변압기의 내부 절연 불량은 항상 변압기에게 가장 심각하고 비용이 많이 드는 문제입니다. 현대 전력망의 높은 단락력 수준은-절연 파괴 후 변압기에 심각한 손상을 초래할 수 있습니다. 그러나 대형 발전기가 전기를 계속 생산할 수 없는 것과 같은 나중에 손실은 종종 변압기 자체의 손상보다 더 심각하고 더 큰 영향을 미칩니다.
지속적인 전력수요 증가로 인해 발전기의 대형화와 송전전압의 상승이 이루어지고 있습니다. 해당 요구 사항에 따르면 동기화를 유지하려면 변압기의 정격 용량과 전압도 지속적으로 높여야 합니다. 따라서 1950년대 이후 변압기의 물리적 크기와 운송 중량의 범위가 제한되었습니다. 그 이후로 변압기의 정격 전압과 용량은 증가했지만 외부 한계를 초과하지 않았습니다. 이는 전적으로 내부 절연 치수의 더 나은 활용에 기인합니다(유한 요소법을 사용하여 절연체의 유전 응력 분포를 더 잘 분석할 수 있음). 절연의 중요한 측면은 변압기의 수명이며, 이는 거의 전적으로 절연 구조 및 상태에 따라 달라집니다. 변압기는 40년 이상의 수명에 적응할 수 있어야 하며, 이는 변압기에 대한 충격 테스트, 과전압 작동 및 부분 방전 측정 수행에 대한 강조가 점점 더 강조되는 이유를 설명할 수 있습니다. 반면 배전용 변압기는 소형화되면서 제조사 간 가격 경쟁도 점점 치열해지고 있다. 단열재 및 특수 단열 부품 생산의 개선과 혁신으로 인해 상당한 비용 절감이 달성되었습니다.
현대 변압기는 거의 모두 유침 변압기이지만 초기 변압기는 석면, 면, 저등급 종이 압력판을 사용했으며 외부 매질은 공기였습니다. 20세기에는 함침 절연지의 사용이 획기적인 기술 발전을 이루었습니다. 그러나 공기와 함침된 절연지는 새로 개발된 유침형 변압기의 열용량 요구 사항을 충족할 수 없다는 사실이 곧 발견되었습니다. 이 새로운 변압기는 크라프트지와 종이 압력판으로 절연되었으며, 1915년경에는 페놀 수지를 함침시킨 크라프트지 롤로 만든 절연 실린더가 추가되었습니다. 이 단열재는 일반적으로 합성수지 접착지로 1960년대 이전 대부분의 변압기에 사용되었으며 오늘날에도 여전히 변압기에 다양한 용도로 사용되고 있습니다. 일반적으로 전기장 강도는 낮지만 기계적 강도는 높은 분야에 사용됩니다.
1. 크래프트 지
종이는 가장 저렴하고 최고의 전기 절연재로 알려져 있습니다. 전기 절연지는 특정 물리적, 화학적 표준은 물론 전기적 성능 요구 사항도 충족해야 합니다. 일반적으로 전기적 성능은 종이의 물리적, 화학적 특성에 따라 달라집니다. 종이의 중요한 전기적 특성은 다음과 같습니다. 절연 강도가 높습니다. 기름에 잠긴 절연지의 유전율은 기름의 유전율에 가깝습니다. 낮은 역률(유전 손실); 전도성 입자가 포함되어 있지 않습니다.
크라프트지의 유전율은 약 4.4이고, 변압기 오일의 유전율은 약 2.2입니다. 다양한 재료로 구성된 절연 시스템에서 각 재료가 지닌 전계 강도는 유전 상수에 반비례합니다. 예를 들어, 변압기 고{3}}전압 대 저전압-전압 절연 시스템에서 오일의 전계 강도는 종이(또는 종이 압력판)의 두 배입니다. 변압기 설계자들은 종이의 유전 상수가 석유의 유전 상수에 더 가까워서 두 종이에 의해 전달되는 전계 강도도 더 가까워지기를 바라고 있습니다.
크라프트지는 황산염으로 처리된 표백되지 않은 부드러운 목재 펄프로 만들어집니다. 표백을 하지 않는 이유는 잔여 표백제가 전기적 성능을 해칠 우려가 있기 때문이다. 이 공정을 통해 종이에 pH 값이 7-9인 잔류 약알칼리성 물질이 생성되는데, 이는 산성 펄프를 생성하는 신문 생산에 일반적으로 사용되는 저가의-아황산염 처리와는 다릅니다. 산 함량은 장쇄 섬유 분자의 급속한 분해를 초래하여 전기 절연으로서 허용할 수 없는 수준으로 기계적 강도를 감소시킵니다.
먼저 통나무는 스칸디나비아, 러시아 또는 캐나다의 생산 지역에서 탄화 규소 또는 유사한 연삭 휠을 사용하여 조각으로 분쇄되었습니다. 화학적 황산염 처리는 목재의 다른 성분 대부분을 제거할 수 있습니다. 예를 들어 리그닌, 탄수화물, 파라핀 등은 결국 셀룰로오스만 남게 된다. 셀룰로오스는 물 속으로 확산되어 물이 배출된 후 목재 펄프 층을 남깁니다. 이 단계에서 건조 목재 펄프는 전문 제지 공장으로 보내질 수 있습니다.
단열재 제조업체에서 사용하는{0}}제지 공정은 다양하며 전문 제지 작업장에서도{1}}처리 방법은 완제품에 필요한 특성에 따라 달라집니다. 다음은 영국의 특수 고품질 종이 압력판 공장의 생산 공정에 대한 개요이며, 이 공정과 관련된 일부 내용을 볼 수 있습니다. 이름에서 알 수 있듯이 종이 압력판은 제조 과정에서 특정 압축을 통해 밀도를 높이고 표면 거칠기를 개선하며 기계적 강도를 향상시킬 수 있습니다. 지압판의 생산은 회전하는 미세한 메쉬 롤러에서 종이를 형성하고 여러 겹의 종이를 두꺼운 시트로 만드는 연속 공정입니다. 또 다른 간단한 공정은 성형이나 롤링 처리 없이 수평 메쉬 테이블에서 판지 한 장을 생산하는 것입니다. 그러나 예상대로 제조 공정이 복잡할수록 결과 판지의 품질이 더 안정적이고 안정적입니다.
전체 과정은 다시 두드리는 것부터 시작됩니다. 건조 펄프 종이 묶음을 다량의 물에 던지는 목적은 건조 펄프 생산 단계에서 그 안에 남아 있는 모든 미량 화학 물질을 제거하는 것입니다. 더 많은 표면적을 물에 노출시키려면 개별 섬유를 촉촉한 상태에서 압축하고 정제해야 합니다. 종이나 판지의 강도는 주로 섬유 사이의 결합력에 의해 결정되며, 섬유 자체의 응력 상태는 강도 한계보다 훨씬 낮습니다. 이러한 물리적, 화학적 결합력을 "수소 결합"이라고 하며 셀룰로오스 분자 사이에 형성됩니다. 이는 주로 정제 과정의 형태와 정도에 의해 영향을 받습니다.
이런 방식으로 섬유를 정제한 후 더 많은 물과 혼합하고 다단계 원심분리 장치를 사용하여 심층 정제하여 완전히 부서지지 않거나 형성될 수 있는 작은 섬유 덩어리를 제거합니다. 정제된 섬유는 더욱 정제될 수 있습니다. 분리는 또한 정제 과정에서 운반된 금속 입자와 같은 이물질을 제거할 수도 있습니다. 그런 다음 섬유와 물의 혼합물은 넓고 회전하는 원통형 필터 스크린으로 들어갑니다. 물이 필터망을 통과하면 섬유질이 걸러져 종이층을 형성합니다. 원형 펠트 벨트 필터에서 종이 튜브를 제거하고 성형 롤러로 옮깁니다. 펠트 스트립은 섬유에서 수분을 추가로 제거하고 성형 롤러로 보내지기 전에 5~6겹의 펄프를 함께 쌓을 수 있습니다. 그런 다음 롤러가 회전하면서 열과 압력의 작용으로 계속해서 수분을 제거하고 필요한 두께, 강도, 습도 함량을 갖춘 종이를 생산합니다. 이 단계에서는 종이의 신도를 높이거나 "안정제" 퍼짐 정도를 향상시킬 수 있는 CLUPAK 공정과 같이 종이의 특성에 따라 공정을 선택할 수 있습니다. '안정제'는 종이의 내열성을 향상시킬 수 있는 멜라민과 같은 질소{10}함유 화합물을 의미합니다. 다음 장에서는 이 두 가지 문제에 대해 자세히 설명할 것입니다. 종이를 캘린더링하여 종이의 밝기와 밀도를 얻을 수 있습니다. 높은 습도가 조절된 상태에서 무거운 강철 롤러로 종이를 감은 다음 압력 없이 가열하여 건조시킵니다.
펄프층의 건조상태에서는 섬유간의 상호결합으로 셀룰로오스의 성질만을 얻을 수 있다. 셀룰로오스는 여러 개의 포도당 단량체로 구성된 고분자량 탄수화물이며 중합도는 약 2000입니다.
절반 섬유 분자는 정제 목재 펄프의 두 번째 주요 구성 요소입니다. 이들은 중합도가 200 미만인 탄수화물입니다. 특정 농도 내에서는 수소 결합 과정을 가속화하지만 농도가 10%를 초과하면 종이의 기계적 강도가 감소합니다. 헤미셀룰로오스 분자의 또 다른 단점은 물을 '보유'할 수 있어 종이가 건조되기 어렵다는 것입니다.
코르크 섬유는 섬유 길이가 1~4mm로 최대 기계적 강도를 갖기 때문에 전기 절연재 제조에 가장 적합합니다. 그러나 합금과 유사하게 소량의 활엽수 펄프를 코르크 펄프에 첨가할 수도 있으며, 생성된 혼합물은 일반적으로 단일 구성 요소에 비해 우수한 특성을 갖습니다.
2. 면섬유
면 섬유는 영국에서 수년 동안 사용되어 온 매우 순수한 셀룰로오스입니다. 순수 크라프트지보다 전기적 강도와 기계적 성질이 더 좋은 절연지를 생산하기 위해 '닦는 천'이라는 소재가 생산되었습니다. 면은 목재펄프보다 섬유질이 길지만 내부 분자결합력은 그리 좋지 않습니다. 면은 목재보다 부드러운 섬유이므로 분지형 화합물을 생성하고 필요한 결합 위치를 제공하며 절연지에 필요한 기계적 강도를 달성하려면 분쇄 및 정제 단계에서 더 많은 노력이 필요합니다. 이러한 종류의 가공만으로도 다른 재료보다 비용이 많이 들고 원자재 비용도 포함되지 않습니다.
이러한 유형의 종이가 1930년대 전기 절연용으로 처음 사용되었을 때 면 섬유는 면사 의류 공장의 스크랩에서 공급되었으며 어느 정도 순수 크라프트지와 경쟁력 있는 가격을 유지했습니다. 최근에는 면직물에 일정 비율의 합성 섬유 및 기타 물질이 포함되어 있어 파쇄된 직물의 구성이 순도와 무공해를 보장할 수 없기 때문에 이러한 관행이 중단되었습니다-. 따라서 사람들은 제지 원료의 새로운 공급원을 찾았습니다. 섬유는 면 가공 공장에서 생산된 단섬유로, 방적 및 직조 후 긴 스테이플 면화의 잔여물입니다. 벨벳 섬유는 긴 스테이플 면화 바로 뒤에 얻은 섬유로 길이와 품질이 고품질-절연 등급 소재를 생산하는 데 적합합니다. 이는 앞서 언급한 제지 공정의 "성분" 또는 원료로 사용될 수도 있고, 순수 면 섬유로 사용될 수도 있고, 새 면에서 뽑아낸 폐 면 섬유로 사용될 수도 있습니다. 면 섬유는 크라프트지 펄프와 혼합하여 전기적, 기계적 특성뿐 아니라 최대 오일 흡수 용량의 장점을 결합한 절연지를 생산할 수도 있습니다. 종이의 오일 흡수 능력에 대한 요구 사항은 매우 중요합니다. 고전압 권선과 저압 권선 사이의 종이 절연과 배전 변압기의 고전압 권선의 층간 종이 절연의 경우, 완전히 침투하기 어려운 고진공 조건에서도 오일을 완전히 침투할 수 있어야 합니다.
마닐라 대마 및 황마와 같은 다른 섬유도 커패시터 및 케이블과 같은 특정 전기 요구 사항을 충족하는 특수 성능 종이를 만드는 데 사용할 수 있습니다. 영국 표준 BS5626 "전기용 섬유 종이"는 절연지의 기본 유형과 특성을 나열한 IEC60554와 관련된 포괄적인 문서입니다. 유럽 표준 EN60641 "전기 사용을 위한 판지 및 얇은 판지"도 포괄적인 문서입니다.
3. 특수지
다양한 유형의 절연 종이가 앞서 설명되었으며, 각각은 특별한 응용 분야의 요구를 충족할 수 있는 특정 특성을 가지고 있습니다. 이 내용을 마무리하기 전에 변압기 산업의 특별한 요구 사항을 충족하기 위해 주목할 만한 다른 4가지 특수 논문의 개발 및 관련 속성을 더 자세히 검토할 필요가 있습니다. 이 네 가지 유형의 용지는 주름진 용지, 고신율 용지, 고온 저항 용지 및 다이아몬드 격자 접착 용지입니다.
주름지는 최초의 특수지이다. 불규칙한 주름으로 제작하여 종이의 길이방향의 두께와 신도를 높였습니다. 일반적으로 25mm 폭의 스트립으로 절단되며, 이는 리드 연결부 또는 권선의 내부 엔드 케이크 사이의 정전기 링에 수동으로 권선하는 데 특히 적합합니다. 신축성이 뛰어나 불규칙한 형상을 촘촘하게 감싸거나 탭 조인트나 탭 리드를 감싸는 등 필요할 때 구부릴 수 있습니다. 주름진 종이의 단점은 시간이 지남에 따라 탄력성이 떨어진다는 것입니다. 따라서 몇 년 동안 작동한 후에는 변압기의 접합부를 감싸는 주름진 종이가 처음 감았을 때만큼 빡빡하지 않습니다. 대부분의 경우 더 나은 접근 방식은 신율이 높은 용지를 사용하는 것입니다. CLUPAK 고신율 절연지 역시 이러한 소재 중 하나로, 원지의 제조 공정은 앞서 설명한 공정과 동일하다. 압축 성형 단계에서는 가압 롤러와 열 및 습도의 영향으로 섬유를 길이 방향을 따라 축 방향으로 압축하여 탄성을 증가시킵니다. 따라서 종이는 매끄러움을 유지하고 인장강도와 전기적 특성을 유지하면서 파단, 신장, 가로 인열 성능을 크게 향상시킵니다. 높은 기계적 강도와 탄성으로 인해 정적 링을 감싸거나 연속 전치 와이어(CTC) 전체를 기계로 감싸는 데 매우 적합합니다. 대형 전력 변압기의 권선에 사용되는 연속 전치 와이어는 종종 단면적이 더 크므로 강성이 증가하고 필요한 권선 반경으로 구부리기가 매우 어렵습니다. 결과적으로 권선 단계에서 와이어는 매우 강렬한 작업을 받게 됩니다. 또한 이렇게 큰 단면의 와이어를 권취 다이에 감으면 종이 절연층에 엄청난 응력이 가해져 절연 주름, 접힘 및 변형이 발생합니다. 그리고 이런 종류의 주름과 변형은 방사형 냉각 오일 통로에 영향을 미칩니다. 고신율 절연지의 인성과 탄성 변형으로 인해 일반 종이에 비해 권취 시 강한 조작에 대한 저항력이 강하고, 탄성이 있어 주름 정도가 최소화됩니다.
앞서 언급한 바와 같이 종이의 내열성을 향상시키는 것은 제조 과정에서 안정제를 첨가하여 열 안정성을 높이고 열 분해를 줄임으로써 달성됩니다. 현재 열화는 온도에 따라 달라지며 장쇄 섬유 분자의 파손으로 인해 발생한다는 것을 확인할 수 있습니다-. 전력 변압기 운전 중 허용 온도 상승 한계는 변압기 운전 중 평균 열점 온도를 기준으로 결정되며 이는 변압기의 절연 수명을 사람들이 만족할 수 있어야 합니다. 일반적으로 변압기의 핫스팟 온도값은 110-120℃입니다. 그러나 이 온도 범위 내에서는 산소와 습도의 유무에 따라 절연 열화 정도가 크게 영향을 받습니다. 대부분의 유침식 변압기는 어느 정도의 산소와 습도를 갖고 있으며, 특히 배전용 변압기는 기본적으로 흡습 장치가 있어 유지보수가 거의 이루어지지 않습니다. 이러한 상황에서 고온 저항 용지의 장점은{10}}종이 단열재의 노화를 지연시키는 것입니다. 이는 변압기의 작동 온도를 높이는 것을 허용하지 않고 오히려 절연 노화를 지연시키기 위해 고온 용지를 사용하여 정상 작동 온도에서 성능 저하 속도를 줄입니다.
절연 성능이 우수하고 기계적 강도가 높기 때문에 합성수지 접착지 튜브는 변압기에 널리 사용됩니다. 절연통은 열경화성 수지를 한 면에 코팅한 크라프트지를 롤에 감아 가열하여 경화시키는 방식으로 제작됩니다. 종이에 요구되는 기계적 강도를 얻기 위해서는 종이에 많은 양의 수지를 코팅해야 하므로 변압기 오일을 함침시키기가 매우 어렵기 때문에 사람들은 점점 선택을 꺼려하고 있습니다. 작동 전계 강도 하에서 함침 불량으로 인해 발생한 틈은 국지적인 방전 소스가 되어 최종 전기 파손으로 이어질 수 있습니다. 합성수지를 함침시킨 단열통을 만들기 위해 크라프트지를 사용하는 이유는 목화섬유를 가공할 수 없는 스웨덴의 대형 단일 웹 초지 기계에서만 필요한 너비의 얇은 종이를 생산할 수 있기 때문입니다. 면 섬유를 다룰 수 있다면 면 종이는 단열 실린더의 건조 및 흡수 성능을 향상시킵니다.
경화된 레진을 다이아몬드 격자 형태로 절연지 위에 2겹 도포한 후 건조시킵니다. 수지 다이아몬드 그리드는 넓은 접착 면적을 형성하면서 종이의 효과적인 건조 및 오일 침지를 보장합니다. 권선의 건조 및 가열 과정에서 접착된 접착점은 녹고 고화되어 후속 가열 공정에 영향을 받지 않고 높은 기계적 강도를 생성할 수 있는 영구 접착점을 형성합니다. 다이아몬드 그리드 접합 형태는 다양한 종류의 종이에 적합하지만 실제로는 목재나 면 섬유가 혼합된 종이와 같이 건조 및 함침 특성이 좋은 종이에 가장 적합하며, 특히 호일 유형의 저{3}}전압 권선에 사용할 경우 더욱 그렇습니다. 이러한 권선은 건조 및 오일 흡수가 매우 어렵기 때문에 이 특징은 특히 두드러집니다.
4. 종이압력판
이름에서 알 수 있듯이 종이 압착판은 제지의 습식 단계에서 여러 겹의 종이를 쌓아 만든 두꺼운 종이입니다. 종이 압력판은 일괄 처리해야 하는데, 이는 제지의 연속 제조와 다르며, 그렇지 않으면 제지 공정과 매우 유사합니다. 원하는 두께를 얻으려면 접착제 없이도 많은 얇은 슬러리 층을 촉촉한 상태로 쌓아야 합니다. 그러나 종이 압력판은 여전히 두 가지 기본 유형, 즉 습도 조건에서 접착제를 사용하지 않고 만든 순수 종이 압력판으로 나눌 수 있습니다. 적절한 접착제를 사용하여 여러 층의 판지를 함께 접착하면 결과적으로 판지가 더 두꺼워집니다.
유럽 표준에는 위의 두 가지 유형의 종이 압력판이 포함됩니다. 첫 번째 유형의 종이 압력판 표준은 EN60641:1996 "전기 절연지 압력판 및 절연지"입니다. 이후의 종이 압력 보드 표준은 EN60673:1996 "전기 절연 적층 판지"였습니다. 절연지와 마찬가지로 위 제목 아래에 유럽 표준에는 다양한 사양과 모든 주요 유형의 재료가 나열되어 있습니다. 단열지의 원료는 순수 목재 펄프, 순수 면 펄프 또는 이 둘을 혼합한 원료와 동일합니다.
첫 번째 유형의 지압판은 최대 두께 8mm에 도달할 수 있으며 권취 및 단열재로 사용되며 일반적으로 두께는 2-3mm입니다. 지지 단열재에 사용되는 두께는 일반적으로 4.5-6mm입니다. 이러한 유형의 지압판 재료는 일반적으로 다음 세 가지 유형으로 나눌 수 있습니다. 첫 번째 유형은 캘린더링된 지압판으로, 처음에 수분 함량 55%로 압축한 다음 압력 없이 가열 및 건조하여 수분 5%를 유지합니다. 종이압착판의 밀도는 0.90~1.00kg/m3입니다. 그 후, 캘린더의 강한 압력 하에서 추가로 압축하면 1.15-1.30kg/m3의 밀도를 얻을 수 있습니다. 두 번째 유형의 종이 프레스 플레이트는 플라스틱 종이 프레스 플레이트로, 54 변압기 실무 기술 매뉴얼에 따라 성형 공정 후 압축이 거의 또는 완전히 없습니다. 가열만 건조하여 수분함량을 약 5% 정도로 유지하며, 종이압판의 밀도는 약 0.90 정도이다. 흡유능력이 뛰어난 연질지압판으로 특수용도의 형상으로 가공이 가능합니다. 세 번째 유형의 종이 누름판은 사전 압축된 종이 누름판입니다. 젖은 펄프를 뜨거운 프레스에 직접 올려 탈수, 압축, 건조합니다. 이는 섬유 결합에 큰 영향을 미치며 강도가 높고 안정성이 좋으며 응력이 없는 재료를 형성합니다. 재료 밀도는 약 1.25이며, 변압기 제조의 전체 단계와 변압기 작동 중 뜨거운 오일에 장기간 담그는 동안 종이 압력판은 모양과 크기가 변하지 않고 유지됩니다. 이러한 점에서 그 성능은 앞서 언급한 두 가지 유형의 종이 압력판을 훨씬 능가합니다. 현재 이러한 유형의 높은 안정성 프리프레스 판지가 더 인기가 있습니다. 따라서 대부분의 변압기 제조업체에서 널리 사용됩니다.
적층 판지의 초기 두께는 약 10mm이고 최대 두께는 50mm 이상에 도달할 수 있습니다. 적층 판지의 원료는 위에서 언급한 다양한 유형의 단열 판지일 수 있지만 일반적으로 말하면 사전 압축된 판지가 여전히 더 좋습니다. 이 적층 판지는 권선용 백킹 플레이트, 팔레트, 압력 플레이트뿐만 아니라 권선용 엔드 블록, 백킹 플레이트 및 와이어 클램프로도 사용할 수 있습니다.
5. 성형된 단열재 부품
고전압 변압기의 동심 권선 사이의 전계 강도는-방사형으로 완전히 분산되므로 이 영역의 절연체는 일련의 절연 실린더와 환형 오일 갭으로 직접 구성될 수 있습니다. 절연 실린더는 축 방향 이음새를 사용하여 말거나 압축할 수 있습니다. 상하로 겹쳐질 수도 있고, 대각선으로 겹쳐질 수도 있습니다. 코어 컬럼을 부당하게 올릴 수 없어 단열 실린더가 권선 끝 부분을 특정 높이 이상 초과하게 되므로 권선 끝 부분에서 심각한 단열 문제가 발생했습니다. 따라서 권선 사이의 절연체는 권선 끝을 따라 구부러져야 합니다. 수년 동안 이 문제에 대한 해결책은 종이 압력판을 사용하여 권선 사이를 감싸거나 밀봉되지 않은 연질 튜브를 설치하는 것이었습니다. 그런 다음 튜브나 종이 압력판에 감겨진 종이 끝을 약 80mm 간격으로 배열하여 "꽃잎"을 형성하고 접습니다. 연속적인 레이어를 떼어낼 때 "꽃잎"을 엇갈리게 배치하여 직접적인 분해 경로가 형성되는 것을 방지해야 합니다.
이 접근 방식에는 많은 단점이 있습니다. 첫째, 노동 집약적이며-제조 비용이 크게 증가합니다. 둘째, 권선에 가해지는 축방향 압력으로 인해 권선이 수축되면 "꽃잎"이 변형 및 변위될 수 있으며 경우에 따라 오일 통로가 국부적으로 막힐 수도 있습니다. 해결책은 앞서 언급한 성형 가능한 절연 종이 압력판을 만드는 과정을 사용하여 코너 링을 만드는 것입니다. 코너링은 성형 단계에서 큰 압력이 필요하지 않기 때문에 지나치게 미세하고 값비싼 금형을 만들 필요가 없습니다. 만들어진 코너링은 질감이 부드럽고 밀도가 낮아야 하며, 오일에 쉽게 담그는 성질을 가져야 합니다. 고-전압 리드용 성형 절연 부품과 같은 다양한 형태의 성형 절연 부품이 있습니다. "꽃잎"에 비해 성형 권선 단부 절연 코너 링의 장점은 이 영역에서 등전위선에 더 가까운 프로파일을 형성할 수 있어 강한 크리핑 필드를 제거하고 보다 이상적인 절연 구조로 만들 수 있다는 것입니다.
6. 기타 단열재
지금까지 절연지와 지압판은 확실히 전력 변압기에 가장 일반적으로 사용되는 절연 재료입니다. 그러나 어떤 경우에는 소량의 다른 재료도 사용될 수 있습니다. 단열지 및 지압판 외에 가장 일반적으로 사용되는 단열재는 목재이며, 거의 독점적으로 수녹색 화강암 목재로, 밀도가 높고 강도가 높으며 안정성이 우수한 특성을 갖고 있습니다. 목재는 수분 함량을 약 10%로 조절하여 건조 및 가공해야 합니다. 변압기가 건조됨에 따라 더욱 건조됩니다. 소형 배전 변압기에서는 목재를 철심 클램프로 사용하면 리드 사이의 절연 거리 문제를 해결할 수 있습니다. 대형 변압기의 경우 목재를 리드 브래킷 및 와이어 클램프로 사용할 수 있습니다. 대형 변압기에서 수술용 재료는 판지를 대체할 수 있으며 권선용 엔드 패드 또는 압력판으로 사용할 수도 있습니다. 이 경우 모든 방향에서 강도를 확보하기 위해서는 나무판을 원주를 따라 90도 원호형으로 한 겹씩 엇갈리게 쌓아야 하며, 이와 같이 판의 두께 범위 전체에 걸쳐 겹겹이 엇갈리게 쌓아야 한다.
절연유를 사용하는 변압기의 경우 절연지와 종이 압력판 모두 우수한 절연 재료입니다. 화재 발생 가능성을 없애기 위해서는 오일-이 없는 변압기가 필요합니다. 한 가지 접근 방식은 절연지와 종이 압력판을 주요 매체로 사용하던 초기로 돌아가는 것입니다. 변압기에 오일이 없으면 절연지와 종이 압력판은 좋은 매체가 아닙니다. 매우 효과적인 냉각 오일이 없고 경제적인 이유로 변압기는 더 뜨거운 조건에서만 작동할 수 있는 반면 종이와 종이 압력판은 더 높은 온도를 견딜 수 없습니다. 더 높은 온도에도 견딜 수 있는 소재가 있는데, 바로 스위스 듀폰(DuPont)에서 생산하는 유기폴리머나 방향족 폴리아미드인데, 그 상품명은 "NOMEX"이다. 이 소재는 섬유단열재와 유사한 제조방법을 사용하여 다양한 단열지, 합판지 등을 만들 수 있으면서도 220도의 고온에서도 안정성을 유지할 수 있다. 이 소재는 환경 습도에 따라 일정량의 수분을 흡수하지만, 습도는 절연 내력에 전혀 영향을 미치지 않으며 이는 셀룰로오스 소재와 완전히 다릅니다. 1970년대 중반에는 폴리염화비페닐(PCB) 액상 매체가 높은 내화성으로 인해 인기를 끌었지만 PCB로 인한 환경 오염으로 인해 점차 사람들의 수용이 줄어들었습니다. 그래서 그때부터 우리는 새로운 대안을 찾기 위해 새로운 연구 분야를 열어야 했습니다. 사람들은 여러 측면에서 액체 매질을 사용하지 않는 변압기의 이점을 분명히 인식했으며, 이로 인해 수많은 건식-형 변압기가 생산 및 설치되었습니다. 건식 변압기는 BS EN 60085 "전기 절연 - 내열성 평가 및 설계"의 클래스 C 요구 사항을 준수하며 최대 210도까지 온도 상승이 가능합니다. 1990년대에는 이 등급의 변압기 대부분이 수지 사출 절연 변압기로 교체되었기 때문에 NOMEX는 변압기 절연에 거의 사용되지 않았습니다.
