Transformerisoleringmaterial i oljedränkta & torrtyper T/F

Isolering i oljebevattade transformatorer

I moderna oljebevattade transformatorer följs en brett accepterad metod för isolering av högspänningsvägar. Vanligtvis är tråden belagd med lack och kraftpapper infogas mellan varje lager av vägen. Denna kombination ger pålitlig elektrisk isolering och mekanisk skydd för högspänningsvägar, vilket skyddar dem mot elektriska genombrott och fysisk skada.

För lågspänningsvägar används en annan isoleringsstrategi. Här kan bandledare lämnas barbent, med pappersisolering placerad mellan lagen. Denna metod uppnår en balans mellan kostnadseffektivitet och nödvändiga isoleringskrav för lågspänningsapplikationer.

Men landskapet för isoleringsmaterial för bandledare i lågspänningsvägar utvecklas. Den traditionella praxisen att omhölja bandledare med papper gradvis fases ut. Syntetiska polymerbeläggningar och omhöljning gjorda av syntetiskt tyg framstår som föredragna alternativ. Dessa moderna material erbjuder förbättrad hållbarhet, bättre egenskaper för elektrisk isolering och förbättrad resistens mot miljöfaktorer jämfört med traditionell pappersisolering.

Inkorporationen av aluminiumtråd, band och bandledare, tillsammans med lackbeläggningar, har gett upphov till unika utmaningar för tillverkare av distributionstransformatorer. Aluminium har en distinkt egenskap: när det exponeras för luft bildar det spontant ett isolerande oksidlager på ytan. Detta självbildade oksidlager kan hindra elektrisk ledningsförmåga. Som ett resultat måste tillverkarna hitta effektiva metoder för antingen att ta bort detta oksidlager eller förhindra dess bildning vid anslutningspunkterna, varje gång elektriska kopplingar behöver etableras med aluminiumledare. Detta kräver noggrann val av material, precisa tillverkningsprocesser och strikta kvalitetskontrollåtgärder för att säkerställa den tillförlitliga drift av distributionstransformatorer med aluminiumbaserade komponenter.

Utmaningar och lösningar med aluminiumledare i transformatorer, samt isolering i torrtransformatorer

Utmaningar och hantering av aluminiumledare i oljebevattade transformatorer

Vidare har elkonduktionsgrad aluminium en märkbart mjuk textur. När mekanisk klampning tillämpas, är det mycket känsligt för problem som kallflöde och differentiell expansion. Kallflöde refererar till den långsamma deformationen av det mjuka aluminium under mekanisk stress över tid, medan differentiell expansion inträffar när aluminium expanderar eller kontraherar i olika hastighet än andra komponenter i sammansättningen, vilket potentiellt kan leda till lösa kopplingar eller mekaniska fel.

För att bemöta kopplingsbehoven för aluminiumtrådar har flera specialiserade splicingmetoder utvecklats. Lödning kan användas, även om det kräver specifika lödningsmetoder och lödfett för att säkerställa en bra bindning. En annan vanlig metod är pressning, vilket innebär att man använder specialpressar. Dessa pressar är utformade för att penetrera både lackbeläggningen på tråden och det naturligt bildade oksidlager på aluminiumytan. Genom att göra detta etablerar de en pålitlig elektrisk koppling. Dessutom avskiljer de kontaktområdena från syre, vilket förhindrar ytterligare oxidation och säkerställer kopplingens långsiktiga integritet.

För aluminiumband eller bandledare erbjuder TIG (tungsten inert gas) svetsning en effektiv sammankopplingslösning. Denna svetsningsprocess använder en icke-förbrukande tungsten-elektrod och ett inert gasskydd för att skapa en högkvalitativ, stark bindning mellan aluminiumkomponenterna. Dessutom kan aluminiumband också sammankopplas till andra koppar- eller aluminiumkopplingar genom kallsvetsning eller pressningstekniker. Kallsvetsning skapar särskilt en fasttillståndsbinding utan att smälta materialen, vilket är gynnsamt för att bibehålla de mekaniska och elektriska egenskaperna hos ledarna. Även för att göra boltskoppningar till mjukt aluminium, så länge som kopplingsområdet noggrant rengörs för att ta bort eventuella oksider eller föroreningar, kan en säker och elektriskt ledbar koppling uppnås.

Isoleringsmaterial i torrtransformatorer

Inom torrtransformatorer är en standardpraxis att applicera ett skyddande segel eller beläggning på vägar med hjälp av resina eller lack. Detta fungerar som ett skydd mot olika negativa miljöfaktorer, såsom fukt, damm och korrosiva gaser, vilka alla kan gradvis degradera vägarnas isoleringsegenskaper och kompromissa transformatorns totala prestanda och livslängd.

De isoleringsmedier som används för primära och sekundära vägar i torrtransformatorer kan indelas i följande distinkta kategorier:

• Gjutspole: I denna typ är vägen inbäddad i en gjutresina, vilket ger en robust och hållbar isoleringsstruktur. Gjutresinan omger inte bara ledarna, utan ger också utmärkt mekanisk styrka och elektrisk isolering, vilket gör det lämpligt för applikationer där hög tillförlitlighet och skydd krävs.

• Vakuumpressat inkapslat: Denna metod innebär att vägar inkapslas under vakuumpressförhållanden. Genom att ta bort luft och andra föroreningar från isoleringsprocessen säkerställs en mer enhetlig och tomtfri isoleringslager, vilket förbättrar transformatorns elektriska och termiska prestanda.

• Vakuumpressat impregnerat: Här doppas vägar i en isoleringsresina under vakuumpress. Denna process gör att resinan kan penetrera djupt in i vägstrukturen, fyller alla luckor och porer. Som ett resultat ger det förbättrad isolering och värmeavledningsförmåga, vilket bidrar till transformatorns effektiva drift.

• Belagt: Enkla beläggningstekniker innefattar att applicera ett lager av isoleringsmaterial, såsom lack eller ett specialiserat belägningsmaterial, direkt på vägarna. Denna typ av isolering är relativt enkel och kostnadseffektiv, lämplig för applikationer där mindre stränga isoleringskrav gäller.

Gjutspole

I gjutspoleisoleringen förstärks vägen först efter behov eller placeras inuti en form. Sedan gjuts den i resina under vakuumpressförhållanden. Denna process erbjuder flera betydande fördelar. Eftersom vägen fullständigt omsluts av solid isolering, minskar det effektivt ljudnivåerna under drift. Dessutom fyller vakuumpressgjutningsprocessen vägen med resina, eliminera fullständigt alla tomrum. Dessa tomrum, om de finns, skulle kunna leda till koronautsläpp, vilket kan degradera isoleringen och orsaka elektriska problem över tid. Med sin solida isoleringssystem har gjutspolevägen exceptionell mekanisk styrka, vilket möjliggör att den klarar av mekaniska tryck. Den har också märkvärd kortslutningsstyrka, vilket garanterar tillförlitlig prestanda under elektriska fel. Dessutom är denna typ av väg mycket motståndskraftig mot fukt och föroreningar, vilket skyddar transformatorns interna komponenter och förlänger dess livslängd.

Vakuumpressat inkapslat

För vakuumpressat inkapslad isolering bäddas vägen in i resina under vakuumpress. Liknande gjutspoleprocessen, inkapslar vägen med resina på detta sätt effektivt tar bort eventuella tomrum som annars skulle kunna ge upphov till korona. Som ett resultat får vägen utmärkt mekanisk styrka, vilket möjliggör att den klarar av mekaniska stötar och vibrationer. Den visar också hög kortslutningsstyrka, vilket garanterar stabil drift under avvikande elektriska förhållanden. Denna isoleringsmetod ger starkt skydd mot fuktinträngande och inträngande av föroreningar, vilket bevarar vägens integritet och transformatorns totala prestanda.

Vakuumpressat impregnerat

I vakuumpressat impregnerad isoleringsteknik permeeras vägen med lack under vakuumpress. Impregneringsprocessen täcker vägen grundligt, skapar ett skyddande lager som skyddar den från fukt och föroreningar. Detta hjälper till att bevara vägens elektriska och mekaniska egenskaper, vilket säkerställer tillförlitlig drift av transformatorn i olika miljöförhållanden. Trots att skyddsnivån kanske är relativt mindre omfattande jämfört med vissa andra metoder, erbjuder den ändå tillräckligt skydd för många applikationer.

Belagt

Den belagda isoleringsmetoden innefattar att doppa vägen i lack eller resina. En belagd väg ger en grundläggande nivå av skydd mot fukt och föroreningar, vilket gör den lämplig för användning i moderata miljöer där risken för exponering för hårda element är relativt låg. Även om den kanske inte erbjuder samma nivå av skydd som mer avancerade isoleringsmetoder, är det en kostnadseffektiv och enkel lösning för applikationer med mindre stränga isoleringskrav.