راهنمای ترانسفورماتور نوع خشک: انواع، مشخصات و کاربردها

A ترانسفورماتور نوع خشک انرژی الکتریکی را بین مدارها با استفاده از هوا، رزین اپوکسی یا مواد غیر مایع دیگر برای عایق کاری و خنک کننده به جای روغن معدنی مورد استفاده در واحدهای پر از مایع منتقل می کند. این ساخت و ساز خطرات آتش سوزی و نشت مرتبط با روغن را حذف می کند، به همین دلیل است که تجهیزات به طور گسترده در بیمارستان ها، مدارس، ساختمان های بلندمرتبه و مراکز داده که در آن قرار دادن فضای داخلی مورد نیاز است، مشخص شده است.

ترانسفورماتور نوع خشک چیست؟

ترانسفورماتور نوع خشک یک دستگاه الکتریکی ساکن است که بدون غوطه ور کردن هسته و سیم پیچ ها در دی الکتریک مایع، ولتاژ را بالا یا پایین می کند. خنک‌سازی از طریق همرفت هوای طبیعی (AN) یا گردش هوای اجباری (AF) به دست می‌آید و عایق‌سازی توسط موادی مانند رزین اپوکسی ریخته‌گری، پارچه لاک‌شده یا کاغذ آغشته به رزین تأمین می‌شود. عدم وجود عایق مایع به این معنی است که روغنی برای نشت، احتراق یا نیاز به زیرساخت های مهاری وجود ندارد.

اصل کار و ساخت

مانند هر ترانسفورماتور، یک واحد نوع خشک بر اساس القای الکترومغناطیسی کار می کند. یک جریان متناوب در سیم پیچ اولیه یک شار مغناطیسی در حال تغییر در هسته فولادی چند لایه ایجاد می کند که ولتاژ متناسبی را در سیم پیچ ثانویه القا می کند. نسبت چرخش بین سیم‌پیچ‌های اولیه و ثانویه تعیین می‌کند که آیا واحد ولتاژ را بالا یا پایین می‌کند.

سه فناوری سیم پیچ در تولید فعلی رایج است:

• ساختار رزین ریخته گری (اپوکسی آغشته به فشار خلاء) که برای توزیع ولتاژ متوسط و بالا استفاده می شود
• ساختار لاک آغشته به فشار خلاء (VPI) که معمولاً برای ولتاژ کمتر یا درجه بندی kVA کوچکتر استفاده می شود
• ساختار زخم باز با عایق فایبرگلاس یا Nomex، در مواردی که ریخته گری فشرده رزین عملی نیست استفاده می شود.

مشخصات فنی و عوامل عملکرد

انتخاب صحیح یک واحد به تطبیق چندین پارامتر نامی با بار و محیط نصب بستگی دارد تا ظرفیت kVA به تنهایی.

سناریوهای کاربردی

از آنجایی که یک ترانسفورماتور نوع خشک در بسیاری از حوزه‌های قضایی به یک گودال مهار روغن، دیوارهای مانع آتش، یا یک طاق در فضای باز نیاز ندارد، انتخاب استاندارد برای مکان‌هایی است که پرسنل ساختمان مشابه تجهیزات الکتریکی را اشغال می‌کنند. محیط های نصب متداول عبارتند از:

• ساختمان های بلند تجاری، که واحد در طبقات فوقانی یا در اتاق های برق زیرزمین نصب می شود.
• بیمارستان‌ها و مدارس، جایی که قوانین آتش‌نشانی تجهیزات پر از نفت را در داخل ساختمان‌های اشغالی محدود می‌کند
• مراکز داده، جایی که توزیع برق بدون وقفه و خطر آتش سوزی کم هر دو اولویت هستند
• تأسیسات انرژی های تجدیدپذیر، از جمله ناسل های توربین بادی و ایستگاه های اینورتر خورشیدی
• کارخانه‌های صنعتی با مناطق فرآیندی که مایعات قابل احتراق را در نزدیکی خطوط تولید ممنوع می‌کنند

ترانسفورماتورهای نوع خشک در مقابل نوع روغن

این دو فناوری بیشتر در محیط خنک کننده، رفتار آتش سوزی و مشخصات نگهداری متفاوت هستند. جدول زیر تفاوت های عملی مربوط به تصمیم خرید را خلاصه می کند.

ملاحظات انتخاب

آیا می توان از ترانسفورماتورهای نوع خشک در خارج استفاده کرد؟

بله، نصب در فضای باز زمانی امکان پذیر است که واحد با یک محفظه ضد آب و هوا دارای رتبه بندی مناسب برای کاربرد، معمولاً NEMA 3R یا معادل آن ساخته شده باشد. ترانسفورماتورهای نوع خشک در فضای باز شامل محافظت اضافی در برابر نفوذ رطوبت، لوورهای تهویه با هودهای باران و پوشش های مقاوم در برابر خوردگی هستند. نوسانات دمای محیط و رطوبت باید در طراحی حرارتی هنگام تعیین یک واحد خارجی لحاظ شود.

توصیه های نصب و نگهداری

اشتباهات رایج و ملاحظات نادیده گرفته شده

• فاصله تهویه کمتر از اندازه، که دمای عملیاتی را افزایش می دهد و عمر سیم پیچ را کوتاه می کند
• نادیده گرفتن عوامل کاهش ارتفاع در هنگام نصب بالای 1000 متر ارتفاع
• انتخاب مقادیر امپدانس بدون بررسی هماهنگی جریان خطای بالادست
• نادیده گرفتن الزامات سطح صدا در تاسیسات طبقه اشغالی
• رد شدن از آزمایش مقاومت عایق قبل از برق رسانی اولیه

روندها و چشم انداز صنعت

تقاضا برای رتبه‌بندی راندمان بالاتر، که توسط استانداردهای به‌روز شده بهره‌وری انرژی در مناطق مختلف هدایت می‌شود، تولیدکنندگان را به سمت بهبود درجه‌های فولاد هسته‌ای و هندسه سیم‌پیچ بهینه سوق می‌دهد. رشد در ساخت مرکز داده و اتصال انرژی تجدیدپذیر به گسترش کاربردها در جایی که تجهیزات تبدیل داخلی و کم خطر آتش سوزی مورد نیاز است، ادامه می دهد.

نتیجه گیری

A ترانسفورماتور نوع خشک یک جایگزین عملی برای تجهیزات پر شده با روغن در هر جایی که نصب داخلی، کاهش خطر آتش سوزی یا تعمیر و نگهداری ساده در اولویت باشد، ارائه می دهد. تطبیق کلاس عایق، روش خنک کننده و رتبه بندی محفظه با محیط نصب خاص، گام کلیدی در دستیابی به عملکرد بلند مدت قابل اعتماد است.

سوالات متداول

ترانسفورماتور نوع خشک چیست؟

این ترانسفورماتور است که از هوا یا عایق جامد مانند رزین اپوکسی ریخته‌گری شده به جای روغن برای عایق کاری و خنک کردن سیم‌پیچ‌ها استفاده می‌کند و آن را برای نصب در داخل ساختمان بدون زیرساخت مهار آتش مناسب می‌کند.

تفاوت ترانسفورماتورهای نوع خشک و روغنی چیست؟

واحدهای نوع خشک از عایق هوا یا رزین استفاده می کنند و خطر آتش سوزی کمتری دارند، در حالی که واحدهای نوع روغن از دی الکتریک مایع استفاده می کنند که بازده خنک کنندگی بالاتری را ارائه می دهد اما نیاز به مهار و آزمایش دوره ای روغن دارد.

4 نوع ترانسفورماتور چیست؟

ترانسفورماتورها معمولاً با روش های خنک کننده و عایق به انواع خشک، غوطه ور در روغن، رزین ریخته گری و عایق گاز دسته بندی می شوند که هر کدام برای کلاس های ولتاژ مختلف و محیط های نصب مناسب هستند.

ترانسفورماتورهای نوع خشک برای چه مواردی استفاده می شوند؟

آنها برای افزایش یا کاهش ولتاژ در ساختمان‌های تجاری، بیمارستان‌ها، مدارس، مراکز داده، و تأسیسات صنعتی استفاده می‌شوند که در آنها قرار دادن فضای داخلی و کاهش خطر آتش‌سوزی مورد نیاز است.

آیا می توان از ترانسفورماتورهای نوع خشک در بیرون استفاده کرد؟

بله، وقتی در یک محفظه مقاوم در برابر آب و هوا قرار می گیرد که برای قرار گرفتن در معرض هوا در فضای باز درجه بندی شده است، با محافظت بیشتر در برابر رطوبت، خوردگی و تغییرات دمای محیط.