Сухие трансформаторы

Передовая технология производства сухих трансформаторов была внедрена в 1970-х годах.

Сухие трансформаторы решают две основные проблемы:

• Пожарная безопасность;
• Снижается необходимость постоянного обслуживания в большом объеме.

Эти преимущества подтверждаются тем, что сухие трансформаторы внедряются на протяжении более 40 лет. Однако, это не означает, что эта технология не имеет изъянов, имеются проблемы с появлением трещин, скрытыми в изоляции дефектами, сложным процессом производства и т.д.

Развитие науки и технологии создают условия для решения этих проблем: появляются новые материалы, например, основанные на силиконе, разрабатываются новые технологии производства сухих трансформаторов.

Типы изоляций сухих трансформаторов

Существует два основных типа изоляции, используемых в сухих трансформаторах:

• газ (воздушная изоляция);
• твердая изоляция.

Газ (воздушные сухие трансформаторы)

Воздух является основной средой в качестве газовой изоляции. Воздух в качестве изоляционной среды имеет следующие преимущества:

• стоимость производства;
• удовлетворительная теплопроводимость.

Недостатки воздуха как изолятора следующие:

• электрическая прочность изоляции (воздуха) низкая, менее 3 кВ/мм;
• стабильность воздушной изоляции также не является удовлетворительной, воздух легко ионизируется.
• воздух может загрязняться пылью
• иметь увеличенную влажность и т.д.

что снижает изоляционные характеристики воздуха.

Для того, чтобы увеличить электрическую прочность такой изоляции размеры трансформаторов увеличивают, при этом увеличиваются размеры и магнитопровода, что увеличивает потери холостого хода. Однако при всем этом, основная изоляция не может считаться надежной.

Твердая изоляция

Твердая изоляция – это изоляционный материал с высокими изоляционными характеристиками и высокой стабильностью. Типовые виды твердой изоляции включают в себя эпоксидные смолы, композитные изоляционные материалы с изоляционной бумагой, высокомолекулярные соединения и другие.

Прочность бездефектной твердой изоляции составляет от 15 кВ/мм до 300 кВ/мм, что значительно превосходит воздух, кроме того стабильность такой изоляции считается очень высокой.

Основной недостаток твердой изоляции в том, что изоляция с каким-либо дефектом, появляющимся в силу разных причин, не способна восстанавливаться.

Самый распространенный тип изоляции в сухих трансформаторах с литой изоляцией – эпоксидные смолы, прочность которой составляет 15 кВ/мм и более. Основной недостаток – появление трещин вследствие хрупкости материала.

Композитные материалы с изоляционной бумагой имеют изоляционные характеристики, чем эпоксидные смолы, однако при пропитке бумаги в нее может попасть воздух, что может создать условия для появления частичных разрядов в ней.

Полимерные материалы имеют очень высокие изоляционные характеристики.

Их недостатки:

• сложность производства;
• высокая стоимость.

Материалы на основе силиконового (кремнийорганического) каучука – это эластичные изоляционные материалы, в настоящее время широко внедряются в качестве высоковольтной изоляции.

Силиконовая изоляция имеет уникальные характеристики:

• высокую эластичность;
• высокие изоляционные характеристики;
• сопротивление вибрации;
• выдерживает как высокие, так и низкие температуры.