Чем Изолировать
Вы можете написать сейчас и зарегистрироваться позже. Если у вас есть аккаунт, авторизуйтесь, чтобы опубликовать от имени своего аккаунта.
Примечание: Ваш пост будет проверен модератором, прежде чем станет видимым.
Последние посетители 0 пользователей онлайн
- Ни одного зарегистрированного пользователя не просматривает данную страницу
Сообщения
,50/60 Гц (12 А) Потребляемая мощность при 2 Ом:350 Вт!! 300 Ватт там Максимум!
Изоляция силовых трансформаторов
Силовой трансформатор является одним из основных устройств в сетях передачи и распределения электроэнергии. Таким образом, важно обеспечить оптимальную работу силового трансформатора для обеспечения бесперебойного и эффективного энергоснабжения. Одним из основных компонентов силового трансформатора является система изоляции.
Назначение изоляции в трансформаторах, классификация и требования к материалам
Изоляционные материалы являются одним из наиболее важных элементов трансформатора. Они используются для электрического разделения проводящих частей трансформатора друг от друга и от других компонентов. Нарушения внутренней изоляции являются основной причиной отказов трансформаторов.
Ниже приведены наиболее важные свойства изоляционных материалов, используемых в трансформаторах:
- Очень высокое объемное сопротивление или удельное сопротивление.
- Низкая относительная диэлектрическая проницаемость.
- Высокая диэлектрическая прочность.
- Низкие диэлектрические потери.
В качестве изоляционного материала в трансформаторах могут использоваться только те материалы, которые удовлетворяют указанным выше свойствам.
- Материалы для изоляции трансформаторов
- Внутренняя и внешняя изоляция
- Внешняя изоляция (воздушные промежутки)
- Внутренняя изоляция (продольная и главная)
- Продольная изоляция обмоток
- Главная изоляция обмоток
- Маслобарьерная изоляция
- Барьер и его особенности
- Трансформаторное масло
- Электротехническая бумага – крафт-бумага
- Прессборд для трансформаторов
- Изоляционные ленты
- Классы изоляции
Материалы для изоляции трансформаторов
Изоляция большинства силовых трансформаторов состоит как из масла, так и из целлюлозы (бумага и картон). Твердая изоляция делится на основные и второстепенные изоляционные конструкции. Основная система изоляции включает перегородки, распорки и зажимы, а второстепенная изоляция состоит из изоляции обмоток.
Целлюлозная изоляция трансформатора выполняет три функции. Прежде всего, он действует как диэлектрик, накапливая электрический заряд, когда трансформатор находится под напряжением, и, таким образом, изолирует компоненты трансформатора, находящиеся под разными напряжениями.
Она также выполняет механическую функцию, поддерживая обмотки, и способствует улучшению теплового состояния трансформатора, создавая охлаждающие каналы для масла.
Масло должно обеспечивать достаточную диэлектрическую прочность, обеспечивать достаточное охлаждение, сохранять сборку сердечника и катушки, заполняя пустоты в изоляционных материалах, и минимизировать контакт кислорода с целлюлозой и другими материалами, подверженными риску окисления.
Изоляция лучше всего выполняет свои функции, когда она чистая, сухая, относительно свободная от пустот и используется в пределах определенного температурного диапазона.
Внутренняя и внешняя изоляция
Итак, как и любое другое установленное на подстанции электротехническое оборудование, силовые трансформаторы не в последнюю очередь нуждаются в надежной электрической изоляции. И если говорить конкретно о трансформаторах, то у них можно четко разделить внутреннюю изоляцию и внешнюю изоляцию.
Внешняя изоляция (воздушные промежутки)
Ко внешней изоляции трансформатора относятся главным образом воздушные промежутки. Практически это все возможные промежутки между внешними проводящими частями трансформатора, так или иначе связанными с вводами:
- между вводами обмоток;
- вдоль фарфоровых покрышек данных вводов,
- а также между вводами и заземленным баком трансформатора.
Внутренняя изоляция (продольная и главная)
Ко внутренней изоляции трансформатора относятся:
- изоляция масляной части выводов;
- изоляция между отводами и вспомогательными устройствами (такими как переключатели),
- а также изоляция обмоток, которая подразделяется на главную и продольную.
Продольная изоляция обмоток
Продольная изоляция обмотки — это изоляция между соседними слоями ее витков. Она может иметь различные габариты и быть выполнена в форме различных конструкций, определяемых грозовыми перенапряжениями.
Чтобы напряжение на продольной изоляции было возможно более низким при импульсных воздействиях, дополнительно устанавливают специальные емкостные экраны и применяют переплетенные обмотки с соединением витков в определенной последовательности. Для снижения импульсных напряжений приходится увеличивать рабочее напряжение на продольной изоляции: между соседними витками получается значительная разность потенциалов. Но габариты продольной изоляции оказываются все же не слишком большими.
Главная изоляция обмоток
Главная изоляция обмоток — это:
- изоляция между обмоткой и магнитопроводом;
- между обмотками, принадлежащими одному стержню магнитопровода;
- между наружными частями обмоток, установленных на соседних стержнях магнитопровода,
- а также изоляция между наружной частью обмотки и стенкой бака трансформатора.
До недавних времен, главная изоляция обмоток была обязана своими габаритами прежде всего грозовым перенапряжениям. Сегодня же, когда номинальные напряжения в электрических сетях составляют сотни киловольт, определяющим фактором для построения главной изоляции обмоток трансформатора являются внутренние перенапряжения.
Когда внутренние перенапряжения эффективно ограничены, встает вопрос об электрической прочности главной изоляции на протяжении длительного времени, а также об изоляционном расстоянии.
Одним из немаловажных факторов, влияющих на конструкцию изоляции в силовом трансформаторе является тема отвода тепла. Суть в том, что медные обмотки и железный магнитопровод во время работы трансформатора ощутимо нагреваются. Это значит, что изоляция должна быть такой, чтобы она позволяла осуществлять непрерывное охлаждение нагревающихся частей внутри бака трансформатора.
Маслобарьерная изоляция
Современным способом реализации главной изоляции в силовом трансформаторе, с учетом требований касательно охлаждения, является применение маслобарьерной изоляции. Что же касается отводов, то они изолируются отдельно.
Продольная изоляция обмоток может быть бумажно-масляной, либо катушки и витки могут быть покрыты собственным изоляционным материалом.
Преимущество именно маслобарьерной изоляции заключается в том, что благодаря циркуляции масла в баке, автоматически осуществляется достаточно эффективное охлаждение конструкции трансформатора. К тому же такая изоляция демонстрирует высокую кратковременную электрическую прочность.
Барьер и его особенности
Для эффективного действия диэлектрического барьера, он должен быть расположен поперек направления линий напряженности электрического поля.
Для проходного изолятора данное условие выполняется легко — применением цилиндрического барьера, поскольку электрическое поле там направлено радиально.
Но непосредственно в силовом трансформаторе электрическое поле направлено сложно, поэтому здесь комбинируют барьеры различных форм: цилиндр, плоская шайба, угловая шайба.
Чем выше номинальное напряжение — тем больше устанавливают картонных барьеров. А для того, чтобы выровнять распределение напряжения вдоль обмотки при грозовом перенапряжении, а также оптимизировать конфигурацию электрического поля скраю обмотки, у входной ее зоны устанавливают проводящее кольцо с разрезом, повышающее емкость между точкой входа в обмотку и остальной катушкой.
Кроме того, продольную емкость между витками увеличивают применением переплетенной обмотки. Это делается для улучшения распределения импульсного напряжения от явления грозового перенапряжения.
Бумажно-масляная изоляция обладает более высокой электрической прочностью, чем маслобарьерная и позволяет уменьшить габариты силовых трансформаторов при использовании ее в качестве главной изоляции обмоток, что крайне важно для мощных трансформаторов в силу удобства их транспортировки.
Но у бумажно-масляной изоляции есть один серьезный минус — она не позволяет достичь такого же эффективного охлаждения, как с маслом.
Трансформаторное масло
Трансформаторное масло является наиболее важным из всех изоляционных материалов, используемых в трансформаторах. Оно служит изолятором, а также охлаждающей жидкостью. Кроме того, оно защищает токоведущие части от коррозии.
Трансформаторное масло, как правило, состоит из четырех основных соединений, а именно парафинов, нафтенов, ароматических углеводородов и олефинов.
Хорошее трансформаторное масло должно содержать больше насыщенных парафинов, меньше ароматических соединений и нафтенов и совсем не должно содержать олефинов. Трансформаторное масло широко известно как углеводородное минеральное масло.
Трансформаторное масло также помогает выявить неисправности, возникающие в тех проводящих частях, которые в него погружены (смотрите — Признаки неисправности работы силовых трансформаторов при эксплуатации).
Электротехническая бумага – крафт-бумага
Электротехническая бумага или крафт-бумага — один из самых дешевых и лучших изоляционных материалов, используемых в трансформаторах. Он должен иметь высокую диэлектрическую прочность и не содержать проводящих частиц.
Крафт-бумага изготавливается из небеленой хвойной целлюлозы, производимой сульфатным способом. Используется небеленая хвойная древесина, поскольку остаточные отбеливающие вещества могут изменить ее электрические свойства.
Бумага должна иметь достаточную прочность на растяжение, чтобы выдерживать натяжение, оказываемое на нее при намотке на рулоны. Она также должна выдерживать термические нагрузки во время эксплуатации.
Прессборд для трансформаторов
Как и крафт-бумага, картон также является одним из широко используемых изоляционных материалов. Прессборд представляет собой не что иное, как толстую бумагу, изготовленную путем укладки нескольких слоев бумаги на мокрой стадии производства.
Прессованный картон (изоляционный картон, прессборд) можно изготавливать либо путем размещения слоев бумаги на мокром этапе без какого-либо связующего вещества, либо путем склеивания отдельных листов с помощью подходящего клея.
Изоляционные ленты
Хлопчатобумажные ленты, хлопчатобумажные неварные ленты, стеклотканые ленты, тканые териленовые ленты и пропитанные полиэфирной смолой стеклянные ленты используются в трансформаторах для связывания сердечников трансформаторов, болтов и других деталей, требующих более высокой диэлектрической прочности.
Классы изоляции
Изоляционные материалы, используемые в трансформаторах, классифицируются в зависимости от их способности выдерживать температуру. Ниже приведен список всех классов изоляции, используемых в трансформаторах, и примеры.
Класс изоляции | Температурный предел | Изоляционные материалы |
Y | 90 град. Цельсия | Хлопок, шелк, бумага и дерево без пропитки. |
A | 105 град. Цельсия | Ламинированная древесина, лакированная бумага и хлопок, шелк и бумага при пропитке натуральными смолами, эфирами целлюлозы или изоляционным маслом. |
B | 130 град. Цельсия | Стекловолокно, слюда и асбест с подходящей пропиткой или покрытием. |
C | Выше 180 град. Цельсия | Стекло, слюда, асбест, фарфор и кварц с неорганическим связующим или с силиконовыми смолами высокой термостойкости. |
E | 120 град. Цельсия | Синтетическая смола, эмаль, бумага и хлопок, связанные формальдегидом. |
F | 155 град. Цельсия | Стекловолокно, слюда и асбест с подходящей пропиткой или покрытием. |
H | 180 град. Цельсия | Стекловолокно, слюда и асбест с кремниевыми смолами. |
Телеграмм канал для тех, кто каждый день хочет узнавать новое и интересное: Школа для электрика
Как проверить изоляцию трансформатора
Изоляция трансформаторов – совокупность изоляционных деталей и заполняющей трансформатор изоляционной среды, исключающая замыкание металлических частей трансформатора, находящихся во время его работы под напряжением, с заземленными частями, а также частей, находящихся под разными потенциалами.
Для чего нужна
Конструкция любого трансформатора состоит из трёх основных систем:
- элементов, на которые подается напряжение;
- заземляющих устройств;
- изоляции.
Изоляционная система предназначена для предотвращения контактов как между частями под напряжением с заземляющими элементами, так и для предотвращения взаимодействия отдельных проводников.
Классификация
В зависимости от специфики и выполняемых функций, изоляцию трансформаторов делят на следующие разновидности:
- главную – для разделения обмоток на входе и выходе, защиты сердечника; геометрическая форма обмоток магнитопровода влияет на равномерное распределение импульсного сигнала при подаче напряжения; поэтому конструкция катушки предполагает устройство электростатических экранов на клеммах, предназначенных для предотвращения чрезмерной величины напряжения на выходе;
- продольную – используют, чтобы увеличить диэлектрическую прочность и последовательную емкость катушек, путем чередования витков или установки плавающих металлических экранов;
- уравнительную – для исключения нежелательного воздействия резких перепадов напряжения.
Уравнительная изоляция бывает трех классов:
- первого – устанавливают на главных распределительных схемах, чтобы исключить повреждение оборудования при прямом попадании заряда молнии;
- второго – исключает нежелательное влияние перенапряжения;
- третьего – дополнительная система к уравнительной изоляции второго класса, используемая в наиболее ответственных местах.
Уравнительная изоляция отводит превышающее значение нагрузки при переходных режимах, сохраняя оптимальную величину разницы потенциалов между линиями.
Материал для изоляции
В качестве изолирующих материалов применяют жидкость (либо газ), в комплексе с твердыми компонентами. Для жидких элементов требуется высокая температура возгорания. Возможно использование силиконов, некоторых видов углеводородных составов, хлорированных бензолов.
Из газовых сред, предусмотрено применение азота, воздуха и фтора. В некоторых случаях используют фреон, улучшающий процессы теплопередачи за счет двухфазного охлаждения.
Наиболее распространенный внешний изоляционный материал – трансформаторное масло. Для внутренней изоляции возможно использование следующих твердых компонентов:
- электроизоляционного картона;
- изоляционной бумаги;
- лакотканей;
- хлопчатобумажной или стеклянной бандажной ленты;
- электротехнического листового гетинакса или текстолита;
- некоторых деревянных материалов.
Перечисленные материалы улучшают теплоотвод, обеспечивают изолирующую функцию.
Требования
Требования к изоляции трансформаторов устанавливает ГОСТ 8865-93, регламентирующий условия, в зависимости от напряжения агрегата.
Менее 35 кВ
В таких агрегатах зазор между изолирующими элементами обычно не более 6мм. При этом минимальное расстояние от катушки до стенки масляного резервуара должно быть от 65 мм.
Значение изоляционного промежутка между токоведущими и заземляющими частями, с учетом их конфигурации, устанавливают не менее 40 мм в каждом направлении.
110 кВ
По мере увеличения номинального напряжения, ужесточаются требования к изоляции. Масляный канал возрастает до 10 мм, зазор между обмоткой и стенками бака – от 90 мм.
150 кВ
Зазор между токоведущими элементами и заземляющими деталями – 840 мм. Эту величину необходимо выдерживать на всей протяженности ввода.
220 и 330 кВ
Предусмотрен обязательный контроль соединительной арматуры, целостности свинцовой оплетки, зазоров между витками, регулярное измерение напряжения, изолирование нейтральной фазы.
500 кВ
Трансформатор может быть исполнен в закрытом или открытом исполнении, что необходимо учитывать при выборе изоляции. Также состояние изолирующих элементов контролируют, с учетом типа циркуляции воздуха (естественного или принудительного), высоты расположения над уровнем моря, температурных параметров и загрязненности воздуха окружающей среды, колебаний напряжения и возможных механических воздействий.
Испытание и измерение
Для определения эксплуатационных качеств изоляционных элементов, регулярно проводят их испытания:
- подачей одноминутного испытательного напряжения с промышленной частотой;
- длительным испытанием повышенным напряжением, составляющим от 130 до 150 % от номинального;
- коммутационным импульсом при фронте от 100 мкс на время от 1 000 мкс;
- полным грозовым импульсом, при фронте от 1,2 мкс и продолжительностью 50 мкс;
- срезанным грозовым импульсом, длящимся от 2 до 3 мкс.
Также регулярно проводят измерения сопротивления изолирующего слоя, с применением мегомметра. Полученные значения сравнивают с регламентными в паспортной и нормативной документации.
Порядок испытания и измерения сопротивления изоляции устанавливают действующие государственные нормативы.
От состояния изоляционной системы зависит исправность и работоспособность оборудования. Поэтому важно регулярно контролировать характеристики, в соответствии с установленными стандартами. При соблюдении необходимых требований, срок службы изоляции может составлять от 25 до 30 лет.
Чем изолировать обмотки трансформатора
фторопластовая сантехническая лента ( PFTE ), та, которой резьбу подматывают. Это для элеткической прочности.
Дёшево и сердито.
Фторопласт он и в Африке фторопласт! ФУМка — спецы её зовут. Проверено многократно и на ТОРах тоже.
Лет десять — полёт нормальный.
Посмотрите как делают дверные карты под колонки в авто. Получается стеклопластик любой формы и толщины.
Посмотрите как делают дверные карты под колонки в авто. Получается стеклопластик любой формы и толщины.
lamobot, Так а у вас что в квартире так сыро или вы на речку усилок брать будете?
В школьном кабинете физики берем напрокат вакуумный насос.
🙂 "22 июня,ровно в..2 часа ночи. " сосед сверху залил меня и еще квартиру на этаж ниже. Часа два "работал" "водянам" пылесосом "THOMAS". Когда выключил в очередной раз,а двигатель по инерции еще вращался- не смог открыть крышку! До полной остановки пришлось ждать. Так что- один из вариантов для замены вакуумного насоса. И ведро пластмассовое с уплотненной крышкой.
Добавлено через 5 минут(ы):
Да ладно вам! Какие 2000в? У Вас ведь не первый и последний виток соприкасаются.
😛 Мне кажется,что у вас несколько странное отношение к напряжению выше 1000в. Ведь даже ПТЭ и ПТБ на два раздела делятся- ДО 1000в и ВЫШЕ 1000в. 😛 Те, кто работают ДО, слабо ориентируются в том, что ВЫШЕ. и им, даже, категорически это запрещено! Пример ДО- с переездом так случилось,что бросил в гараже свежеперемотанный, не пропитанный лаком трехфазный двигатель на 220в и "забыл" его лет на пять. Потом решил проверить кратковременно. Все! Коротыш!:-(
"Намотка вместе с проводом стоит 600 руб."
Лет 20 назад мотали мне многообмоточный трасформатор. С пропиткой и т.п. На тогда ещё работавшем заводе "Электромашина". Выносили через дырку в заборе:) Заплатил 500 рублей. А сейчас килограмм провода стоит намного больше, какие 600 рублей?
Для UA0OAG:
Пишу по-русски: Вы выдали чужое утверждение от моего имени. Не надо ссылаться на какую-то давность и на то, кто как Вас понял. Исправьте свою ошибку и закроем этот вопрос. Заранее спасибо.
Да ничего я не выдавал. Процитировал часть поста, содержащего в себе цитату. Там же кавычки стоят, для читающих по-русски понятно должно быть. В процитированном мной сейчас Вашем сообщении таких кавычек как видите, нет. Отредактировать своё сообщение рад бы, да уже не могу, время много прошло:(
RV3MB: "6000 руб/м. Толщина 0,13 мм."
Жаль, не указана ширина. Но и при ширине в 1 метр (что маловероятно) это очень крутая цена. Буду бумагу для запекания искать.
Добавлено через 18 минут(ы):
В анодном БП будут использоваться 3 одинаковых трансформатора, первички на 220В в параллель, у вторичек — свои мосты (+1000В), соединенные последовательно. На выходе (режим ХХ)+3000В.
Вопрос для практиков (кто сталкивался с пробоем ВВ обмотки на первичку или на сердечник): правильно ли я понимаю, что требования по изоляции ВВ обмотки самые жесткие у того транса, который стоИт в цепи ближе к +3000?
To CHACK: "Понимаете правильно.
Но лучшим вариантом будет включение к 3-х фазной сети (как раз три трансформатора), и проблемы с изоляцией трансформатора не будет. "
А еще лучше будет включение 6-и трансформаторов. Но эта тема совсем для другой ветки. Здесь имеется ввиду 1-фазный БП +3000В.Недолго мучаясь, нашел в супермаркете "Верный" "ПЕРГАМЕНТ для выпечки. ". По-моему, эта бумага даже очень подойдет для намотки транса.
Рулон 6м при ширине 290мм стОит 69р. Обещают держать температуру 220град.
323344
Евгений240: "Можно использовать конденсаторы меньшей ёмкости."
А при хорошем трансе (трансах) можно и вообще без емкости. Проверено.
Зато внутри УМ деталей с потенциалом +3000 относительно корпуса не будет.
Зато появятся много других с потенциалом относительно корпуса -1500, -1600, -1200 и т.п.. Это как в безтрансформаторном УМе. Зачем тогда вообще анодные трансформаторы с их межобмоточной изоляцией?
Вот попал. в школу. где учат не только арифметике, алгебре, геометрии, но и предлагают задуматься о том, кто я, какого пола?To CHACK: " К сведению , тема не про однофазые блоки питания, а про межобмоточную изоляцию."
А к чему тогда Вы начали про 3 фазы? Или это от эйфории счастливого обладателя 3 фаз?
Уважаемый CHACK, предлагаю Вам следовать своим же замечаниям. Кстати, для меня 3-фазная сеть — не проблема, она почти 30 лет есть у меня. И не надо выворачивать чужие слова наизнанку — похоже, Вас что-то мучает в этой жизни, и оттого Вы шлете свои посылы другим."6 трансформаторов перебор достаточно и трех." Предлагаю для обсуждения "достаточности" перейти на соответствующую ветку.
Кстати, для меня 3-фазная сеть — не проблема, она почти 30 лет есть у меня.[/COLOR]
Тогда тем более глупо делать однофазный блок питания на 3-х трансформаторах, когда есть нормальная 3- х фазная сеть. Это уже за гранью разумного. -P
Кстати есть хорошее правило, век живи, — век учись.
Чем Вас не устраивает лакоткань на основе шёлка? Цена — 180 руб/м2 пробивное напряжение — не менее 6-ти КВт, при толщине 0,1 мм. Эластичная, прекрасно ложится на обмоточный провод. Цена — https://elmika-izol.ru/lakotkani/lakotkan-na-osnove-shelka-lshm-lshms , свойства — https://mash-xxl.info/info/190671/ Лучше не найти. Ещё есть трансформаторная бумага — не менее лучшая изоляция — ( http://xn--80atesg6e.xn--p1ai/katalog/elektroizolyatsionny e-materialy/bumagi-elektroizolyatsionny e/transformatornaya-bumaga ) чем различная "бытовуха", предлагаемая в сообщениях выше. С электричеством не шутят, нужно делать все тр-ры . из тех материалов — что предназначены для этих целей.
Кстати есть хорошее правило, век живи, — век учись. и дураком помрёшь. (окончание поговорки).
В этой ветке меня интересуют проблемы межобмоточной изоляции у трех трансформаторов однофазного БП+3000В, включенных последовательно. У Вас есть что сказать по ЭТОМУ вопросу? Спасибо.
Что вас так взбесило то . 😛
Я уже сказал по этому поводу — включите трансформаторы в 3-х фазную схему и проблемы межобмоточной изоляции "верхнего" трансформатора не будет.
Не хотите не делайте дело сугубо ваше, но если спрашиваете, то принимайте любой ответ, нравится или не нравится, это по джентельменски остается за кадром..;-)
При малых объемах намоточных работ, а это обычно в любительской практике, никаких экзотических материалов не применяю, банальная пленка ( рукав ) для запекания, есть в любом супермаркете.
To ra1qea: "Чем Вас не устраивает лакоткань на основе шёлка?"
Во-первых, большое спасибо за ссылки на справочный материал! Меня почти все устраивает и в лакоткани, и в трансформаторной бумаге.
Не устраивает только то, что их надо еще ой как поискать. К примеру, позавчера на Митинском радиорынке много чего интересного нашел, но лакоткань на глаза не попалась. Буду признателен тем, кто поделится опытом использования этих тефлоновых лент.
323374323375323376
Добавлено через 40 минут(ы):
To CHACK: "Что вас так взбесило то ?"
Да, похоже, это Вас, уважаемый, бесит то, что я не собираюсь принимать Ваш "любой" ответ. Не буду обсуждать здесь, насколько он "тупой" или "разумный". По-джентельменски — это давать конкретную информацию по конкретному вопросу. А то получается, типа, на свой вопрос "Где?" я получаю от Вас ответ "Потому что".
Может, Вас удовлетворит мое объяснение по поводу 1 фазы: есть у меня друг NORRIS, у которого нет и не будет 3х фаз никогда. Хочу сделать ему подарок на День рождения — 1-фазный БП+3кВ, который не делал никогда. Всегда делал только 3-х фазные анодные БП. Фото прислать?