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トランスフォーマー厳選された様々な素材を組み合わせます。それぞれの電気的、磁気的、熱的、機械的特性に基づいて選択されます。変圧器の組み合わせによって、動作の良さ、信頼性の維持、およびコストのバランスがとれます。素材の選択によって、全体的な機能とその耐久性が決まります。
変圧器のコアには特殊電磁鋼板を使用しています。その鋼は磁束をかなり効率的に導きます。
●結晶方向シリコン鋼（GOES）は、効率的な変圧器の頼りになるものとして機能します。約2〜3.5パーセントのシリコンが含まれています。これにより電気抵抗率が向上し、渦電流損失が削減されます。冷間圧延と焼鈍により結晶粒は整列します。それらは磁場の方向と一致します。この設定により、ヒステリシス損失が無方向性鋼に比べて 30% も削減されます。
●Metglas のようなアモルファス金属は、本当に高効率のセットアップのための別のオプションとして機能します。これは急速に凝固する合金で、通常は鉄にホウ素とシリコンを加えたものです。結晶構造がないため、通常の鋼と比較して鉄損が 60 ～ 70% 低下します。それでも材料費はかかります。また、機械的にも壊れやすい傾向があります。
●積層がコアを構成します。通常は厚さ 0.23 ～ 0.35 ミリメートルの薄いシートを積み重ねます。絶縁はセラミックまたはリン酸塩コーティングで行われます。これらは層間の渦電流を防ぎます。
巻線には電気をよく通す材料が必要です。また、しっかりとした機械的強度も必要です。
●電解タフピッチ銅（ETP）が巻線の先駆けとなります。導電率については、国際焼きなまし銅規格で 100 ～ 101 パーセントに達します。延性があるため、複雑な巻き形状を形成できます。アルミニウムに比べて機械的強度に優れています。これにより、短絡をより効果的に処理できるようになります。
●コストが重視される箇所にはアルミニウム合金が登場します。これらは銅の導電率の約 61 体積パーセントを提供します。重量で言えばわずか30パーセントです。電流容量と一致させるには、約 1.6 倍の断面積が必要です。プラスの面としては、重量が軽減され、原材料費が削減されます。
●導体の絶縁には、クラフトや熱的に強化されたタイプなどの紙ラップが含まれます。ダクロンなどのポリエステル、またはノーメックスなどのポリアミドも使用できます。彼らは順番を絶縁します。多くの場合、追加の保護のためにワニスまたは樹脂を含浸させます。
層状の絶縁セットアップにより、電気的故障が発生するのを防ぎます。
●セルロース系材料が主な固体絶縁体を形成します。クラフト紙とプレスボードがぴったりです。耐熱性を高めるために芳香族ポリアミドでアップグレードされる場合もあります。多孔質な構造なので、油や樹脂が完全に浸透します。
●液体絶縁材は通常の鉱物油を使用しております。天然および合成エステルは、火災安全性と環境への配慮を高めるために普及しています。これらの液体は 30 キロボルトを超える絶縁耐力を誇ります。エステル系のものは発火点が300℃を超えます。
●ソリッドキャスティングマテリアルハンドル乾式変圧器。エポキシまたはポリエステル樹脂が巻線を包みます。機械的なサポートと環境からの保護を提供します。部分放電は 5 ピコクーロン未満にとどまります。
●タンクとエンクロージャにはASTM A36グレードの炭素鋼が使用されています。コーティングは屋外での使用に耐える耐腐食性を備えています。密封されたバージョンにはステンレス鋼が使用される場合があります。ラジエーターも炭素鋼から作られています。内部バッフルがオイルの流れをガイドします。
●日常的な用途ではブッシュが磁器に付着することがよくあります。シリコーンゴムのようなポリマータイプは、蒸気を吸収して軽量化と破壊行為に対する耐性を実現します。内部の導体は銅です。銀メッキまたは錫メッキが施されます。
●コンサベータシステムはスチール製です。ニトリルゴムやフッ素ポリマーなどの柔軟な膜が、油を外気から遠ざけます。
●冷却装置にはアルミ羽根を採用したファンを採用しています。モーターはボールベアリングまたはスリーブベアリング設計を使用します。彼らはノンストップランニングを評価します。強制オイル設定のポンプ インペラは、青銅またはステンレス鋼であることが多いです。
●圧力逃がし装置はステンレス鋼または特殊ポリマー製のダイヤフラムを備えています。正確な圧力レベルで破裂します。
●ブリーザーにはシリカゲルが入っています。多くの場合、塩化コバルト指示薬が含まれています。水分を吸収すると青からピンクに変化します。
●監視センサーはPT100またはPT1000白金測温抵抗体を使用し温度チェックを行います。ピエゾ抵抗型または容量型は圧力監視に対応します。
●ポリエステル、エポキシ、ポリウレタンをベースとした含浸ワニスです。湿気を防ぎ、機械的安定性を高めます。
●シリコーン、ポリウレタン、ブチル化合物を原料とした接着剤やシーリング剤です。ガスケットをシールし、部品を接着します。
●表面処理はジンクリッチプライマーを塗布しております。腐食防止のためにポリウレタンのトップコートが続きます。乾燥膜の厚さは通常 150 ～ 250 マイクロメートルです。
変圧器を構築する際の材料の選択には、100 年にわたる着実な調整が示されています。彼らは、電気的ニーズと機械的、熱的、環境的、およびコストの要因を比較検討します。各部品の特性は効率に影響し、99.7% 以上に達する場合もあります。これらは動作寿命に影響を与え、多くの場合 25 ～ 40 年になります。環境への影響も関係しています。材料科学は変圧器技術の進歩を推進します。新しいデザインは持続可能なオプションを重視しています。リサイクル可能な金属、生分解性の液体、耐久性のある断熱材がすべて役割を果たします。この変化は業界における循環経済を示唆しています。
