Ransformer Spacer Estrutura moldada de uma peça para fixação e isolamento de bobina
Este espaçador de transformador é feito com uma estrutura moldada de peça única. Não utiliza cola nem juntas. Diferentes tipos estão disponíveis para diferentes designs de transformadores. A parte principal do espaçador é o corpo de suporte. O corpo de suporte suporta a carga mecânica. A camada externa é a camada de isolamento. A camada de isolamento impede a passagem de corrente elétrica. Essas duas partes são combinadas em uma só peça. O espaçador é feito para instalação de bobina de transformador. Também se adapta à operação normal do transformador. O design não adiciona peso extra nem ocupa espaço extra dentro do transformador. A estrutura de uma peça significa que não há pontos fracos onde duas peças se unem. As juntas podem falhar sob estresse ou calor. Sem juntas, o espaçador tem o mesmo desempenho em todo o seu comprimento. Isto é importante para uso a longo prazo. O espaçador é feito de materiais que resistem ao calor e à eletricidade. Não absorve a umidade do ar. A umidade pode reduzir o desempenho do isolamento. O material é escolhido para uso dentro de transformadores onde há presença de óleo ou ar. O processo de fabricação controla a forma e a espessura com precisão. Cada espaçador atende ao mesmo padrão de tamanho. Isso torna a instalação mais fácil para os trabalhadores. Eles não precisam classificar ou medir cada peça. O espaçador pode ser cortado em comprimentos diferentes, se necessário. Alguns transformadores precisam de espaçadores mais longos. Alguns precisam de outros mais curtos.
O espaçador é colocado em três locais dentro do transformador. Ele vai entre as camadas da bobina. Ele ocorre entre voltas individuais da mesma camada. Também fica entre a bobina e o núcleo de ferro. O espaçador ajuda a fixar a bobina na posição correta. Impede que a bobina deslize ou se desloque durante a operação. A vibração do transformador não move a bobina. O espaçador mantém a bobina firme e segura. Isto aumenta a resistência mecânica geral de todo o conjunto da bobina. Uma bobina segura significa menos problemas ao longo do tempo. As bobinas são feitas de fio de cobre ou alumínio. O fio é enrolado várias vezes em torno de um formulário. Sem espaçadores o fio pode se mover. O movimento causa atrito. O atrito desgasta o isolamento do fio. Isolamento desgastado leva a curtos. O espaçador evita isso mantendo cada camada e cada volta no lugar. O espaçador também mantém a distância correta entre as peças. Muita distância desperdiça espaço dentro do transformador. Muito pouca distância aumenta o risco de pane elétrica. O espaçador fornece sempre a distância certa. Em grandes transformadores de potência pode haver centenas de espaçadores. Cada um faz o mesmo trabalho. Eles estão dispostos em um padrão ao redor da bobina. Alguns vão verticalmente ao longo da altura da bobina. Alguns vão horizontalmente entre as camadas. O arranjo é projetado pelo engenheiro do transformador. O espaçador funciona da mesma forma, independentemente da disposição. Não importa se a bobina é redonda ou retangular. O espaçador se adapta ao formato da bobina. O espaçador também é usado em bobinas de alta e baixa tensão. As demandas mecânicas são semelhantes para ambos. A demanda de isolamento é maior para bobinas de alta tensão. Mas o espaçador possui sua própria camada de isolamento. Essa camada fornece isolamento suficiente para a maioria dos projetos de transformadores.
Um curto-circuito repentino cria fortes forças eletromagnéticas dentro do transformador. Essas forças tentam empurrar ou separar a bobina. O espaçador resiste a essas forças. O transformador também passa por ciclos de aquecimento e resfriamento. A operação a quente e o desligamento a frio acontecem muitas vezes. Essa mudança repetida pode causar rachaduras nos materiais. O espaçador ajuda a evitar rachaduras causadas por essas mudanças de temperatura. Esta função é frequentemente comparada com barras de reforço de aço em concreto. O concreto suporta compressão, mas as barras de aço suportam tensão. Da mesma forma, a bobina carrega a função elétrica, mas o espaçador carrega o estresse mecânico. Isso mantém a bobina estável quando o transformador está sob tensão. As forças de curto-circuito podem ser muitas vezes maiores que as forças operacionais normais. Um transformador deve sobreviver a estas forças sem danos permanentes. O espaçador é uma das peças que torna isso possível. O material espaçador possui alta resistência mecânica. Não dobra nem quebra sob cargas de curto-circuito. A estrutura de uma peça ajuda nisso. Não há juntas coladas que possam se separar. O espaçador permanece no lugar mesmo quando a bobina tenta se mover. As mudanças de temperatura também colocam pressão sobre os materiais. Um transformador aquece quando funciona. Ele esfria quando desligado. Isso acontece todos os dias em muitas instalações. Alguns materiais expandem quando quentes e encolhem quando frios. Diferentes materiais se expandem em taxas diferentes. O espaçador é escolhido para ter uma taxa de expansão semelhante à dos materiais da bobina. Isto reduz a tensão entre o espaçador e a bobina. Menos estresse significa menos chance de rachaduras. As rachaduras podem crescer com o tempo. Uma pequena rachadura se torna uma grande rachadura depois de muitos ciclos. O espaçador resiste a isso por ser feito de um material que não racha facilmente. Ele também tem um formato que distribui o estresse de maneira uniforme. Os cantos agudos concentram o estresse. O espaçador evita cantos afiados. Em vez disso, são usados cantos arredondados. Essa simples mudança faz com que o espaçador dure muito mais tempo.
O espaçador também fornece isolamento elétrico entre as diferentes partes da bobina. Ele interrompe um curto-circuito entre duas voltas próximas uma da outra. Ele interrompe um curto-circuito entre duas camadas diferentes da bobina. Sem este isolamento o transformador falharia imediatamente. O espaçador ajuda a manter o sistema de isolamento do transformador seguro. Também existe uma lacuna entre a superfície do espaçador e a superfície da bobina. Essa lacuna não é um defeito. Faz parte do design. Essa lacuna se torna um duto de ar. O duto de ar permite a passagem do ar ou do óleo de resfriamento. Nos transformadores do tipo seco, o ar flui através do duto. Em transformadores cheios de óleo, o óleo flui através do duto. A superfície do espaçador é lisa, mas não escorregadia. O fio da bobina toca o espaçador em determinados pontos. Nesses pontos, o espaçador fornece suporte e isolamento. Entre esses pontos há espaço para o fluxo de resfriamento. O tamanho da folga é controlado pelo formato do espaçador e pela estanqueidade da bobina. Uma lacuna muito pequena restringe o fluxo. Uma lacuna muito grande desperdiça espaço. O design do espaçador encontra o equilíbrio certo. A camada de isolamento no espaçador é testada quanto à rigidez dielétrica. Este teste mede quanta tensão a camada pode suportar antes de quebrar. O resultado do teste deve atender aos padrões da indústria. O espaçador sempre passa no mesmo teste. Isso dá confiança ao construtor do transformador. Eles sabem que o espaçador não falhará em serviço. O espaçador também funciona com outros materiais de isolamento do transformador. O isolamento de papel é frequentemente usado no próprio fio da bobina. O espaçador funciona junto com esse papel. Eles não estão competindo. Eles estão se complementando. O papel isola entre fios individuais. O espaçador isola entre seções maiores. Esta abordagem combinada é padrão no projeto de transformadores.
O duto de ar ajuda a remover o calor da bobina. As bobinas ficam quentes durante a operação normal. Muito calor danifica os materiais de isolamento ao longo do tempo. O duto de ar dissipa o calor. O acúmulo de calor mais lento significa envelhecimento mais lento dos materiais de isolamento. Isso ajuda o transformador a durar mais. O transformador não precisa funcionar com potência mais baixa para permanecer frio. O espaçador suporta o funcionamento estável do transformador a longo prazo. Isso é feito de três maneiras. Ele mantém a bobina no lugar. Evita curtos elétricos. Permite fluxo de resfriamento. Essas três funções funcionam juntas em uma parte simples. É por isso que o espaçador é usado na maioria dos transformadores fabricados atualmente. O efeito de resfriamento depende do número e tamanho dos dutos de ar. Mais dutos significam mais resfriamento. Mas mais dutos também significam menos espaço para fios de cobre. O projetista do transformador decide o número certo. O espaçador permite criar estes dutos sem peças extras. O espaçador em si é o formador do duto. Nenhum espaçador separado é necessário para resfriamento. A mesma parte que segura a bobina também cria o caminho de resfriamento. Isso reduz o número total de peças no transformador. Menos peças significam menor custo e maior confiabilidade. O espaçador também é usado no reparo de transformadores. Às vezes, transformadores antigos precisam de novos espaçadores. Os espaçadores originais podem ter se desgastado ao longo de muitos anos de uso. O reparador remove os espaçadores antigos e coloca novos. Os novos espaçadores são feitos no mesmo tamanho dos antigos. Isso torna o reparo simples. O transformador funciona como novo após o reparo. O espaçador é uma peça simples, mas faz um trabalho importante. Não é caro nem complicado. Mas sem ele um transformador não pode funcionar adequadamente. O espaçador costuma ser esquecido porque não é chamativo. Mas engenheiros de transformadores experientes conhecem o seu valor. Eles especificam o espaçador correto para cada modelo de transformador. Eles verificam a qualidade do espaçador antes da montagem. Eles confiam que o espaçador funcionará por vinte anos ou mais. Essa é a verdadeira medida de uma boa parte. Não é o que parece, mas quanto tempo dura. O espaçador dura devido à sua estrutura moldada em peça única. Porque seu material resiste ao calor e ao estresse. Porque a sua forma cria condutas de refrigeração. Porque sua superfície fornece isolamento. Tudo isso se junta em uma só peça. Esse é o espaçador do transformador.
Anhui Ruihua New Materials Co., Ltd.
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