変圧器の絶縁とは何ですか?
電力システムに関して言えば、それがもたらす巨大な生産利益と生活の利便性について考えるだけでなく、そのパワーと安全性にも大きな注意を払わざるを得ません。結局のところ、それは「電気の虎」という称号を持っています。電力変圧器の日常的な使用において、「絶縁」はその安全性に関係しています。
基本的な考え方
絶縁とは、物理的用語で、非導電性物質を使用して帯電体を隔離または包み、感電の安全対策から保護することを指します。電力変圧器の絶縁は、電流漏れや故障の発生を防ぎ、変圧器の電気的安全性と信頼性を確保することです。変圧器の巻線、鉄心、その他のコンポーネントと接地、異なる相巻線間、および異なる電圧レベル間の絶縁に関係します。
断熱材の種類
電力変圧器の絶縁は、完全絶縁と段階絶縁に分けられます。完全絶縁は、巻線全体が同じレベルに絶縁されており、小型変圧器や低容量の用途に適しています。いわゆる段階絶縁（半絶縁とも呼ばれます）は、中心点領域に近い変圧器巻線の主絶縁が、入力側の主絶縁よりも低くなっています。35KV以下の電圧クラスの変圧器は完全に絶縁されています。段階絶縁変圧器は、主に110kv以上の電圧レベルの電力網の高電流接地システムに使用されます。段階絶縁は完全絶縁と比較して、内部絶縁のサイズを小さくできるため、変圧器全体のサイズが小さくなり、コストが削減され、より経済的です。ただし、安全性の面で完全絶縁ほど安全ではないなど、特定の欠点もあります。
断熱構造
変圧器の絶縁は、内部と外部の観点から、外部絶縁と内部絶縁に分けられます。
内部絶縁とは、変圧器タンク内の異なる電子部品間の絶縁を指し、主に巻線絶縁、リードおよびタップチェンジャー絶縁が含まれます。これらの絶縁部品は、基本的に大気、汚染、湿気、異物などの外部条件の影響を受けません。内部絶縁はさらに主絶縁と縦絶縁に分けられます。一次絶縁とは、接地に対する巻線間、相間、および同じ相で異なる電圧レベルの巻線間の絶縁を指します。これは変圧器の絶縁の最も重要な部分であり、変圧器の動作信頼性と製品コストに直接影響します。
外部絶縁とは、変圧器油タンクの外側にある絶縁スリーブと空気絶縁を指し、絶縁スリーブ自体と絶縁スリーブ間の絶縁、絶縁管と接地部間の空隙距離を含みます。外部絶縁の安定性は環境に大きく影響されますが、一定の自然回復能力があります。
断熱方法と材料
電力変圧器の絶縁には、通常、油入絶縁、乾式絶縁、ガス絶縁などの方法を採用しています。油入絶縁は主に油入変圧器に使用され、高電圧条件下で変圧器が正常に動作することを保証でき、防湿、冷却、衝撃、消弧性能が優れています。乾式変圧器では主に乾式絶縁とガス絶縁が使用され、乾式絶縁は湿気にくく、発火しにくく、メンテナンスが容易などの利点がありますが、高電圧環境に適していません。ガス絶縁は誘電率が低く、消弧性能が優れていますが、高価で、時間内にガスを除去するのが困難です。
絶縁材料には、固体材料と液体材料があります。絶縁紙、波形絶縁紙、デニソン紙、ノーメックス紙などの固体材料は、熱安定性と耐湿性に優れています。絶縁油などの液体材料は、定期的なテストと品質の維持が必要です。
絶縁材料は耐熱等級によっても分けられ、一般的な等級はA、E、B、F、Hの5つで、各等級には対応する限界許容動作温度があります。Aクラスの絶縁材の最大許容温度は105度です。Eクラスの絶縁材の最大許容温度は120度です。Bクラスの絶縁材の最大許容温度は130度です。Fクラスの絶縁材の最大許容温度は155度です。Hクラスの絶縁材の最大許容温度は180度です。
絶縁不良の問題
絶縁体の劣化
変圧器の絶縁老化は複雑で段階的なプロセスであり、変圧器内部の絶縁材料が長期運転プロセスでさまざまな要因の影響を受け、徐々に本来の機械的強度と電気絶縁強度を失うことを指します。 変圧器の絶縁老化の主な原因は、不適切な湿気絶縁、化学腐食、長期過負荷運転、変圧器ジョイントの故障、電気的老化、圧力老化などです。 変圧器絶縁の老化に応じて、絶縁抵抗テスト、誘電損失係数テスト、清掃と乾燥、定期的なオイル交換検査、および冷却システムのメンテナンスを定期的に実行する必要があります。
断熱材の湿気
電力変圧器の絶縁体の湿気は、変圧器の層間または巻線間の短絡を引き起こしやすく、電力システムに損傷を与えます。電力変圧器の絶縁体が湿気の影響を受ける主な理由は次のとおりです：（1）変圧器の密閉性が悪いために絶縁体が影響を受ける（2）変圧器の品質問題が絶縁体に影響を受ける（3）変圧器の輸送中に絶縁体が湿気の影響を受ける（4）変圧器の設置とメンテナンスが絶縁体に電力変圧器の老朽化の影響を与える。したがって、変圧器の絶縁体の湿気の問題が発生する可能性があることを考慮して、変圧器の絶縁材料は定期的に修理する必要があります。たとえば、湿気が見つかったらすぐに交換し、輸送中、メンテナンス中に湿気や油の漏れを防ぎ、使用中の操作方法に注意して、不適切な操作による絶縁体の湿気を回避します。
