W rdzeniu transformatora, aby zminimalizować straty wirujące i straty hysteresyjne, rdzeń jest zwykle konstruowany z wielu cienkich warstw laminowanej stali silikonowej. Te arkusze stali silikonowej są oddzielone materiałami izolującymi. Celem jest maksymalne zmniejszenie efektu prądów wirujących w rdzeniu, co prowadzi do zmniejszenia strat ciepłych i poprawy wydajności transformatora.
Materiały Izolujące
Materiały izolujące używane między arkuszami stali silikonowej w rdzeniu są zazwyczaj cienkim papierem lub folią. Te materiały mają dobre właściwości dielektryczne i zapewniają izolację elektryczną bez znacznego wpływu na strumień magnetyczny. Powszechnie stosowane materiały izolujące to:
Specjalny Papier: takie jak papier kraftowy lub specjalnie opracowany papier izolacyjny, te papiery zostały przetworzone, aby posiadały dobrą wytrzymałość dielektryczną i mechaniczną.
Papier Impregnowany Resiną: W niektórych przypadkach, aby zwiększyć wydajność izolacji, papier jest impregnowany resyną, aby poprawić jego odporność termiczną i stabilność mechaniczną.
Folia Poliestrowa (Folia Polietylentereftalatowa): taka jak folia PET, to powszechnie stosowany materiał foliowy z dobrymi właściwościami dielektrycznymi i mechanicznymi.
Folia Polimidowa: Choć rzadziej stosowana, folia polimidowa jest używana ze względu na jej doskonałą odporność termiczną i właściwości dielektryczne, co czyni ją odpowiednią do zastosowań w wysokich temperaturach.
Glina: Mimo że rzadko stosowana, glina ma wybitne właściwości dielektryczne i odporność termiczną, co czyni ją odpowiednią dla zastosowań o wysokim napięciu.
Wymagane Właściwości
Idealne materiały izolujące powinny posiadać następujące właściwości:
Wysoka Wytrzymałość Dielektryczna: zdolność utrzymania właściwości izolacyjnych pod wysokim napięciem bez przepukliny.
Dobra Stabilność Termiczna: zdolność do pozostania stabilną pod wysokimi temperaturami generowanymi podczas pracy transformatora.
Stabilność Chemiczna: odporność na wpływ oleju transformatorowego i innych mediów.
Wytrzymałość Mechaniczna: zdolność do wytrzymania obciążeń mechanicznych podczas montażu i eksploatacji bez uszkodzeń.
Scenariusze Zastosowania
W małych transformatorach wybór i obróbka materiałów izolujących jest względnie prosta; jednak, w dużych transformatorach, ze względu na wyższą moc i napięcie, wybór i obróbka materiałów izolujących stają się kluczowe. W dużych transformatorach nie tylko arkusze stali silikonowej wymagają obróbki izolacyjnej, ale także zwinięcia muszą być oddzielone materiałami izolującymi, aby zapobiec krótkim przewodom.
Podsumowanie
Materiał izolujący między arkuszami stali silikonowej w rdzeniu transformatora jest głównie używany do zmniejszenia strat wirujących i poprawy ogólnej wydajności transformatora. Powszechnie stosowane materiały to specjalny papier, papier impregnowany resyną, folia poliestrowa, folia polimidowa itp. Wybór i obróbka tych materiałów są kluczowe dla wydajności transformatora.
