Το μονωτικό υλικό είναι ένα από τα πιο σημαντικά υλικά στους μετασχηματιστές και η απόδοση και η ποιότητά του επηρεάζουν άμεσα την αξιοπιστία της λειτουργίας του μετασχηματιστή και τη διάρκεια ζωής των μετασχηματιστών. Τα τελευταία χρόνια, νέα μονωτικά υλικά χρησιμοποιούνται συνεχώς σε προϊόντα μετασχηματιστών.
Με την ταχεία ανάπτυξη της επιστήμης και της τεχνολογίας, η εφαρμογή ηλεκτρικού εξοπλισμού όπως κινητήρες και μετασχηματιστές γίνεται όλο και πιο διαδεδομένη. Η αξιοπιστία και η διάρκεια ζωής της λειτουργίας του μετασχηματιστή εξαρτώνται σε μεγάλο βαθμό από τα χρησιμοποιούμενα μονωτικά υλικά. Τα μονωτικά υλικά εκτιμώνται όλο και περισσότερο από το προσωπικό που ασχολείται με το σχεδιασμό και την κατασκευή μετασχηματιστών.
Τις τελευταίες δύο δεκαετίες, νέα προϊόντα, τεχνολογίες και θεωρίες στον τομέα των μονωτικών υλικών μετασχηματιστών αναδύονται και αναπτύσσονται συνεχώς, καθιστώντας τα μονωτικά υλικά μετασχηματιστών και τις εφαρμογές τους έναν πολύ σημαντικό κλάδο.
Τα μονωτικά υλικά, γνωστά και ως διηλεκτρικά, είναι υλικά με υψηλή ηλεκτρική αντίσταση και χαμηλή αγωγιμότητα. Τα μονωτικά υλικά μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την απομόνωση αγωγών με φορτίο ή διαφορετικά δυναμικά, επιτρέποντας στο ρεύμα να ρέει προς μια συγκεκριμένη κατεύθυνση. Στα προϊόντα μετασχηματιστών, τα μονωτικά υλικά παίζουν επίσης ρόλο στη διάχυση θερμότητας, την ψύξη, τη στήριξη, τη στερέωση, την κατάσβεση τόξου, τη βελτίωση της δυνητικής κλίσης, την αντίσταση στην υγρασία, την αντίσταση μούχλας και την προστασία των αγωγών.
Τα μονωτικά υλικά ταξινομούνται με βάση το επίπεδο τάσης: γενικά χωρίζονται σε Y (90 μοίρες), A (105), E (120 μοίρες), B (130 μοίρες), F (155 μοίρες), H (180 μοίρες) και C (μεγαλύτερη από 180 μοίρες).
Το επίπεδο θερμικής αντίστασης του μονωτικού υλικού του μετασχηματιστή αναφέρεται στη μέγιστη θερμοκρασία που επιτρέπεται να αντέξει το μονωτικό υλικό στον μετασχηματιστή. Εάν τα μονωτικά υλικά χρησιμοποιούνται σωστά, μπορεί να είναι εγγυημένη διάρκεια ζωής 20 ετών. Διαφορετικά, η διάρκεια ζωής θα μειωθεί σύμφωνα με το νόμο των 8 μοιρών (για κάθε 8 μοίρες αύξηση της θερμοκρασίας μόνωσης βαθμού Α, η διάρκεια ζωής θα μειώνεται στο μισό, για τη μόνωση βαθμού Β είναι 10 μοίρες και για H- βαθμός είναι 12 βαθμοί Αυτός ο νόμος είναι γνωστός ως ο νόμος 8 βαθμών της θερμικής γήρανσης). Η θερμική αντίσταση των μονωτικών υλικών που αποτελούνται από πολυμερή είναι κατά το ήμισυ χαμηλότερη από αυτή των μη ηλεκτρομηχανικών μέσων. Η απόδοση των μονωτικών υλικών σχετίζεται στενά με τη μοριακή τους σύνθεση και δομή.
Υπάρχουν πολλά είδη μονωτικών υλικών για μετασχηματιστές, τα οποία μπορούν γενικά να χωριστούν σε μονωτικά υλικά αερίου, υγρά μονωτικά υλικά και στερεά μονωτικά υλικά ανάλογα με τη μορφή τους.
Οι τέσσερις βασικές παράμετροι της ηλεκτρικής απόδοσης των μονωτικών υλικών μετασχηματιστών.
Οι τέσσερις βασικές παράμετροι της ηλεκτρικής απόδοσης των μονωτικών υλικών μετασχηματιστή περιλαμβάνουν την αντίσταση μόνωσης, τον διηλεκτρικό συντελεστή, τον συντελεστή διηλεκτρικής απώλειας και την αντοχή μόνωσης.
αντίσταση μόνωσης
Η έννοια της αντίστασης μόνωσης αναφέρεται στην αντίσταση ενός μονωτικού υλικού που, υπό τη δράση της τάσης συνεχούς ρεύματος, εφαρμόζεται για μεγάλο χρονικό διάστημα και προκαλεί την εξαφάνιση του ρεύματος φόρτισης και του ρεύματος απορρόφησης στη γραμμή. Η τιμή αντίστασης όταν περνά μόνο ρεύμα διαρροής ορίζεται γενικά ως η τιμή αντίστασης που μετράται μετά την προσθήκη τάσης για ένα λεπτό, που είναι η τιμή αντίστασης μόνωσης. Για μετασχηματιστές υψηλής τάσης και μεγάλης χωρητικότητας, καθορίζεται η εφαρμογή τάσης για 10 λεπτά κατά τη μέτρηση της αντίστασης μόνωσης.