چه ماده‌ای عایق در صفحات هسته آهن ترانسفورماتور است

در هسته ترانسفورماتور، برای کاهش از دست دادن به دلیل جریان‌های میانگین و از دست دادن به دلیل ناهمگونی مغناطیسی، معمولاً هسته از لایه‌های نازک سیلیسیم فولادی لامینه شده ساخته می‌شود. این لایه‌های سیلیسیم فولادی با یک ماده عایق‌بندی از یکدیگر جدا شده‌اند. هدف این است که اثر جریان‌های میانگین در هسته به حداکثر حد کاهش یابد و در نتیجه از دست دادن حرارتی کاهش یافته و کارایی ترانسفورماتور افزایش یابد.

ماده عایق‌بندی

ماده عایق‌بندی که بین لایه‌های سیلیسیم فولادی در هسته استفاده می‌شود معمولاً کاغذ یا فیلم نازکی است. این مواد دارای خصوصیات دی الکتریکی خوبی هستند و عایق‌بندی الکتریکی را بدون تأثیر قابل توجه بر شار مغناطیسی ارائه می‌دهند. مواد عایق‌بندی معمول شامل:

• کاغذ خاص: مانند کاغذ کرافت یا کاغذ عایق‌بندی ویژه، این کاغذ‌ها پردازش 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 افزایش 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: اگرچه کمتر رایج است، فیلم پلی‌ایمید به دلیل مقاومت حرارتی و خصوصیات دی الکتریکی بسیار خوب خود برای کاربردهای دما بالا مناسب است.

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

ویژگی‌های مورد نیاز

مواد عایق‌بندی مطلوب باید دارای ویژگی‌های زیر باشند:

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

• ثبات حرارتی خوب: توانایی ثبات در دمای بالا که در طول عملکرد ترانسفورماتور تولید می‌شود.

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

• 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 توان و ولتاژ بالاتر، انتخاب و پردازش مواد عایق‌بندی بسیار مهم می‌شود. در ترانسفورماتورهای بزرگ، نه تنها لایه‌های سیلیسیم فولادی نیاز به پردازش عایق‌بندی دارند، بلکه پیچش‌ها نیز باید با مواد عایق‌بندی از یکدیگر جدا شوند تا از کوتاه شدن جلوگیری شود.

خلاصه

ماده عایق‌بندی بین لایه‌های سیلیسیم فولادی در هسته ترانسفورماتور عمدتاً برای کاهش از دست دادن به دلیل جریان‌های میانگین و بهبود کارایی کلی ترانسفورماتور استفاده می‌شود. مواد معمول شامل کاغذ خاص، کاغذ ترکیب شده با رزین، فیلم پلی‌استر، فیلم پلی‌ایمید و غیره هستند. انتخاب و پردازش این مواد برای عملکرد ترانسفورماتور بسیار حیاتی است.