Электроизоляционные материалы для трансформаторов: обзор и критерии выбора

Изоляция трансформатора — многоуровневая система, от надёжности которой зависит безопасность и ресурс оборудования. Силовые и высоковольтные трансформаторы работают в условиях электрических нагрузок, перепадов температур и вибрации, поэтому к электрической изоляции трансформаторов предъявляются жёсткие требования по электрической прочности, нагревостойкости и стабильности свойств на протяжении всего срока службы.

Виды изоляции трансформатора

Внутренняя изоляция трансформатора делится на два функциональных класса: главную и продольную.

Главная изоляция разделяет обмотки друг от друга и от заземлённых частей магнитопровода. Для трансформаторов до 15 кВ она выполняется цилиндрами из электрокартона толщиной 2,5–4 мм; для 35–110 кВ толщина увеличивается до 6 мм. Между фазами устанавливают электрокартонные перегородки толщиной 2–3 мм.

Продольная (межобмоточная) изоляция включает витковую, межслоевую и межкатушечную. Витковая изоляция выполняется кабельной или телефонной бумагой непосредственно на обмоточном проводе. Межслоевая — слоями кабельной бумаги, при более высоких напряжениях дополнительно армированными прокладками из электрокартона.

Слюдяные ленты в трансформаторах

Для изоляции выводов, гибких шунтов и катушечных обмоток высоковольтных трансформаторов широко применяются слюдинитовые ленты. Они обеспечивают высокую электрическую прочность при компактной толщине и сохраняют характеристики при длительной тепловой нагрузке.

Слюдинитовые ленты серии ЛСЭП используются для витковой и корпусной изоляции обмоток класса F (155°C), а ленты на кремнийорганическом связующем (ЛСКВ) — для более нагруженных узлов, допускающих длительную эксплуатацию при 200°C и кратковременный нагрев до 600°C.

Лента ЛЭТСАР: для гибких выводов и шунтов

Особую роль в трансформаторостроении занимает лента электроизоляционная ЛЭТСАР (ТУ 38.103171-80) — термостойкая самослипающаяся лента на основе силоксановых полимеров, вулканизированная радиационным методом. Она применяется для изоляции гибких шунтов, выводов обмоток и токопроводов высоковольтных трансформаторов.

ЛЭТСАР выпускается в двух марках: «К» (красная) — рабочая температура от −50 до +250°C, кратковременно до +300°C; «Б» (белая) — от −50 до +200°C. Толщина ленты — 0,2 или 0,5 мм, ширина 26 мм. Благодаря самослипанию (аутогезии) при намотке образуется монолитный герметичный слой без клея и дополнительных крепёжных элементов. Класс нагревостойкости — H (180°C), удельное объёмное сопротивление — до 10¹⁴ Ом·см.

Критерии выбора изоляционного материала

Толщину и тип барьеров главной изоляции

Выбор связующего и подложки ленты

Жёсткая (электрокартон, слюдопласт) или гибкая (лента) изоляция

Пропитанная или сухая лента, тип самослипания ЛЭТСАР

Правильный выбор комплекса изоляционных материалов с учётом напряжения, температурного класса и конструктивных особенностей узла — основа надёжной и долговечной изоляционной системы трансформатора.