Dry-Type Transformers کے ترقی اور ٹیکنیکل خصوصیات مختلف علاقوں میں

1960ء کے قبل، خشک ٹرانس فارمرز کی بنیادی طور پر کلاس B عایقیت کا استعمال کرتے تھے جو کھلے ریڑھلی ڈیزائن میں تھے، اور پروڈکٹ کا ماڈل SG کے نام سے منسوب تھا۔ اس وقت، فويل ونڈنگ دستیاب نہیں تھی، لہذا کم ولٹیج کوئل کو عام طور پر ملٹی سٹرینڈ کنڈکٹرز کا استعمال کرتے ہوئے لیئرڈ یا سپائرل کنفیگریشن میں تعمیر کیا جاتا تھا، جبکہ اوپر والے ولٹیج کوئل کا ڈسک ڈیزائن تھا۔ استعمال ہونے والا کنڈکٹر یا تو ڈبل گلاس فائبر میں ملفوف دھاگے یا ایکلیڈ انمل کوئٹنگ کے ساتھ گلاس فائبر میں ملفوف دھاگے تھے۔

زیادہ تر دیگر عایقیت کے حصے فینولک گلاس فائبر کے مواد سے بنے ہوتے تھے۔ امپریجنیشن کا عمل کلاس B عایقیت کے ورنیش کا استعمال کرتے ہوئے کم اور زیادہ ولٹیج کوئل کو معمولی درجہ حرارت اور دباؤ پر امپریجن کرنے کے بعد متوسط درجہ حرارت (جو 130°C سے زائد نہیں ہوتا) کے ساتھ سوکھانے سے مرتب ہوتا تھا۔ یہ قسم کا خشک ٹرانس فارمر آئل میں غوطہ لگانے والے ٹرانس فارمرز کے مقابلے میں آگ کی مزاحمت میں محسوس کی گئی ترقی کی نمائندگی کرتا تھا، لیکن اس کی نمی اور آلودگی کی مزاحمت کے لحاظ سے کارکردگی کافی نہیں تھی۔

اس کے نتیجے میں، اس قسم کی تیاری بند کر دی گئی ہے۔ باوجود اس کے، اس کے الیکٹریکل، میگنیٹک اور ٹھیرمیل کیلکیولیشنز کے کامیاب ڈیزائن، اور اس کے ساختی لی آؤٹ نے نئے کلاس H عایقیت کے کھلے ریڑھلی خشک ٹرانس فارمرز کے بعد کے ترقی کے لئے مضبوط بنیاد رکھی۔

امریکا میں، کچھ مصنوعات، جیسے ورجینیا کے FPT کارپوریشن، DuPont کے NOMEX® ارامید مواد کو ایک اہم عایق کے طور پر استعمال کرتے ہوئے خشک ٹرانس فارمرز تیار کیے ہیں۔ FPT دو پروڈکٹ کے ماڈل فراہم کرتا ہے: FB قسم، جس کا عایق نظام 180°C (کلاس H) کی شرح سے ہے، اور FH قسم، جس کی شرح 220°C (کلاس C) ہے، جس کے کوئل کے درجہ حرارت کی اضافت 115K (چین میں 125K) اور 150K ہوتی ہے۔ کم ولٹیج کوئل کے لئے یا تو فويل یا ملٹی سٹرینڈ لیئرڈ ونڈنگ کا استعمال کیا جاتا ہے، جبکہ ٹرن سے ٹرن اور لیئر سے لیئر تک کی عایقیت NOMEX® سے بنی ہوتی ہے۔

زیادہ ولٹیج کوئل ڈسک ٹائپ کے ہوتے ہیں، جن کے کنڈکٹرز NOMEX® کاغذ میں ملفوف ہوتے ہیں۔ روایتی ڈسپیسر بلاکس کے بجائے، کوئل ڈسکس کے درمیان کمبال شکل کے ڈسپیسر کا استعمال کیا جاتا ہے، جس سے ڈسکس کے درمیان پیک وولٹیج کو نصف کر دیا جاتا ہے اور زیادہ ولٹیج کوئلز کی ایکسیال شارٹ سرکٹ کی قوت کو قابل ذکر طور پر بڑھا دیا جاتا ہے- حالانکہ یہ ونڈنگ کی پیچیدگی اور تیاری کے وقت کو بڑھا دیتا ہے۔ زیادہ اور کم ولٹیج کوئل کو کن سنٹرک طور پر ونڈ کیا جاتا ہے تاکہ مکینکل قوت کو بہتر بنایا جا سکے۔ کچھ ڈیزائنز NOMEX® عایق بورڈ کو ڈسپیسر اور بلاک کے طور پر بھی استعمال کرتے ہیں۔

زیادہ اور کم ولٹیج ونڈنگ کے درمیان کی عایق سلنڈر 0.76 ملی میٹر موٹائی کے NOMEX® کاغذ بورڈ سے بنی ہوتی ہے۔ امپریجنیشن کا عمل متعدد دور کے ویکیو پریشر امپریجنیشن (VPI) کے ذریعے کیا جاتا ہے، جس کے بعد معتدل درجہ حرارت کے ساتھ سوکھانے کا عمل (180–190°C تک پہنچنا) کیا جاتا ہے۔ FPT میں، یہ ٹرانس فارمرز کی تیاری 34.5 kV کی مکسیمم ولٹیج کی شرح اور 10,000 kVA کی مکسیمم صلاحیت کے ساتھ کی جاتی ہے۔ یہ ٹیکنالوجی امریکا میں UL کی صدارت کو حاصل کر چکی ہے۔

چین میں، کچھ ٹرانس فارمر مصنوعات نے DuPont’s NOMEX® عایق مواد اور متعلقہ تیاری کے مشروحہ (جیسے HV-1 یا HV-2) کے ساتھ Reliatran® ٹرانس فارمر ٹیکنیکل معیار کو اپنانے کے ذریعے کلاس H عایقیت کے SG قسم کے خشک ٹرانس فارمرز کی تیاری کی ہے، جو FPT کے FB قسم کے مشابہ ہیں۔ لیکن FPT کے مخالف، گھریلو مصنوعات عام طور پر صرف کوئل کو امپریجن کرتے ہیں، نہ کہ پورے ٹرانس فارمر کو۔ تاہم، پورے جسم کی امپریجنیشن کے ساتھ بہتر کلیہ بندی ہوتی ہے، لیکن یہ کم خوبصورت ہوتی ہے اور اس کی ضرورت ہوتی ہے کہ تمام پروڈکٹ ٹیسٹنگ کو ٹریٹمنٹ سے پہلے مکمل کیا جائے۔ اس کے علاوہ، امپریجن کرنے والے ورنیش کو زیادہ آسانی سے آلودگی کا شکار ہو سکتا ہے، جس کے باعث کوئل کی صرف امپریجنیشن چین کے سیاق و سباق میں ایک زیادہ عملی اور مناسب انتخاب بن جاتی ہے۔

یورپ میں، خشک ٹرانس فارمرز کی تیاری کی ترقی متنوع راستوں سے ہوئی ہے۔ ایپوکسی ریسن ویکیو کیسنگ اور ونڈنگ ٹیکنالوجیوں کے علاوہ، دیگر قسمیں ظہور کر چکی ہیں، جن میں SCR قسم کے غیر کیسٹ سولڈ عایق کے ساتھ محفوظ ٹرانس فارمرز اور چین میں موجودہ SG قسم کے کھلے ریڑھلی خشک ٹرانس فارمرز شامل ہیں۔ 1970ء کی دہائی میں، سویڈن کے ایک مصنوع نے NOMEX® عایقیت کے ساتھ کھلے ریڑھلی خشک ٹرانس فارمرز تیار کیے۔ بعد میں، ایک اور مصنوع NOMEX® کو گلاس فائبر اور DMD کے ساتھ بدل دیا، جس سے مواد کی لاگت کم ہو گئی۔

کوئل کی ساخت کلاس B عایق کے قدیم پروڈکٹس کی مانند تھی، جس میں کم ولٹیج کوئل کے لئے ملٹی سٹرینڈ یا فويل ونڈنگ اور ڈسک ٹائپ کے زیادہ ولٹیج کوئل تھے۔ ٹرن کی عایقیت گلاس فائبر سے بنی ہوتی تھی، اور ڈسپیسر سیرامک تھے۔ دیگر عایق کے حصے میں متعارف کروئیل ایتھر ریسن گلاس کپڑے کے لیمینیٹس (سلنڈرز کے لئے) یا متعارف کروئیل پولی ایمائیڈ-ایمائیڈ لیمینیٹڈ گلاس کپڑے کے بورڈ (سلنڈرز کے لئے)، DMD، SMC، اور مماثل مواد کا استعمال کیا جاتا تھا۔ کوئل کی پروسیسنگ کا طریقہ VI (ویکیو امپریجنیشن) کا استعمال کرتے ہوئے کیا جاتا تھا، جس میں امپریجنیشن کے دوران دباؤ کا استعمال نہیں کیا جاتا تھا۔

اس عمل کے کلیدی ٹیکنیکل پہلو کے مطابق امپریجنیشن ورنیش (ریسن) کے صحیح انتخاب اور عمل کے پیرامیٹرز کے ساتھ ساتھ سیرامک حصوں کی تیاری کی ضرورت ہوتی ہے۔ عام سیرامکس کھپرے ہوتے ہیں، ناگلاز ہوتے ہیں، نمی کے ذریعے خراب ہوسکتے ہیں، اور نامساوی دباؤ یا درجہ حرارت کے گریڈیئنٹ کے تحت کریک ہوسکتے ہیں۔ لہذا، ان کو بہت زیادہ کثافت اور سختی کی ضرورت ہوتی ہے- جو مدت کے لحاظ سے صرف مستورد مواد سے حاصل کی جا سکتی ہے۔