Introduzione
I trasformatori sono indicati come il cuore del sistema di alimentazione e i materiali isolanti fungono da sistema immunitario di questo cuore. All'interno di un trasformatore, decine di migliaia di componenti lavorano insieme in condizioni estreme-resistendo a temperature elevate, tensioni elevate e forti forze elettromagnetiche.
In questo articolo presenteremo i sette materiali isolanti più comunemente utilizzati nei trasformatori. Questa panoramica spiega cosa costituisce il sistema di isolamento di un trasformatore-e perché è così importante.
1. Pannello pressato isolante
Il pannello pressato isolante elettrico è realizzato al 100% con pasta di legno solfatata pura. Attraverso l'essiccazione sotto vuoto, può essere completamente essiccato, degasato, impregnato di olio-e quindi offre eccellenti proprietà elettriche e meccaniche.
| Base di classificazione | Categoria | Specifiche/Parametri |
| Spessore | / | 0,5 mm, 1 mm, 1,5 mm, 2 mm, 3 mm, 4 mm, 5 mm, 6 mm, 8 mm |
| Dimensioni del foglio | / | 1000 mm×2000 mm, 2030 mm×4200 mm, 2100 mm×3200 mm, 3200 mm×4200 mm, 3200 mm×6100 mm |
| Densità | Scheda-a bassa densità | 0,75-0,9 g/cm³ |
| Pannello-a media densità (standard) | 0,95-1,15 g/cm³ | |
| Scheda-ad alta densità | 1,15-1,3 g/cm³ |
Pannello a bassa-densità
Presenta resistenza e proprietà meccaniche relativamente basse. Ma offre una buona formabilità, che lo rende adatto principalmente per componenti stampati.
Tavola a media-densità
Fornisce una migliore durezza e una maggiore resistenza elettrica e viene utilizzato principalmente per parti isolanti generali come cilindri isolanti, distanziatori e blocchi, nonché prodotti laminati.
Pannello ad alta-densità
Presenta eccellenti prestazioni elettriche e meccaniche e viene applicato principalmente in parti non-flessibili come piastre di pressione, piastre di supporto e distanziatori-intercapedini d'olio.
2. Legno lamellare
Il legno laminato elettrico è prodotto con legno di alta-qualità come acero, betulla e frassino, che non contaminano l'olio del trasformatore. Il processo prevede la cottura a vapore, il taglio rotante, l'essiccazione, il rivestimento con resina isolante e quindi la polimerizzazione ad alta temperatura e pressione. Presenta i vantaggi di densità moderata, elevata resistenza meccanica, facilità di essiccazione sotto vuoto e facile lavorazione meccanica. La sua costante dielettrica è vicina a quella dell'olio per trasformatori e può essere utilizzata a lungo nell'olio per trasformatori a 105 gradi.
| Origine | Dimensioni del foglio | Intervallo di spessore |
| Domestico | 1500×1500 mm 2000 mm×2000 mm 1500×3000 mm |
Da 20 mm, aumentando con incrementi di 5 mm. |
| Importato | 1000 mm×2000 mm (Dimensione massima fino a 4200 mm×3400 mm) |
6mm-200mm |
Il legno lamellare viene utilizzato principalmente per la produzione di piastre di pressione, piastre di supporto, piastre di rinforzo, supporti in piombo, blocchi di bloccaggio e stampi per parti isolanti sagomate. Attualmente il legno lamellare domestico è disponibile anche sotto forma di anelli e barre. Gli anelli sono prodotti utilizzando un nuovo processo che garantisce una resistenza alla flessione verticale uniforme in tutti i punti del grezzo, con conseguente elevata resistenza meccanica complessiva e un elevato modulo di elasticità. Vengono utilizzati principalmente per realizzare piastre di pressione e di supporto. Le barre di grandi dimensioni hanno in genere specifiche di 50 mm × (50, 60 o 70 mm) × 3000 mm e vengono utilizzate principalmente per la lavorazione di fascette per cavi.
3. Carta adesiva
La carta biadesiva- è disponibile con due livelli di contenuto adesivo. Un tipo ha un contenuto adesivo più elevato e viene utilizzato principalmente per la pressatura del cartone pressato laminato. Quando viene utilizzato, un foglio di carta biadesiva- viene posizionato tra due pannelli pressati, sostituendo la tradizionale spazzolatura dell'adesivo in resina fenolica. Questo metodo semplifica l'operazione ed elimina il tempo di asciugatura richiesto per l'adesivo a pennello. L'altro tipo ha un contenuto di adesivo inferiore e viene utilizzato principalmente per realizzare piastre schermanti, dove viene posato tra cartone isolante e carta semiconduttiva.
4. Adesivo isolante
| Tipo | Applicazione primaria |
| Adesivo-per incollaggio a caldo | |
| Adesivo a base di resina fenolica | Per pressare il pannello pressato laminato. |
| Adesivo per-incollaggio a freddo | |
| PVA | Per incollare carta su carta, cartone pressato su carta, cartone pressato su cartone pressato, cartone pressato su cartone laminato, cartone pressato su legno laminato e cartone pressato laminato su cartone pressato laminato. |
| Colla bianca elettrica-resistente al calore | Per incollare legno laminato con legno laminato, legno duro con legno duro e materiali metallici con carta. |
| Colla Mowiol | Per incollare cartone pressato laminato su pannello pressato laminato, legno laminato su legno laminato, cartone pressato su pannello pressato e parti isolanti impregnate di olio-. |
| Adesivo PVB | Per incollare la carta NOMEX ad altri componenti. |
| Colla di caseina | Un adesivo di origine animale-con buon flusso, forte adesione iniziale e tempo di asciugatura rapido; selezionati in base ai requisiti specifici del prodotto. |
5. Carta per cavi
La carta per cavi è prodotta con pura pasta di legno solfatata. Possiede elevata resistenza meccanica e rigidità dielettrica. Questo tipo di carta viene utilizzato principalmente per l'isolamento spira-per-spira e l'isolamento a strati dei conduttori degli avvolgimenti dei trasformatori, nonché per cavi isolanti, collegamenti a prese, anelli elettrostatici e per arrotolare tubi isolanti.
6. Carta crespa
La carta crespata isolante viene prodotta crespando carta isolante di grado elettrico-. Presenta delle rughe su tutta la larghezza, che possono essere allungate durante l'uso. Diversi processi di crespatura producono carte con diversi livelli di allungamento. La carta crespa viene spesso utilizzata per l'isolamento avvolto nei trasformatori, come l'isolamento delle estremità di avvolgimenti, conduttori e anelli elettrostatici.
7. Epossidico Laminato in tessuto di vetro
Il laminato in tessuto di vetro epossidico- è realizzato impregnando il tessuto in fibra di vetro con resina epossidica e polimerizzandolo sotto calore e pressione. Presenta un'elevata resistenza meccanica a temperature medie e proprietà elettriche stabili a temperature elevate. Viene utilizzato principalmente per la produzione di condotti dell'olio inter-telaio e spessori di regolazione durante l'assemblaggio finale.
Conclusione
Questi materiali chiave costituiscono la struttura centrale dei moderni sistemi di isolamento dei trasformatori. Ogni materiale possiede i suoi vantaggi unici e scenari applicabili. È compito dei progettisti dei trasformatori selezionare e ottimizzare questi materiali in base ai livelli di tensione, alla capacità, all'ambiente operativo e a considerazioni sui costi.