Развој и технички карактеристики на сувите трансформатори во различни региони

Претходно на 1960-тите, сèушни трансформатори главно го користеле клас B изолација во отворени вентилирани дизајни, со производски модел обележан како SG. Тогаш фолиеви витци не беа достапни, така што ниски напонски витци типична се конструираа со повеќе жици во слоевита или спирална конфигурација, додека високинапонските витци прифатија дисков дизајн. Користените проводници беа двојно опаковани со стаклена влакна или едноставно опаковани со стаклена влакна и алкидна емалска покривка.

Почти сите други компоненти за изолација беа направени од фенолни стаклени влакна материјали. Процесот на пропитување вклучуваше користење на лак за изолација од клас B за пропитување на високинапонските и ниски напонски витци при собрената температура и притисок, следејќи со среднетемпературно сушење (со температури кои не надминуваат 130°C). Иако овој тип сèушен трансформатор представуваше значително подобрување во однос на отпорноста на пожар во споредба со трансформаторите потопени во масло, неговата перформанса во однос на отпорноста на влага и замразување беше недостаточна.

Како резултат, производството на овој тип беше прекинато. Ипак, успешниот дизајн на неговите електрични, магнетни и термички пресметки, заедно со неговата конструктивна распоредба, постави јачка основа за последователното развој на нови трансформатори со отворена вентилација од клас H изолација.

Во Соединетите Американски Држави, одредени производители, како FPT Corporation во Вирџинија, развијаа сèушни трансформатори користејќи DuPont's NOMEX® арамид материјал како основна изолација. FPT нуди два производски модела: тип FB, со систем за изолација оценет на 180°C (клас H), и тип FH, оценет на 220°C (клас C), со температурни повишувања на витците од 115K (125K во Кина) и 150K, соодветно. Ниски напонски витци користат или фолија или повеќе жици слоевита намотка, со изолација помеѓу витци и слоеви направена од NOMEX®.

Високинапонските витци се од дисков тип, со проводници обвивани со NOMEX® хартија. Заместо конвенционални просторни блокови помеѓу дисковите на витците, користат се гребенобразни просторни блокови, кои ефективно го половинат врвниот напон помеѓу дисковите и значајно го подобруваат аксијалниот краткосечен отпор на високинапонските витци - иако тоа зголемува комплексноста на намотката и времето на производство. Високинапонските и ниски напонски витци се намотани концентрично за подобрување на механичкиот отпор. Некои дизајни исто така вклучуваат плати за изолација од NOMEX® како просторни блокови и блокови.

Цилиндрушките изолации помеѓу високинапонските и ниски напонски намотки се направени од NOMEX® хартија со деебина од 0,76 мм. Процесот на пропитување вклучува многу цикли на пропитување под вакуум притисок (VPI) следејќи со високотемпературно сушење (до 180–190°C). Во FPT, овие трансформатори се произведуваат со максимална напонска класа од 34,5 kV и максимална капацитет од 10,000 kVA. Оваа технологија добила сертификата UL во Соединетите Американски Држави.

Во Кина, некои производители на трансформатори прифатија материјали за изолација од DuPont’s NOMEX® и соодветни стандарди за производство (како HV-1 или HV-2) заедно со технички стандарди за трансформатори Reliatran® за да произведат трансформатори со изолација од клас H од тип SG, слични на тип FB на FPT. Меѓутоа, во споредба со FPT, домашните производители типична ги пропитуваат само витците, а не целата трансформаторска опрема. Иако целосното пропитување дава подобро општо запечатување, тоа е помалку визуелно привлечно и бара да се заврши сè тестiranje на продуктот пред третман. Поминува, лакот за пропитување е подложен на контаминација, што прави пропитувањето само на витците повеќе практична и разумна избор во кинескиот контекст.

Во Европа, развојот на сèушни трансформатори зема повеќе разновидни патишта. Поминува, епоксидна смола под вакуум и намотка технологии, други типови се појавија, вклучувајќи SCR-тип непресечен солиден изолирани енкапсулирани трансформатори и SG-тип отворени вентилирани сèушни трансформатори слични на оние во Кина. Во 1970-тите, еден шведски производител разви отворено вентилирани сèушни трансформатори користејќи NOMEX® изолација. Подоцна, друг производител замени NOMEX® со стаклена влакна и DMD, намалувајќи ги материјалните трошоци.

Структурата на витците сличаше на раните производи со изолација од клас B, со ниски напонски витци намотани со повеќе жици или фолија и високинапонски витци од дисков тип. Изолацијата помеѓу витковите беше направена од стаклена влакна, а просторните блокови беа од порцелан. Други компоненти за изолација користеа модифицирани дифенилови етер смола стаклени плати (за цилиндри) или модифицирани полиамид-имида ламинирани стаклени плати (за цилиндри), DMD, SMC и слични материјали. Методот на процесирање на витците вклучуваше VI (пропитување под вакуум) без применување на притисок во текот на пропитувањето.

Клучните технички аспекти на овој процес вклучуваат правилна избира на лак (смола) за пропитување и параметри на процесот, како и производство на порцелански делови. Обичните порцелански делови се чупливи, необлакани, подложни на влага и склони на пукнување под неравномерен притисок или термички градиенти. Затоа, тие мораат да имаат многу висока густина и тврдина - карактеристики кои моментално можат да се постигнат само со увозни материјали.