Isoliermaterial ist eines der wichtigsten Materialien in Transformatoren, und seine Leistung und Qualität wirken sich direkt auf die Zuverlässigkeit des Transformatorbetriebs und die Lebensdauer von Transformatoren aus. In den letzten Jahren wurden in Transformatorprodukten ständig neue Isoliermaterialien verwendet. Mit der rasanten Entwicklung von Wissenschaft und Technologie wird die Anwendung in elektrischen Geräten wie Motoren und Transformatoren immer weiter verbreitet. Die Zuverlässigkeit und Lebensdauer des Transformatorbetriebs hängen weitgehend von den verwendeten Isoliermaterialien ab. Isoliermaterialien werden von Personal, das mit der Konstruktion und Herstellung von Transformatoren befasst ist, zunehmend geschätzt. In den letzten zwei Jahrzehnten sind kontinuierlich neue Produkte, Technologien und Theorien auf dem Gebiet der Isoliermaterialien für Transformatoren entstanden und weiterentwickelt worden, was Isoliermaterialien für Transformatoren und ihre Anwendungen zu einer sehr wichtigen Disziplin gemacht hat.
Isoliermaterialien, auch Dielektrika genannt, sind Materialien mit hohem elektrischem Widerstand und geringer Leitfähigkeit. Isoliermaterialien können verwendet werden, um Leiter mit Ladung oder unterschiedlichem Potential zu isolieren, sodass Strom in eine bestimmte Richtung fließen kann. In Transformatorprodukten spielen Isoliermaterialien auch eine Rolle bei der Wärmeableitung, Kühlung, Unterstützung, Fixierung, Lichtbogenlöschung, Verbesserung des Potentialgradienten, Feuchtigkeitsbeständigkeit, Schimmelbeständigkeit und dem Schutz von Leitern. Isoliermaterialien werden nach Spannungsniveau klassifiziert: im Allgemeinen unterteilt in Y (90 Grad), A (105 Grad), E (120 Grad), B (130 Grad), F (155 Grad), H (180 Grad) und C (über 180 Grad). Der Hitzebeständigkeitsgrad von Transformator-Isoliermaterial bezieht sich auf die maximale Temperatur, der das Isoliermaterial im Transformator standhalten darf. Bei richtiger Verwendung von Isoliermaterialien kann eine Lebensdauer von 20 Jahren garantiert werden. Andernfalls verringert sich die Lebensdauer nach dem 8-Grad-Gesetz (bei jeder Erhöhung der Temperatur der Isolierung der Klasse A um 8 Grad verringert sich die Lebensdauer um die Hälfte, bei der Isolierung der Klasse B beträgt sie 10 Grad und bei der Isolierung der Klasse H 12 Grad. Dieses Gesetz ist als 8-Grad-Gesetz der thermischen Alterung bekannt). Die Hitzebeständigkeit von Isoliermaterialien aus Polymeren ist um die Hälfte geringer als die von nicht elektromechanischen Medien.
Die Leistung von Isoliermaterialien hängt eng mit ihrer molekularen Zusammensetzung und Struktur zusammen. Es gibt viele Arten von Isoliermaterialien für Transformatoren, die je nach Form im Allgemeinen in Gasisoliermaterialien, Flüssigkeitsisolierungsmaterialien und Feststoffisoliermaterialien unterteilt werden können.
Feste Isoliermaterialien: Die in Transformatoren verwendeten festen Isoliermaterialien beziehen sich auf Isoliermaterialien, die entweder in ihrer eigenen Form fest sind oder chemische Reaktionen oder physikalische Veränderungen durchlaufen haben, um fest zu werden. Es gibt verschiedene Arten von festen Isoliermaterialien für Transformatoren, wie Isolierpapier, Isolierkarton, Nomex-Papier, Klebepapier, elektrisch laminiertes Holz, Epoxidglasgewebeplatten, laminierte Platten mit geringem dielektrischen Verlust, Isolierfarbe, Isolierkleber, Baumwollgewebeband, Kompressionsband, Netzvlies-Polyesterband und so weiter.
1. Isolierpapier: Das hier erwähnte Isolierpapier bezieht sich auf reines Sulfat-Holzzellstoffpapier, während andere Isolierpapiere Kunstfaserpapier (wie NOMEX-Papier), mit Nitril zugesetztes Isolierpapier (wie Denison-Papier) usw. umfassen.
2. Isoliertes Faltenpapier: Hergestellt durch Falten von Isolierpapier, das von Elektrikern verwendet wird. Es gibt Falten entlang seiner Querrichtung, die beim Dehnen auseinandergezogen werden. Aufgrund unterschiedlicher Faltenverarbeitungsverfahren kann Faltenpapier mit unterschiedlicher Dehnung hergestellt werden. Die Dicke von Isolierpapier beträgt im Allgemeinen 0.05 mm bis 0,12 mm, mit einem Dehnungsbereich von 5 % bis 200 %. Isoliertes Faltenpapier wird häufig zur Wicklungsisolierung von ölgetauchten Transformatoren verwendet, beispielsweise für Wicklungsauslässe.
3. Denison-Papier: Isolierpapier wird durch Nitrilpapier ersetzt, und während des Herstellungsprozesses werden dem Zellstoff Nitrilamin, Ethylencyanid usw. zugesetzt. Dieses von der Denison Company in den USA hergestellte Papier zeichnet sich dadurch aus, dass es nach dem Zerknittern kalandriert wird und einen guten mechanischen Cyanidgehalt und eine angemessene Dehnung aufweist. Es ist ein ideales Material zur Isolierung großer Transformatorwicklungen. Wenn man es zum Umwickeln von verdrillten Drähten verwendet, kann die Festigkeit ohne Aufquellen gewährleistet werden.
4 Nomex-Papier ist ein hitzebeständiges synthetisches Faserpapier, das von DuPont in den USA hergestellt wird. Nomex ist der Handelsname für dieses Faserpapier. Der Hauptbestandteil von Nomex ist aromatisches Polyamid, das gute thermische Alterungseigenschaften aufweist. Es kann lange Zeit bei 220 Grad verwendet werden und gehört zum Isoliermaterial der Klasse C.
5. Klebeband: Es kann in drei Typen unterteilt werden: einseitiges Klebeband, doppelseitiges Klebeband und Rautenrasterklebeband. Der Klebepapiertyp wird hergestellt, indem 0,07 mm Wickelpapier mit Phenolharz oder Epoxidharz beschichtet und gebrannt und getrocknet wird.
6 Metallisiertes Papier: Wird für Erdungs- und elektrostatische Abschirmungen verwendet. Das Basispapier ist 0,2 mm dickes Isolierpapier, und die Aluminiumfolie ist 0,02 mm dick und dient zur Isolierung der Leitungen und des Isolierschirms.
7. Isolierkarton: Hergestellt aus Kraftpapier aus Holzschliff. Er wird für Ölspaltpolster, Trennwände, Pappröhren, Wellpappe, Eisenjochisolierung, Klemmisolierung und Endisolationswicklungsdruckplatten von Pfannkuchenwicklungen verwendet.
8 Isoliertrommeln: Zu den in Transformatoren verwendeten Isoliertrommeln gehören Trommeln aus Phenolpapier, Trommeln aus Epoxidglasgewebe, Glasfasertrommeln und Papptrommeln.
9. Wellpappe: In der Ölplattenspaltstruktur aus mehrschichtigen Papierröhren in Hochspannungstransformatoren kann Wellpappe anstelle von Stützstangen verwendet werden, um Ölspalte zu bilden. Diese Isolierstruktur kann Isoliermaterial sparen und gleichzeitig die Isolierleistung sicherstellen.
10. Elektrolaminierte Produkte: Isoliermaterialien mit Schichtaufbau aus Papier, Gewebe und Holzfurnieren als Trägermaterial, beschichtet mit verschiedenen Klebstoffen und heißgepresst oder gewalzt.
11 Nomex-Karton: eine Kartonart aus synthetischen Materialien auf Basis aromatischer Amidfasern.
12 Zugstangen: Zugstangen aus Glassdraht werden häufig für Zwischenstufenstangen, Luftspaltstreben, Schrauben und Verschraubungen in den Eisenkernsäulen von Trockentransformatoren verwendet.
13 Elektrische Dünnformen und elektrische Verbundwerkstoffe: Sie verfügen über ausgezeichnete dielektrische Eigenschaften und gehören zur Kategorie der dünnen Isoliermaterialien. Zu den elektrischen Folien zählen Polypropylenfolien, Polyesterfolien und Polyimidfolien. Verbundwerkstoffe sind Verbundprodukte, die durch Verkleben einer oder beider Seiten einer Dünnfolie mit Fasermaterialien hergestellt werden.
14 Glasfaserbeschichtetes Gewebe: Glasfaserbeschichtetes Gewebe wird hergestellt, indem alkalifreies Glasfasergewebe, das von Elektrikern verwendet wird, in Isolierfarbe getaucht und gebrannt wird. Wird für Trockentransformatoren verwendet.
Isoliermaterialien für die Transformatorbindung: Zu den Isoliermaterialien, die für die Transformatorbindung verwendet werden, gehören Baumwollgewebeband, Kompressionsband, halbtrockenes dünnes Drahtband, halbtrockenes schussfreies Maschenband, Glasgewebeband und Polyesterseil.