Primjena izolacijskih materijala u transformatorima

1. Izolacijski papir

  Papir od biljnih vlakana dijeli se na drvena vlakna, pamučna vlakna i vlakna od konoplje. Među njima se najčešće koristi papir od čistog sulfata od drvne pulpe. Njegova sirovina je drvo. Često se koristi drvo borove jele u mekom drvu, kao što je žuti bor, bijeli bor i crveni bor. Drvo poput kedra i crvenog bora, čija je glavna komponenta celuloza, prirodno je polimerno jedinjenje. Metode proizvodnje izolacijskog papira koriste kemijske metode, kao što je metoda sulfata, u kojoj je glavna komponenta tečnosti za kuhanje natrijum sulfid (Na2S), koji se hidrolizira kako bi se dobio natrijum hidrogen sulfid i natrijum hidroksid. Natrijum hidrogen sulfid se može kombinovati sa drvetom osim sa celulozom. Element reaguje i rastvara ga u lužini. Liker za kuhanje je relativno blag, tako da se molekularna težina celuloze vrlo malo smanjuje. Uobičajeni biljni izolacijski papiri od celuloze u transformatorima uključuju: papir za strujne kablove, papir za kablove visokog napona i izolacijski papir transformatora.

  1) Papir za kablove: Kabl papir je napravljen od sulfatne pulpe, razreda DL08, DL12, DL17, debljine 0.08 mm, 0.12 mm i 0.17 mm, respektivno, isporučuje se u rolnama. Nakon što je kabelski papir impregniran transformatorskim uljem, njegova mehanička čvrstoća i električna čvrstoća bit će značajno poboljšani. Na primjer, električna čvrstoća papira kabela za napajanje u zraku je 6-9×103kV/m, a električna snaga suhog uronjenog transformatorskog ulja će dostići 70-90×103kV/m. Rad kablovskog papira u transformatoru Ima dovoljnu termičku stabilnost i obično se koristi kao izolacija namotaja i međuslojna izolacija. Kabelski papir također uključuje visokonaponski kabelski papir, niskonaponski kabelski papir, kabelski papir visoke gustine i izolacijski krep papir. Visokonaponski kablovski papir je pogodan za transformatore i transformatore od 110～330kV, sa niskom vrednošću tangenta dielektričnog gubitka; niskonaponski kablovski papir se koristi za izolaciju energetskih kablova i transformatora ili drugih električnih proizvoda od 35kV i ispod; izolacijski krep papir izrađen je od elektroizolacionog papira. Izrađen je obradom nabora i ima nabore duž poprečnog smjera. Razvlači se kada se istegne. Često se koristi za izolaciju namotaja transformatora uronjenih u ulje, kao što je omotavanje izolacije glava zavojnica, vodova i uređaja za zaštitu od elektrostatike; kablovski papir visoke gustoće je takođe izolaciona vrsta krep papira, 100% do 150% veće električne čvrstoće od običnog krep papira, 50% veće mehaničke čvrstoće, visoke električne čvrstoće, otpornosti na ulje, dobre elastičnosti, lako se rasteže i može se koristiti kao provodna žica umjesto lakirane trake I izolacija žičanih spojeva i dijelova za savijanje.

  2) Papir za telefon: Telefonski papir je takođe napravljen od sulfatne pulpe. Obično se koristi sa telefonskim kablovima. Ima slabu mehaničku čvrstoću i obično se koristi kao izolacija žice, slojne izolacije ili izolacije za pokrivanje vodiča.

  3) Kondenzatorski papir: Kondenzatorski papir je podijeljen na tip A i tip B prema zahtjevima upotrebe. Kondenzatorski papir tipa A koristi se za metalizirane papirne dielektrične kondenzatore u elektronskoj industriji. Tip B se uglavnom koristi kao međuelektrodni medij kod energetskih kondenzatora. Kondenzatorski papir karakteriše visoka nepropusnost i tanka debljina. Općenito, strujni transformatori često koriste kondenzatorski papir, a transformatori se manje koriste.

  4) Izolacioni papir za namotavanje: Izolacioni papir za namotavanje se koristi kao donji papir papira za lepljenje, a papir za lepljenje se koristi za namotavanje izolacione cevi (cevi) i kapacitivnog rukava. Njegova karakteristika je da je visina upijanja vode veća od visine kablovskog papira i niža od impregnacionog papira. Lepljeni papir se deli na jednostrani ili dvostrani lepak (fenolna ili epoksidna smola), koji se stvrdnjava na niskoj temperaturi. Kada se lijepljeni papir koristi za motanje papirnih cijevi ili presovanje laminata, ljepilo će se konačno stvrdnuti kada se zagrije i pod pritiskom. , Rola se uglavnom koristi jednostranom ljepljivom trakom, a dvostrana se koristi za presovani karton. Osim toga, postoji romb papir za doziranje (mesh-type dispensing paper), koji se koristi za međuslojnu izolaciju namotaja od folije u ulju. Nakon stvrdnjavanja, može osigurati prianjanje između izolacije i između izolacije i folije, te ojačati čvrstoću i dobru propusnost ulja.

  Kabelski papir, krep papir i rombični papir za doziranje obično se koriste u konvencionalnom izolacijskom papiru transformatora. Koriste se u transformatorima kao međunavojna izolacija, međuslojna izolacija, olovno vezivanje itd. Generalno, cijene raznih izolacijskih papira se ne razlikuju. Biće prevelika, oko 20 juana/kg.

2. Električni kompozitni materijali

  Električni tanki filmovi i električni kompozitni materijali imaju izvrsna dielektrična svojstva, i oba pripadaju pločastim izolacijskim materijalima. Električne folije uključuju poliestersku foliju i poliimidnu foliju, koja se također može koristiti za izolaciju žica i međuslojnu izolaciju u transformatorima. Električni kompozitni materijal je kompozitni proizvod koji se proizvodi lijepljenjem vlaknastih materijala na jednu ili obje strane filma. Može se koristiti kao međuslojna izolacija u transformatorima, posebno u namotajima namotanim u foliju. Niskonaponski kalemovi su obično prefabrikovani od kompozitnih materijala. Nakon impregniranja smolom, koristi se kao međuslojna izolacija. Uobičajeni kompozitni materijali uključuju DMD, GHG i tako dalje.

  Puni naziv DMD je netkani meki kompozitni materijal od poliesterskog filma od poliesterskih vlakana, koji se dijeli na prepreg DMD i ne-impregnirani DMD. To je sloj poliesterske folije (M) zalijepljen na obje strane netkane tkanine od poliesterskih vlakana (D) Izrađen je troslojni meki kompozitni materijal. DMD ima odličnu električnu izolaciju, otpornost na toplinu, mehaničku čvrstoću i odličnu impregnaciju.

  Puni naziv GHG-a je poliimidni film prethodno impregniran smolom H-razreda, meki kompozitni materijal od staklenih vlakana, koji je troslojni meki kompozitni materijal napravljen od sloja poliimidnog filma (H) zalijepljenog sa stakleno vlakno tkanina (G) sa obe strane. U poređenju sa DMD, ima bolju otpornost na toplotu i može se koristiti za međuslojnu izolaciju niskonaponskih folijom namotanih namotaja H-klase izolovanih suhih transformatora.

  Puni naziv NHN-a je poliamidni film od poliaramidnih vlakana, meki kompozitni materijal, koji je napravljen lijepljenjem papira od poliamidnih vlakana (Nomex) sa ljepilom H-klase na obje strane poliimidnog filma. NHN je trenutno najkvalitetniji tankoslojni izolacijski materijal, sa odličnom otpornošću na toplinu, boljim dielektričnim svojstvima, manjom upijanjem vode i odličnom otpornošću na vlagu. Spada u izolacioni materijal klase H i može se koristiti za međuslojnu izolaciju transformatora klase H suvog tipa.

3. Električni kompozitni materijali

  Električni tanki filmovi i električni kompozitni materijali imaju izvrsna dielektrična svojstva, i oba pripadaju pločastim izolacijskim materijalima. Električne folije uključuju poliestersku foliju i poliimidnu foliju, koja se također može koristiti za izolaciju žica i međuslojnu izolaciju u transformatorima. Električni kompozitni materijal je kompozitni proizvod koji se proizvodi lijepljenjem vlaknastih materijala na jednu ili obje strane filma. Može se koristiti kao međuslojna izolacija u transformatorima, posebno u namotajima namotanim u foliju. Niskonaponski kalemovi su obično prefabrikovani od kompozitnih materijala. Nakon impregniranja smolom, koristi se kao međuslojna izolacija. Uobičajeni kompozitni materijali uključuju DMD, GHG i tako dalje.

  Puni naziv DMD je netkani meki kompozitni materijal od poliesterskog filma od poliesterskih vlakana, koji se dijeli na prepreg DMD i ne-impregnirani DMD. To je sloj poliesterske folije (M) zalijepljen na obje strane netkane tkanine od poliesterskih vlakana (D) Izrađen je troslojni meki kompozitni materijal. DMD ima odličnu električnu izolaciju, otpornost na toplinu, mehaničku čvrstoću i odličnu impregnaciju. Nepre-preg DMD se može koristiti kao međuslojna izolacija transformatora uronjenih u ulje, a pre-preg DMD se može koristiti kao međuslojna izolacija niskonaponskih folijom namotanih namotaja suhih transformatora klase F.

  Puni naziv GHG-a je poliimidni film prethodno impregniran smolom H-razreda, meki kompozitni materijal od staklenih vlakana, koji je troslojni meki kompozitni materijal napravljen od sloja poliimidnog filma (H) zalijepljenog tkaninom od staklenih vlakana (G) s obje strane. U poređenju sa DMD, ima bolju otpornost na toplotu i može se koristiti za međuslojnu izolaciju niskonaponskih folijom namotanih namotaja H-klase izolovanih suhih transformatora.

  Puni naziv NHN-a je poliamidni film od poliaramidnih vlakana, meki kompozitni materijal, koji je napravljen lijepljenjem papira od poliamidnih vlakana (Nomex) sa ljepilom H-klase na obje strane poliimidnog filma. NHN je trenutno najkvalitetniji tankoslojni izolacijski materijal, sa odličnom otpornošću na toplinu, boljim dielektričnim svojstvima, manjom upijanjem vode i odličnom otpornošću na vlagu. Spada u izolacioni materijal klase H i može se koristiti za međuslojnu izolaciju transformatora klase H suvog tipa.

4. Izolacioni karton

  Izolacijski karton je izrađen od čistog sulfatnog papira od drvne pulpe. Može se koristiti za jastučiće za uljne otvore, uljne otvore, pregrade, kartonske cijevi, valoviti papir, izolaciju od željeznog jarma, izolaciju stezaljki i potisne ploče za namotaje krajnje izolacije za namotaje kolača. Uobičajena debljina je 1.0 mm, 1.5 mm, 2 mm, 3 mm, 4 mm, 6 mm. Izolacijski karton se prema gustoći dijeli na karton male gustine, karton srednje gustine i karton visoke gustine. Papir niske gustine se obično naziva T3 meki karton. Između 0.75g/cm3～0.9g/cm3, snaga je niska. Često se koristi za savijanje dijelova ili izradu istegnutih dijelova nakon vlaženja, kao što je formiranje kutnih prstenova, prstenastih dijelova i cijevi od mekog papira. Karton male gustine ima visoku apsorpciju ulja, dobru formabilnost, ali loša mehanička svojstva; ploča srednje gustine se obično naziva T1 karton, sa gustinom od 0.95g/cm3～1.15g/cm3, koristi se kao odstojnik, itd.; Karton visoke gustine se obično naziva T4 karton, sa gustinom od 1.15g/cm3 do 1.3g/cm3, koristi se kao izolaciona kartonska cijev, izolaciona ploča za presovanje i završni prsten. U strukturi razmaka uljne ploče sastavljenoj od višeslojnih papirnih cijevi od visokonaponskih zavojnica, valoviti karton se također može koristiti umjesto kartonskih držača za formiranje uljnog razmaka, koji može uštedjeti materijale na osnovu osiguravanja izolacijskih performansi.

5. Polipropilenska folija

  Polipropilenska folija je izrađena od polipropilenske smole (PP) ekstrudirane debele ploče i orijentirano rastegnute. Njegove karakteristike su: 1) Gustoća je mala, može se rastegnuti do 0.06 mm ili čak tanje, a gustoća je 0.89 g/cm3～ 0.92g/cm3. 2) Ima dobra električna svojstva i hemijsku stabilnost, relativni dielektrični koeficijent je 2～2.2, a pritisak proboja je veći od 150MV/m; 3) Ima dobra mehanička svojstva, a zatezna čvrstoća je veća od 100MPa 4) Može se koristiti dugo vremena na 125°C i pripada klasi E izolacije; 5) Hidrofobna je i ima snažnu sposobnost da spriječi upijanje vode i može se koristiti za izolaciju žica transformatora uronjenih u ulje.

6. Ostali izolacijski materijali

  Transformatorsko ulje i izolacijski papir su glavni izolacijski materijali za zavojnice transformatora potopljenih u ulje. Smola, izolacijski papir i kompozitni materijali su glavni izolacijski materijali za suhe zavojnice transformatora. Pored ovih materijala, u transformatorima se najčešće koriste sljedeći izolacijski materijali: (laminirano drvo, laminat, izolacijska boja, izolacijska ljepila, pamučna traka, skupljajuća traka, traka bez potke, itd.

  1) Laminati: električni laminati su izolacijski materijali slojevite strukture od papira, platna i drvenog furnira kao podloge, impregnirani (ili premazani) različitim ljepilima i toplo presovani (ili valjani). U skladu sa zahtjevima primjene, laminirani proizvodi se mogu napraviti u proizvode s odličnim električnim i mehaničkim svojstvima, otpornošću na toplinu, otpornošću na ulje, otpornošću na plijesan, otpornošću na luk i otpornošću na koronu. Laminirani proizvodi uglavnom uključuju lamelirane ploče, laminirano drvo, laminirane cijevi, šipke, jezgra kućišta kondenzatora i druge posebne profile. Performanse laminata zavise od prirode podloge i ljepila i procesa oblikovanja. Prema različitim sirovinama i ljepilima, laminati se dijele na izolacijske laminate (karton, koji se koristi za zamjenu ulja), fenol papirna ploča (obično poznat kao bakelit, papirna ploča impregnirana fenolnom smolom, koja se koristi za zamjenu ulja), i 3026 fenolni laminirani pamučni čaršaf (pamučna tkanina impregnirana fenolnom smolom, često se koristi za zamjenu ulja), FR4 list (krpa od staklenih vlakana s epoksidnom smolom kao ljepilom, može se koristiti za suhu zamjenu ili zamjenu ulja), modificirana staklena ploča od difenil etera (tkanina od staklenih vlakana koristi modificiranu smolu difenil etera kao vezivo, koja se može koristiti za H-klasu suva izmjena), ploča od staklene tkanine od bismaleimida (tkanina od staklenih vlakana koristi bismaleimidnu smolu kao vezivo, može se koristiti za suhu zamjenu H-klase). Laminati obično imaju dobru mehaničku čvrstoću i izolaciona svojstva i često se koriste kao izolacija stezaljki jezgra i spoljni oslonac u transformatorima.

  2) Izolaciona cijev (cijev): Izolaciona cijev u transformatoru se uglavnom koristi između unutrašnjeg i vanjskog namotaja, između zavojnice i jezgre, i koristi se za skelet obloge zavojnice. Žica je direktno namotana na izolacionu cijev. U isto vrijeme, izolacijska cijev se može koristiti i za glavnu izolaciju, povećati broj uljnih praznina glavne izolacije i poboljšati izolaciju. Izolacijski cilindri se dijele na cilindre od fenolnog papira (obično se koriste za transformaciju ulja), cilindre od epoksidne staklene tkanine (obično se koriste za transformaciju ulja ili suhe transformacije razreda F) i cilindre od modificiranog difenil etera od staklene tkanine (obično se koriste za suhu promjenu razreda H), Plastična cijev ojačana staklenim vlaknima (obično se koristi za suhu zamjenu H razreda), cijev od staklene tkanine od bismaleimida (obično se koristi za suhu zamjenu H razreda) itd.

  3) Laminirano drvo: Koristite visokokvalitetno tvrdo drvo za električno laminirano drvo, kao što su breza, bukva, itd., i kuhajte ga dva puta na 70°C do 80°C kako biste uklonili vlastitu kiselinu i masnoću iz drveta. Ploča se suši, a zatim premazuje smolastim ljepilom. Nakon prethodnog očvršćavanja, formira se ponovljenim sastavljanjem i slaganjem. Ima dobru izolacionu čvrstoću i mehaničku čvrstoću. Može se koristiti kao jastuk, kutni prsten, itd. pri zamjeni ulja.

  4) Vezivne trake: vezice za transformatore su opremljene pamučnom trakom, termoskupljajućom trakom, mrežastom polusuvom trakom bez potke, stakloplatnenom trakom, poliesterskom trakom itd., koje se koriste za vezivanje i zatezanje gvozdenih jezgara i namotaja.