Kobberfolie i folie-Sårtransformatorer
Transformatorkobberfolie er en bred, tynn, nøyaktig oppskåret kobberstrimmel som vikles kantvis for å bygge en vikling lag for lag. Hver vinding er én leder, så en høystrømsvikling kan produseres med stort tverrsnitt uten lagstabling og transponeringsarbeid som rundtråd krever. Folien er laget av kobber med høy ledningsevne, vanligvis elektrolytisk tøff kobber, og leveres i spoler med lang kontinuerlig lengde slik at viklingen ikke har noen mellomledd.
Folieviklinger brukes i tørrtype og støpte harpikstransformatorer, i distribusjonstransformatorer, i reaktorer og induktorer, og i sveise- og ovnstransformatorer. Samme stripe vises også i kommunikasjons- og strømkabler der det kreves flat leder.
Materialkvaliteter og elektriske egenskaper
| Karakter | Kobberinnhold | Konduktivitet | Kommentar |
|---|---|---|---|
| C11000 | 99,90 % min | 100 % IACS min glødet | Standard elektrisk klasse, mest vanlig for folieviklinger |
| C10200 | 99,95 % min | Omtrent 101 % IACS | Oksygen-fri, brukes der det kreves redusert atmosfærebehandling |
Elektrisk ledningsevne til transformatorfolie er normalt oppgitt mellom 97 % og 102 % IACS avhengig av karakter og temperament, og det verifiseres på spolen ved en resistivitetsmåling. Liste for elektrisk bruk er bestilt til ASTM B152 for kobberplate, stripe, plate og valset stang, til EN 13599 for kobberplate, plate og stripe for elektriske formål, eller til tilsvarende nasjonale stripestandard.
Tykkelse, bredde og kanttilstand
Folietykkelse for transformatorviklinger er generelt i området ca. 0,1 mm til 2,0 mm, valgt fra strømmen, antall omdreininger og det tillatte virvelstrømstapet. Bredde strekker seg over 600 mm for store distribusjons- og krafttransformatorer, og spolelengder når ca. 2000 m slik at en komplett vikling kan produseres fra én spole.
Kanter leveres trimmet, avrundet eller rullet. Avrundede og rullede kanter foretrekkes for tynn folie, fordi de reduserer risikoen for å kutte den sammenflettede isolasjonen under vikling.
Grashøyde avtales med kunden. Som arbeidsveiledning leveres folie på 0,4 mm og over med grader under 0,05 mm, og folie tynnere enn 0,4 mm med grader under 0,03 mm.
Tykkelsen måles på tvers av bredden, og kant til senter variasjon må holde seg innenfor toleransen avtalt i bestillingen.
Flathet, camber og overflatekvalitet
Folie må være flat fordi camber og bølgethet gjør at kantene på viklingen går ut av linje. En cambergrense på ikke mer enn 2 mm per meter er et vanlig krav, sammen med en liten jevn bølgethet som ikke påvirker viklingen. Overflatens tilstand er like viktig som formen: folien må være fri for innrullet oksid, rullende oljerester, flekker, riper, bulker og inneslutninger, fordi noen av disse kan redusere den effektive lederseksjonen eller skade isolasjonen. Hardhet og temperament bør være ensartet langs spolen slik at viklingsspenningen holder seg konstant fra første sving til siste.
Svingende praksis og fordeler
Folie og interfoliert isolerende papir eller film vikles sammen med kontrollert spenning, slik at kantene forblir på linje og viklingen forblir kompakt.
Den høye plassfaktoren til en folievikling gir mer plass til kobber og mindre for tomrom, noe som senker viklingstemperaturen og kutter størrelsen på transformatoren for en gitt karakter.
Fordi hver vinding er en leder i full bredde, tåler viklingen de mekaniske kreftene som produseres av kortslutningsstrømmer bedre enn en strandet vikling.
Virvelstrømstap styres av lagtykkelsen, så folietykkelsen er valgt som et kompromiss mellom tap og viklingskostnad.
Færre skjøter og enkel lagisolering reduserer viklingsarbeid og antall mulige feilplasseringer.
Kvalitetskontroll og pakking
Hver spole inspiseres for tykkelse, bredde, camber, gradhøyde, overflatetilstand og ledningsevne før pakking. Spolen er viklet på en passende kjerne, pakket inn i en fuktsperre og beskyttet mot kantskader under transport, og den er merket med karakter, temperament, tykkelse, bredde, spolenummer og vekt slik at materialet kan identifiseres når det når viklingslinjen. Oppbevar folie tørt og innendørs, og fjern ikke innpakningen før spolen er montert på viklingsmaskinen, fordi kantskader og overflatebeis er de to feilene som gir flest avslag på transformatorverkene.
FAQ
Spørsmål: Hvilken kobberkvalitet brukes til transformatorfolie?
Høyledningsevne elektrolytisk tøff kobber, C11000, er standardvalget. Oksygen-fri C10200 brukes der folien skal behandles i en reduserende atmosfære eller der det kreves svært høy ledningsevne.
Spørsmål: Hvilken ledningsevne skal folien nå?
Transformatorfolie er normalt spesifisert mellom 97 % og 102 % IACS, med nøyaktig tall avhengig av karakter og temperament, og det bekreftes ved en resistivitetstest på spolen.
Spørsmål: Hvorfor er camber begrenset?
Camber får stripen til å løpe skjevt under vikling, så lagkantene går ut og viklingen blir løs. En grense på ca. 2 mm per meter holder kantene på linje.
Spørsmål: Hvorfor foretrekkes rullede eller avrundede kanter?
En rullekant har ikke noe skarpt hjørne, så den skjærer ikke gjennom den sammenflettede isolasjonen eller markerer tilstøtende svinger under viklingen, noe som betyr mest med tynn folie.
Spørsmål: Hvordan velges tykkelsen på folien?
Tykkelse kontrollerer virvelstrømstap og viklingsplass. Tynn folie reduserer tap, tykk folie reduserer antall omdreininger og viklingstid, så verdien velges fra tapsbudsjettet og strømmen.
Spørsmål: Hvordan skal transformatorfolie lagres og håndteres?
Hold den innendørs og tørr i den originale fuktsperreinnpakningen, løft den på en skikkelig dor, og la innpakningen stå på plass til spolen er på viklingsmaskinen.
