків у повністю закритих комбінованих електроприладах (КІП) з гексафторидом сірки. Компоненти, такі як ізолятори, трансформатори та високовольтні керамічні конденсатори. Наразі торгові марки епоксидних смол або модифікованих епоксидних смол, що виробляються в Китаї, все ще не є однорідними. Назви різних виробників епоксидних смол по всьому світу також відрізняються та потребують ідентифікації за торговою маркою.

Епоксидні смоли є лише олігомерами і можуть використовуватися лише після затвердіння. Затверджувач може реагувати з епоксидною смолою, зшиваючи молекули смоли з лінійної структури в об'ємну структуру. Промотори/каталізатори можуть знижувати енергію активації реакції та стимулювати/регулювати процес гелеутворення заливного матеріалу. Затверджувач використовує активний водень, що міститься в ньому, для проведення реакції приєднання з розкриттям кільця з активною епоксидною групою в смолі для досягнення затвердіння. Активним воднем є -NH2, -NH-, -COOH, -OH та -SH у затверджувальному агенті або прискорювачі. Зазвичай використовуваними затверджувачами є аміни та ангідриди кислот. Деякі затверджувачі потребують прискорювачів/каталізаторів, деякі потребують високих температурних умов, а деякі можуть бурхливо реагувати при низьких температурах. Різні затверджувачі також призводять до значних відмінностей у властивостях затверділих продуктів, що суттєво впливає на кінцеві властивості продукту. Тому дуже важливо розробити та вибрати затверджувач у системі рецептури епоксидної смоли.

Епоксидна ізоляція використовується в сухих трансформаторах і є новою розробкою за останні 40 років. Розрахунковий термін служби котушки трансформатора повинен досягати 30 років, а клас термостійкості повинен досягати класу F. Звичайним матеріалам важко відповідати цим вимогам.

Для цього необхідно розробити, оптимізувати, випробувати та перевірити використані матеріали, а також їх системи та процеси рецептури, щоб отримати бажаний ефект. У сухому трансформаторі з ізоляцією смолою епоксидна смола формується литтям або зануренням, а потім термічно затвердіває для утворення ізоляції котушки (тобто поздовжньої ізоляції). Протягом усієї роботи сухого трансформатора епоксидна смола також повинна забезпечувати електричну ізоляцію котушки та механічну міцність, а також розсіювати тепло всередині котушки за допомогою теплопровідності.

Найбільшим його недоліком є ​​незворотність та невідшкодовність дефектів та пошкоджень смоляної ізоляції (зазвичай дефектів виробничого процесу та пошкоджень в процесі експлуатації). Тому уникнення розтріскування твердої ізоляції, уникнення дефектів лиття та уникнення часткових розрядів (тобто часткових розрядів) є особливо важливими та стають ключем до технології виробництва твердої ізоляції, а також предметом конкуренції між виробниками.

Через високе підвищення температури, спричинене втратами під час роботи трансформатора, смоляна ізоляція працює при високій температурі протягом тривалого часу (наприклад, для трансформатора класу F максимальна розрахункова робоча температура зазвичай становить близько 140 ℃), і трансформатор може перебувати в умовах високої температури перед введенням у експлуатацію та під час технічного обслуговування. При низькій температурі (наприклад, -30 ℃) трансформатор може бути схильний до сильного ураження електричним струмом, блискавки, високої напруги або короткого замикання в будь-який час. Котушки з ізоляцією з смоли повинні бути здатними адаптуватися до цих змін та витримувати електродинамічні удари короткого замикання за екстремально високих та низьких температур. Тому до теплових, механічних та електричних властивостей епоксидних ізоляційних систем пред'являються надзвичайно суворі вимоги.

Наразі існує два типи систем ізоляційних матеріалів для трансформаторів, литих із смоли: один - "лиття з чистої смоли + армування скловолокном з високим коефіцієнтом заповнення", а інший - "лиття з порошкової кварцової смоли + місцеве армування препрегом зі склосітки".

Система ізоляції (тобто звичайна ізоляційна структура) охоплює ширшу сферу застосування, ніж система ізоляційних матеріалів. Вона стосується ізоляції електрообладнання (або його незалежних компонентів) в цілому, включаючи не лише ізоляційні матеріали та їх комбінації, але й ізоляцію та провідники. Або взаємозв'язок між магнітами, взаємозв'язок з електричним полем, взаємозв'язок між ізоляцією та навколишнім середовищем (газ або рідина та їх стан, забруднення поверхні, умови тепловіддачі, механічна сила або випромінювання тощо) тощо, а також її адаптивність до робочих параметрів енергосистеми. Потік повітря та тепловіддача в сухому трансформаторі, напруження ізоляції тощо – все це входить до сфери застосування системи ізоляції, яку слід враховувати.

4.3 Ізоляційний папір

Папір з рослинних волокон поділяється на деревне волокно, бавовняне волокно та конопляне волокно, з яких найчастіше використовується чистий сульфатний деревний папір. Ялиця, корейська сосна та інші породи деревини в основному складаються з целюлози, яка є природною полімерною сполукою. Метод виробництва ізоляційного паперу використовує хімічний метод, такий як сульфатний метод. У цьому методі основним компонентом рідини для варіння є сульфід натрію (Na2S). Сульфід натрію гідролізується з утворенням сірководню натрію та гідроксиду натрію. Целюлоза реагує та розчиняється в лузі. Рідина для варіння є відносно м'якою, тому молекулярна маса целюлози зменшується дуже мало. Найчастіше в трансформаторах використовуються ізоляційні папери з рослинної целюлози: папір для силових кабелів, папір для високовольтних кабелів та міжвитковий ізоляційний папір для трансформаторів.

1) Кабельний папір: Кабельний папір виготовляється з крафт-целюлози марок DL08, DL12, DL17, товщиною 0,08 мм, 0,12 мм та 0,17 мм відповідно та постачається в рулонах. Після просочення кабельного паперу трансформаторною олією його механічна міцність та електрична міцність значно покращуються. Наприклад, електрична міцність паперу для силового кабелю на повітрі становить 6~9×10³кВ/м, а після сушіння та занурення в трансформаторну олію електрична міцність досягає 70~90×10³кВ/м. Він має достатню термостійкість і зазвичай використовується як ізоляція обмоток та міжшарова ізоляція. Кабельний папір також включає високовольтний кабельний папір, низьковольтний кабельний папір, високощільний кабельний папір та ізоляційний крепований папір. Високовольтний кабельний папір підходить для трансформаторів напругою 110-330 кВ та трансформаторів з низьким тангенсом кута діелектричних втрат; Папір для низьковольтних кабелів використовується для ізоляції силових кабелів та трансформаторів або інших електротехнічних виробів напругою 35 кВ і нижче; ізоляційний креп-папір виготовляється з електроізоляційного паперу. Він виготовляється методом зморшок, і вздовж його поперечного напрямку є зморшки, які розтягуються. Його часто використовують для обгортання ізоляції масляних трансформаторів, таких як ізоляційне обгортання виводів котушок, проводів та пристроїв електростатичного екранування; високощільний кабельний папір також є ізоляційним видом креп-паперу, електрична міцність якого на 100%-150% вища, ніж у звичайного креп-паперу, механічна міцність на 50% вища, електрична міцність висока, стійкість до олії хороша, еластичність хороша, і він легко розтягується. Його можна використовувати як ізоляційний папір замість лакованої стрічки та для ізоляції дротяних з'єднань та вигинів.

2) Телефонний папір: Телефонний папір також виготовляється з сульфатної целюлози, яка зазвичай використовується в телефонних кабелях. Він має низьку механічну міцність і зазвичай використовується як ізоляція витків, шарова ізоляція або покривна ізоляція провідників.

3) Конденсаторний папір: Конденсаторний папір поділяється на клас А та клас В відповідно до вимог використання. Конденсаторний папір класу А використовується для металізованих паперових діелектричних конденсаторів в електронній промисловості. Клас В в основному використовується як міжполюсний діелектрик для силових конденсаторів. Конденсаторний папір характеризується високою щільністю та тонкою товщиною. Як правило, конденсаторний папір часто використовують у трансформаторах струму, а трансформатори використовуються рідко.

4) Рулонний ізоляційний папір: Рулонний ізоляційний папір використовується як підкладка для проклейкового паперу, а проклейковий папір використовується для намотування ізоляційного циліндра (трубки) та ємнісної гільзи, що характеризується тим, що висота водопоглинання вища, ніж у кабельного паперу, і нижча, ніж у просочувального паперу. Склеєний папір поділяється на односторонній або двосторонній склеєний (фенольна або епоксидна смола), який твердне при низькій температурі. Коли склеєний папір використовується для виготовлення паперової трубки або пресування ламінату, клей остаточно твердне при нагріванні та пресуванні. Рулон зазвичай являє собою односторонню стрічку, а пресована стрічка - двосторонню стрічку. Крім того, існує також папір, склеєний алмазним клеєм (сітчастий склеєний папір), який використовується для міжшарової ізоляції обмоток з масляної фольги. Після затвердіння він забезпечує адгезію між ізоляцією та між ізоляцією та фольгою, підвищуючи міцність та добру проникність для олії.

Звичайний ізоляційний папір для трансформаторів здебільшого використовується для кабельного паперу, крепового паперу та ромбоподібного дозувального паперу, які використовуються в трансформаторах як міжвиткова ізоляція, міжшарова ізоляція, зв'язування виводів тощо. Зазвичай ціни на різні види ізоляційного паперу не відрізняються. Вони будуть занадто високими, близько 20 юанів/кг.

4.4 Електротехнічні композитні матеріали

Тонкі електричні плівки та електричні композитні матеріали мають чудові діелектричні властивості та належать до тонколистових ізоляційних матеріалів. До електричних плівок належать поліефірна плівка та поліімідна плівка, які також можна використовувати як ізоляцію проводів та міжшарову ізоляцію в трансформаторах. Електротехнічний композитний матеріал - це композитний продукт, виготовлений з одного або двох боків плівки, скріпленої волокнистим матеріалом, який можна використовувати як міжшарову ізоляцію в трансформаторах, особливо в котушках з фольгою сухого перетворення, а низьковольтні котушки зазвичай виготовляються з композитних матеріалів. Після просочення смолою його використовують як міжшарову ізоляцію. Зазвичай використовуються композитні матеріали - DMD, GHG тощо.

Повна назва DMD (ДМД) – це нетканий м’який композитний матеріал з поліефірної плівки та поліефірного волокна, який поділяється на попередньо просочений смолою DMD та непопередньо просочений DMD. D) Виготовлений тришаровий м’який композит. DMD має чудову електроізоляцію, термостійкість та механічну міцність, а також чудові властивості просочення. Непрепрегований DMD може використовуватися як міжшарова ізоляція для масляних трансформаторів, а препрегований DMD може використовуватися як міжшарова ізоляція для низьковольтних фольгованих котушок у сухих трансформаторах класу F. Його питомі показники продуктивності наведено в наступній таблиці:

Повна назва ПГ – це поліімідна плівка, попередньо просочена смолою H-класу, м’який композитний матеріал зі скловолокна. Це тришаровий м’який композитний матеріал, виготовлений зі склотканини (G), на яку з обох боків наклеєна поліімідна плівка (H). Порівняно з ДМД, він має кращу термостійкість і може використовуватися для міжшарової ізоляції низьковольтних фольгованих котушок сухих трансформаторів класу H.

Повна назва NHN – це м’який композитний матеріал з поліімідної плівки та поліарамідного волокна паперу. NHN наразі є найякіснішим тонкошаровим ізоляційним матеріалом, що має чудову термостійкість, добрі діелектричні властивості, мале водопоглинання та чудову вологостійкість. Він належить до ізоляційного матеріалу класу H і може використовуватися для міжшарової ізоляції сухих трансформаторів класу H. Його питомі експлуатаційні параметри наведено в наступній таблиці:

4.5 Ізоляційний картон

Ізоляційний картон виготовляється з чистої крафт-деревної маси для виробництва паперу та може використовуватися для прокладок масляних зазорів, утримувачів масляних зазорів, сепараторів, картонних трубок, гофрованого паперу, ізоляції залізних ярмів, ізоляції затискачів та торцевої ізоляції, притискних пластин обмоток для пиріжкових обмоток тощо. Його загальна товщина становить 1,0 мм, 1,5 мм, 2 мм, 3 мм, 4 мм, 6 мм. Ізоляційний картон поділяється на картон низької щільності, картон середньої щільності та картон високої щільності за щільністю. Папір низької щільності зазвичай називають м'яким картоном T3, щільність якого становить від 0,75 г/см3 до 0,9 г/см3, міцність низька, і його часто використовують для згинання деталей або виготовлення розтягнутих деталей після зволоження, таких як формування кутових кілець, кільцевих деталей та м'яких паперових трубок. Картон низької щільності має високий коефіцієнт поглинання олії, добру формуваність, але погані механічні властивості; Картон середньої щільності зазвичай називають картоном T1, щільністю від 0,95 г/см3 до 1,15 г/см3, який використовується як опорна прокладка тощо; картон високої щільності зазвичай називають картоном T4, щільністю від 1,15 г/см3 до 1,3 г/см3, який використовується як ізоляційна картонна трубка, ізоляційна притискна пластина та торцеве кільце. У конструкції проставки масляної дошки, що складається з багатошарових паперових трубок високовольтної котушки, гофрований картон також може використовуватися замість картонних розпірок для формування масляних зазорів, що може заощадити матеріали завдяки забезпеченню ізоляційних характеристик.

4.6 Поліпропіленова плівка

Поліпропіленова плівка виготовлена ​​з поліпропіленової смоли (ПП), екструдованої у товстий лист та розтягнутої у напрямку 0,92 г/см3. 2) Має добрі електричні властивості та хімічну стабільність, відносний діелектричний коефіцієнт становить від 2 до 2,2, а пробивний тиск перевищує 150 МВ/м; 3) Має добрі механічні властивості, а її міцність на розрив перевищує 100 МПа; 4) Може використовуватися протягом тривалого часу при температурі 125 ℃ та належить до ізоляції класу E; 5) Має гідрофобність та сильну водопоглинальну здатність, може використовуватися для ізоляції проводів масляних трансформаторів.

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