فناوری غوطه ور شدن خلاء: شکل دادن به یک فصل جدید در عملکرد ترانسفورماتور

در سیستم انتقال و توزیع برق، ترانسفورماتور تجهیزات اصلی برای تبدیل انرژی است. پایداری و قابلیت اطمینان عملکرد آن به طور مستقیم با عملکرد ایمن کل شبکه برق مرتبط است. با پیشرفت علم و فناوری و افزایش تقاضای صنعتی، الزامات سخت گیرانه تری برای فناوری ساخت و انتخاب مواد ترانسفورماتورها مطرح می شود. در این میان، فناوری غوطه ور شدن خلاء، به عنوان یک فرآیند ساخت کارآمد و دقیق، به تدریج به کلید بهبود عملکرد جامع ترانسفورماتورها تبدیل می شود.

فناوری غوطه ور شدن خلاء، همانطور که از نام آن پیداست، فرآیندی برای فرو بردن سیم پیچ های ترانسفورماتور و سایر اجزای کلیدی در محیط خلاء است. این فناوری از توانایی محیط خلاء برای حذف گاز و رطوبت و همچنین افزایش عملکرد عایق و استحکام مکانیکی مواد غوطه ور استفاده کامل می کند و راهی جدید برای بهبود عملکرد ترانسفورماتور ارائه می دهد.

در مرحله اولیه غوطه وری خلاء، ترانسفورماتور ابتدا در یک مخزن بسیار مهر و موم شده قرار می گیرد. در این زمان، از طریق عمل تجهیزات رفع فشار، فشار هوا در مخزن غوطه ور به تدریج به حالت نزدیک به خلاء کاهش می یابد. این مرحله بسیار مهم است زیرا می تواند به طور موثر هوا و رطوبت را از داخل ترانسفورماتور و منافذ مواد حذف کند. به عنوان هادی های ضعیف، وجود هوا و رطوبت به طور قابل توجهی عملکرد عایق ترانسفورماتور را کاهش می دهد و روند پیری مواد عایق را تسریع می کند.

پس از اتمام فشرده سازی، مرحله پر کردن نیتروژن دنبال می شود. نیتروژن به عنوان یک گاز بی اثر، خواص شیمیایی پایداری دارد و به راحتی با سایر مواد واکنش نمی دهد. در طول فرآیند لاک زدن، پر شدن با نیتروژن می تواند به طور موثری از تماس داخل ترانسفورماتور با اکسیژن هوا در حین لاک زدن جلوگیری کند و از وقوع واکنش های اکسیداسیون جلوگیری کند. در عین حال، نیتروژن می تواند تخلیه هوا و رطوبت باقیمانده را در داخل ترانسفورماتور افزایش دهد و شرایط مساعدی را برای نفوذ یکنواخت مواد لاک الکل ایجاد کند.

پس از رفع فشار و پر شدن نیتروژن، مواد ورنی به طور دقیق به مخزن لاک تزریق می شود. انتخاب مواد لاک الکل بسیار مهم است. این نه تنها باید دارای خواص عایق خوبی باشد، بلکه دارای مقاومت حرارتی عالی، مقاومت در برابر خوردگی و مقاومت مکانیکی خاص باشد. مواد متداول ورنی شامل رزین اپوکسی، رزین پلی استر و غیره است. این مواد به طور ویژه برای برآوردن نیازهای استفاده از ترانسفورماتورها در شرایط کاری مختلف فرموله شده اند.

تحت خلاء، مواد لاک الکل می توانند به طور کامل با قسمت های مختلف ترانسفورماتور تماس بگیرند و عمیقاً به منافذ ریز مواد نفوذ کنند. این نفوذ عمیق نه تنها یکپارچگی ساختار ترانسفورماتور را افزایش می دهد، بلکه به طور قابل توجهی یکنواختی و تراکم لایه لاک را بهبود می بخشد. لایه اشباع توزیع شده به طور مساوی مانند یک زره جامد است که محافظت بیشتری برای ترانسفورماتور فراهم می کند و به طور موثر در برابر عوامل نامطلوب مانند رطوبت و خوردگی در محیط خارجی مقاومت می کند.

با نفوذ و پخت کامل مواد آغشته، به تدریج یک لایه رنگ سخت و الاستیک بر روی سطح و داخل ترانسفورماتور تشکیل می شود. این فیلم رنگ نه تنها عملکرد عایق ترانسفورماتور را بهبود می بخشد، بلکه به طور قابل توجهی استحکام مکانیکی و مقاومت حرارتی آن را افزایش می دهد.
بهبود عملکرد عایق: فیلم رنگ به عنوان یک مانع عمل می کند، به طور موثری تماس مستقیم بین داخل ترانسفورماتور و محیط خارجی را جدا می کند و خطر خرابی الکتریکی را کاهش می دهد. در عین حال، عملکرد عایق بالای فیلم رنگ، سطح عایق الکتریکی ترانسفورماتور را بیشتر بهبود می بخشد.
افزایش استحکام مکانیکی: فیلم رنگی که پس از عمل آوری مواد اشباع تشکیل می شود، به طور نزدیک با ساختار داخلی ترانسفورماتور ترکیب می شود تا یک ساختار تقویت کننده یکپارچه را تشکیل دهد. این ساختار هنگامی که تحت فشار مکانیکی قرار می گیرد چقرمگی و استحکام بالاتری را نشان می دهد و به طور موثر عمر مفید ترانسفورماتور را افزایش می دهد.
بهبود مقاومت حرارتی: مواد اشباع معمولاً پایداری حرارتی بالایی دارند و می توانند پایداری خواص فیزیکی و شیمیایی خود را در محیط های با دمای بالا حفظ کنند. بنابراین، تشکیل لایه رنگ برای بهبود پایداری عملیاتی و ایمنی ترانسفورماتور در محیط‌های با دمای بالا اهمیت زیادی دارد.

با توسعه سریع صنعت برق، الزامات عملکرد ترانسفورماتورها بیشتر و بیشتر می شود. فناوری ورنی وکیوم به دلیل مزایای منحصر به فرد خود به طور گسترده در زمینه ساخت ترانسفورماتورهای پیشرفته مورد استفاده قرار گرفته است. با این حال، اجرای این فناوری همچنین با یک سری چالش‌ها مانند کنترل دقیق پارامترهای فرآیند، الزامات حفاظت از محیط زیست مواد لاک‌زنی و هزینه‌های سرمایه‌گذاری تجهیزات مواجه است.

به منظور غلبه بر این چالش ها، محققان به طور مداوم در حال بررسی مواد جدید لاک زدن و روش های فرآیند برای بهبود کارایی و کیفیت لاک زدن هستند. در عین حال، تحقیق و توسعه مواد لاک الکل سازگار با محیط زیست نیز به یکی از کانون های تحقیقاتی فعلی تبدیل شده است که هدف آن کاهش آلودگی زیست محیطی در فرآیند تولید و دستیابی به تولید سبز است.

به عنوان یک نوآوری مهم در زمینه ساخت ترانسفورماتور، فناوری لاک زدن خلاء پشتیبانی قوی برای بهبود عملکرد ترانسفورماتور فراهم می کند. این فناوری از طریق مراحلی مانند فشرده سازی، پرکردن نیتروژن و تزریق مواد ورنی، به بهینه سازی ساختار داخلی ترانسفورماتور و بهبود عملکرد آن دست یافته و تضمینی محکم برای عملکرد پایدار سیستم قدرت ارائه می کند.