چه ماده‌ای عایق در صفحات هسته آهن ترانسفورماتور است

در هسته ترانسفورماتور، برای کاهش زیان‌های پیچیده و زیان‌های دیرگردان، معمولاً هسته از چندین لایه نازک فولاد سیلیسیومی لامینه شده ساخته می‌شود. این صفحات فولاد سیلیسیومی با یک ماده عایق‌بندی از یکدیگر جدا شده‌اند. هدف از این کار، به حداکثر رساندن کاهش اثر پیچیده در داخل هسته است، که در نتیجه آن زیان‌های گرمایی کاهش یافته و کارایی ترانسفورماتور بهبود می‌یابد.

ماده عایق‌بندی

ماده عایق‌بندی که بین صفحات فولاد سیلیسیومی در هسته استفاده می‌شود معمولاً یک کاغذ یا فیلم نازک است. این مواد دارای خصوصیات دی الکتریکی خوبی هستند و بدون تأثیر قابل توجه بر جریان مغناطیسی، عایق برقی ایجاد می‌کنند. مواد عایق‌بندی معمول شامل:

• کاغذ ویژه: مانند کاغذ کرافت یا کاغذ عایق‌بندی ویژه که پرداخته شده‌اند تا دارای مقاومت دی الکتریکی و مقاومت مکانیکی خوبی باشند.

• کاغذ ترکیب شده با رزین: در برخی موارد، برای بهبود عملکرد عایق‌بندی، کاغذ با رزین ترکیب می‌شود تا مقاومت حرارتی و ثبات مکانیکی آن بهبود یابد.

• فیلم پلی‌استر (فیلم پلی‌اتیلن ترفتالات): مانند فیلم PET، این یک ماده عایق‌بندی فیلمی معمولی با خصوصیات دی الکتریکی و مقاومت مکانیکی خوب است.

• فیلم پلی‌ایمید: هرچند کمتر مورد استفاده قرار می‌گیرد، اما فیلم پلی‌ایمید به دلیل مقاومت حرارتی و خصوصیات دی الکتریکی بسیار خوب آن، برای کاربردهای دمای بالا مناسب است.

• میکا: با وجود استفاده کمتر، میکا دارای خصوصیات دی الکتریکی و مقاومت حرارتی بسیار خوبی است که آن را برای کاربردهای ولتاژ بالا مناسب می‌سازد.

ویژگی‌های مورد نیاز

مواد عایق‌بندی ایده‌آل باید دارای ویژگی‌های زیر باشند:

• مقاومت دی الکتریکی بالا: توانایی حفظ خصوصیات عایق‌بندی تحت ولتاژ بالا بدون تخریب.

• ثبات حرارتی خوب: توانایی ثبات در دماهای بالا که در طول عملکرد ترانسفورماتور ایجاد می‌شود.

• ثبات شیمیایی: مقاومت در برابر تأثیرات روغن ترانسفورماتور و سایر محیط‌ها.

• مقاومت مکانیکی: توانایی تحمل تنش‌های مکانیکی در طول مونتاژ و عملکرد بدون آسیب.

سناریوهای کاربردی

در ترانسفورماتورهای کوچک، انتخاب و پردازش مواد عایق‌بندی نسبتاً ساده است؛ اما در ترانسفورماتورهای بزرگ، به دلیل قدرت و ولتاژ بالاتر، انتخاب و پردازش مواد عایق‌بندی بسیار مهم می‌شود. در ترانسفورماتورهای بزرگ، نه تنها صفحات فولاد سیلیسیومی نیاز به پردازش عایق‌بندی دارند، بلکه پیچه‌ها نیز باید با مواد عایق‌بندی از یکدیگر جدا شوند تا از کوتاه شدن جلوگیری شود.

خلاصه

ماده عایق‌بندی بین صفحات فولاد سیلیسیومی در هسته ترانسفورماتور عمدتاً برای کاهش زیان‌های پیچیده و بهبود کارایی کلی ترانسفورماتور استفاده می‌شود. مواد معمول شامل کاغذ ویژه، کاغذ ترکیب شده با رزین، فیلم پلی‌استر، فیلم پلی‌ایمید و غیره هستند. انتخاب و پردازش این مواد برای عملکرد ترانسفورماتور بسیار حیاتی است.