ट्रान्सफॉर्मर कोर स्ट्रक्चर समजून घेणे

चुंबकीय सर्किटच्या चुंबकीय ऊर्जा रूपांतरणापासून ते सर्किटच्या पॉवर ट्रान्समिशनपर्यंत, इन्सुलेशन प्रणालीच्या सुरक्षिततेच्या हमीपासून ते स्ट्रक्चरल घटकांच्या स्थिर समर्थनापर्यंत, प्रत्येक सामग्रीचा वापर आणि प्रत्येक संरचनेची रचना विशिष्ट कार्ये गृहीत धरते. हा लेख पद्धतशीरपणे मुख्य सामग्री आणि ट्रान्सफॉर्मर मुख्य संस्थांच्या संरचनात्मक वैशिष्ट्यांचे वर्गीकरण करतो, या मुख्य उर्जा उपकरणांना पूर्णपणे समजून घेण्यास मदत करतो.

 

 

 

 

 

 

ट्रान्सफॉर्मरची सामग्री निवड "फंक्शन अनुकूलन, कार्यप्रदर्शन प्राधान्य आणि आर्थिक तर्कसंगतता" च्या तत्त्वांचे पालन करते. वेगवेगळ्या भागांसाठी सामग्रीसाठी चुंबकीय पारगम्यता, विद्युत चालकता, इन्सुलेशन ताकद आणि यांत्रिक सामर्थ्य यासारख्या बहुआयामी आवश्यकता पूर्ण करणे आवश्यक आहे. त्यापैकी, मुख्य सामग्री चार श्रेणींमध्ये विभागली जाऊ शकते: चुंबकीय सर्किट सामग्री, सर्किट सामग्री, इन्सुलेट सामग्री आणि संरचनात्मक साहित्य. ट्रान्सफॉर्मरचे कार्यक्षम आणि स्थिर ऑपरेशन सुनिश्चित करण्यासाठी विविध साहित्य एकत्रितपणे कार्य करतात.

(I) चुंबकीय सर्किट साहित्य: चुंबकीय ऊर्जा रूपांतरणासाठी कोर वाहक

चुंबकीय सर्किट हा ट्रान्सफॉर्मरसाठी इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक इंडक्शनचा मुख्य मार्ग आहे. त्याचे मुख्य कार्य चुंबकीय क्षेत्राचे मार्गदर्शन आणि लक्ष केंद्रित करणे आणि चुंबकीय उर्जेचे नुकसान कमी करणे आहे. म्हणून, चुंबकीय सर्किट सामग्रीमध्ये उच्च चुंबकीय पारगम्यता, कमी लोह कमी होणे आणि चांगली चुंबकीय स्थिरता यासारखी वैशिष्ट्ये असणे आवश्यक आहे. सध्या, ट्रान्सफॉर्मरमध्ये सर्वाधिक प्रमाणात वापरले जाणारे चुंबकीय सर्किट साहित्य सिलिकॉन स्टील शीट आणि अनाकार मिश्र धातु कोर आहेत.

सिलिकॉन स्टील शीट्स, ज्याला इलेक्ट्रिकल स्टील शीट्स देखील म्हणतात, ट्रान्सफॉर्मर मॅग्नेटिक सर्किट्ससाठी मुख्य प्रवाहातील सामग्री आहेत. शुद्ध लोहामध्ये सिलिकॉन जोडल्याने, सामग्रीची प्रतिरोधकता प्रभावीपणे सुधारली जाते, एडी वर्तमान नुकसान कमी होते आणि चुंबकीय पारगम्यता लक्षणीयरीत्या वाढविली जाते, ज्यामुळे चुंबकीय क्षेत्र उर्जेचे अधिक कार्यक्षम प्रसारण सक्षम होते. रोलिंग प्रक्रियेनुसार, सिलिकॉन स्टील शीट गरम-रोल्ड आणि कोल्ड-रोल्ड प्रकारांमध्ये विभागली जाऊ शकतात. त्यापैकी, कोल्ड-रोल्ड सिलिकॉन स्टील शीटमध्ये अधिक सुव्यवस्थित धान्य अभिमुखतेमुळे अधिक उत्कृष्ट चुंबकीय गुणधर्म असतात आणि आधुनिक ट्रान्सफॉर्मरमध्ये ते अधिक प्रमाणात वापरले जातात. सिलिकॉन स्टील शीट्सवर सामान्यतः पातळ शीटमध्ये प्रक्रिया केली जाते (0.35 मिमी किंवा 0.5 मिमी जाडीसह) आणि इंटरलामिनर एडी करंट लॉस कमी करण्यासाठी पृष्ठभागावर इन्सुलेटिंग लेयरने लेपित केले जाते. वापरात असताना, एक बंद चुंबकीय सर्किट तयार करण्यासाठी, एक कोर तयार करण्यासाठी अनेक पत्रके स्टॅक केली जातात.

मुख्य वैशिष्ट्यांच्या दृष्टीकोनातून, सिलिकॉन स्टील शीट आणि अनाकार मिश्र धातु कोर यांच्यात स्पष्ट फरक आहेत. विशिष्ट तुलना खालील पैलूंमध्ये दिसून येते:

तुलना परिमाण	सिलिकॉन स्टील शीट्स	अनाकार मिश्र धातु कोर
लोह नुकसान कामगिरी	तुलनेने उच्च, पारंपारिक ग्रेडमध्ये लोड कमी-होते	अत्यंत कमी, फक्त 1/3 ते 1/5 सिलिकॉन स्टील शीट, उत्कृष्ट ऊर्जा-लोड न होता-बचत प्रभाव
चुंबकीय पारगम्यता	उच्च, मध्यम आणि उच्च वारंवारता चुंबकीय क्षेत्रांसाठी योग्य	कमी वारंवारता आणि कमकुवत चुंबकीय क्षेत्रे जास्त, चुंबकीय क्षेत्राचा वेगवान प्रतिसाद
प्रक्रिया आणि यांत्रिक गुणधर्म	चांगली लवचिकता, कट करणे सोपे, पंच आणि स्टॅक, जटिल कोर संरचनांना अनुकूल	उच्च ठिसूळपणा, प्रक्रियेदरम्यान फ्रॅक्चर करणे सोपे आहे, विशेष कटिंग उपकरणे आणि लॅमिनेशन प्रक्रिया आवश्यक आहेत
खर्च आणि अर्थव्यवस्था	परिपक्व तंत्रज्ञान, पुरेशी उत्पादन क्षमता, स्थिर आणि तुलनेने कमी खर्च	जटिल तयारी प्रक्रिया, उच्च उपकरणे आवश्यकता, तुलनेने उच्च सामग्री खर्च
अनुप्रयोग परिस्थिती	सर्व पॉवर लेव्हलच्या ट्रान्सफॉर्मरसाठी योग्य, विशेषत: मोठे पॉवर ट्रान्सफॉर्मर आणि खर्च आणि प्रक्रिया जटिलतेसाठी संवेदनशील परिस्थिती	वितरण ट्रान्सफॉर्मर, नवीन ऊर्जा सहाय्यक ट्रान्सफॉर्मर आणि कठोर ऊर्जा कार्यक्षमतेच्या आवश्यकता असलेल्या इतर फील्डसाठी योग्य

अमोर्फस मिश्रधातूचे कोर हे अलिकडच्या वर्षांत विकसित झालेले चुंबकीय सर्किट मटेरियलचे नवीन प्रकार आहेत. ते जलद घनीकरण तंत्रज्ञानाद्वारे तयार केले जातात आणि त्यांची अणू व्यवस्था एक अव्यवस्थित आकारहीन रचना सादर करते. सिलिकॉन स्टील शीटच्या तुलनेत त्यांचे लोखंड कमी होण्याचे मुख्य कारण हे वैशिष्ट्य आहे. अत्यंत कमी लोहाच्या नुकसानाव्यतिरिक्त, आकारहीन मिश्र धातुच्या कोरमध्ये उच्च चुंबकीय पारगम्यता आणि चांगली गंज प्रतिरोधकता यांसारखे फायदे देखील आहेत, ज्यामुळे ते अत्यंत उच्च ऊर्जा कार्यक्षमतेच्या गरजेसह उर्जा परिस्थितीसाठी योग्य बनतात. तथापि, अनाकार मिश्रधातूंच्या सामग्रीमध्ये उच्च ठिसूळपणा, उच्च प्रक्रियेची अडचण आणि तुलनेने जास्त किंमत यासारख्या समस्या असतात, ज्यामुळे काही क्षेत्रांमध्ये त्यांचा मोठ्या प्रमाणात वापर मर्यादित होतो. प्रक्रिया तंत्रज्ञानाच्या प्रगतीसह, अनाकार मिश्र धातुच्या कोरांची निर्मिती क्षमता हळूहळू सुधारली आहे आणि वितरण ट्रान्सफॉर्मर्सच्या क्षेत्रात त्यांच्या अनुप्रयोगाचे प्रमाण सतत विस्तारत आहे.

 

(II) सर्किट मटेरिअल्स: पॉवर ट्रान्समिशनसाठी कार्यक्षम कंडक्टर

 

सर्किट हे ट्रान्सफॉर्मरसाठी पॉवर इनपुट, रूपांतरण आणि आउटपुट लक्षात घेण्याचे चॅनेल आहे. ट्रान्समिशन दरम्यान वीज हानी कमी करण्यासाठी त्याची मुख्य आवश्यकता कमी प्रतिकार आणि उच्च चालकता आहे. ट्रान्सफॉर्मर सर्किट्ससाठी मुख्य कंडक्टर सामग्री तांबे आणि ॲल्युमिनियम आहेत. दोन्ही सामग्रीपैकी प्रत्येकाचे स्वतःचे फायदे आणि तोटे आहेत आणि पॉवर लेव्हल, ऍप्लिकेशन परिस्थिती आणि ट्रान्सफॉर्मरचे खर्च बजेट यासारख्या घटकांनुसार वाजवी निवड केली पाहिजे.

ट्रान्सफॉर्मर सर्किट्समध्ये कॉपर कंडक्टरचा वापर त्यांच्या उत्कृष्ट विद्युत चालकतेमुळे (20 डिग्रीवर 58×10⁶ S/m च्या वाहकतेसह चांदीच्या दुसऱ्या क्रमांकावर), उत्तम यांत्रिक शक्ती आणि गंज प्रतिरोधकतेमुळे केला जातो. तांब्याची प्रतिरोधकता कमी असते. समान वर्तमान लोड अंतर्गत, तांबे कंडक्टरमध्ये कमी नुकसान आणि कमी उष्णता निर्माण होते, ज्यामुळे ट्रान्सफॉर्मरची ऑपरेटिंग कार्यक्षमता आणि विश्वासार्हता प्रभावीपणे सुधारू शकते. त्याच वेळी, तांब्यामध्ये चांगली लवचिकता असते आणि विविध संरचनांसह ट्रान्सफॉर्मरच्या डिझाइनशी जुळवून घेऊन, विविध वैशिष्ट्यांच्या वायर आणि विंडिंगमध्ये प्रक्रिया करणे सोपे आहे. वैशिष्ट्यपूर्ण तुलनेच्या दृष्टीने, चालकता कार्यक्षमता, यांत्रिक स्थिरता आणि वृद्धत्वाच्या प्रतिकारशक्तीच्या बाबतीत तांबे ॲल्युमिनियमपेक्षा श्रेष्ठ आहे, परंतु तांबे संसाधनांच्या कमतरतेमुळे त्याची उच्च किंमत होते, ज्यामुळे मोठ्या ट्रान्सफॉर्मरमध्ये उपकरणे उत्पादन खर्चात लक्षणीय वाढ होते किंवा खर्चास संवेदनशील परिस्थितींमध्ये.

ॲल्युमिनियम कंडक्टरचा कमी किमतीचा आणि मुबलक संसाधनांचा मुख्य फायदा आहे. त्यांची किंमत तांब्याच्या केवळ 1/3 आहे, ज्यामुळे ट्रान्सफॉर्मरच्या उत्पादन खर्चात लक्षणीय घट होऊ शकते. मध्यम आणि कमी व्होल्टेज ट्रान्सफॉर्मर्सच्या क्षेत्रात त्यांच्या अर्जाचे हे देखील एक महत्त्वाचे कारण आहे. जरी ॲल्युमिनियमची चालकता तांब्याच्या तुलनेत कमी असली तरी (20 डिग्रीवर सुमारे 37×10⁶ S/m ची चालकता, तांब्याच्या केवळ 64%), कंडक्टरचे क्रॉस-विभागीय क्षेत्र (सामान्यत: 1.6 पट) वाढवून चालकतेची कमतरता भरून काढली जाऊ शकते. तथापि, ॲल्युमिनियम कंडक्टरमध्ये स्पष्ट कमतरता आहेत: कमी यांत्रिक सामर्थ्य, तांब्याच्या केवळ अर्ध्या तन्य शक्ती; उच्च-प्रतिरोधक ऑक्साइड फिल्म तयार करण्यासाठी पृष्ठभागावर ऑक्सिडेशन होण्याची शक्यता असते, ज्यामुळे प्रवाहकीय स्थिरतेवर परिणाम होतो; आणि तांब्यासारख्या इतर धातूंशी जोडलेले असताना इलेक्ट्रोकेमिकल गंज होण्याची शक्यता असते, ज्यामुळे संपर्क खराब होतो. त्यामुळे, प्रक्रिया आणि स्थापनेदरम्यान विशेष प्रक्रियांचा अवलंब करणे आवश्यक आहे, जसे की तांबे-ॲल्युमिनियम संक्रमण सांधे वापरणे आणि जोडणीच्या भागांवर गंजरोधक उपचार करणे. अलिकडच्या वर्षांत, ॲल्युमिनियम मिश्र धातु सामग्री तंत्रज्ञानाच्या विकासासह, ॲल्युमिनियममध्ये मॅग्नेशियम, सिलिकॉन आणि इतर घटक जोडून बनवलेल्या उच्च-शक्तीच्या ॲल्युमिनियम मिश्र धातु कंडक्टरने त्यांची यांत्रिक शक्ती आणि गंज प्रतिरोधकता मोठ्या प्रमाणात सुधारली आहे, शुद्ध ॲल्युमिनियम कंडक्टरच्या दोषांवर मात केली आहे आणि त्यांचा विशिष्ट मर्यादेपर्यंत विस्तार केला आहे.

तांबे आणि ॲल्युमिनियम कंडक्टरमधील तपशीलवार कामगिरी तुलना खालील तक्त्यामध्ये दर्शविली आहे:

कामगिरी सूचक	तांबे कंडक्टर	ॲल्युमिनियम कंडक्टर
विद्युत चालकता (२० अंश)	उच्च (58×10⁶ S/m), IACS 100%	मध्यम (37×10⁶ S/m), IACS ~ 64%
प्रतिरोधकता (20 अंश)	कमी (1.68×10⁻⁸ Ω·m)	उच्च (2.82×10⁻⁸ Ω·m)
यांत्रिक सामर्थ्य	उच्च तन्य शक्ती, चांगला थकवा प्रतिकार	कमी, तणावाखाली विकृत करणे सोपे
गंज प्रतिकार	चांगले, ऑक्सिडाइझ करणे सोपे नाही	खराब, पृष्ठभागावरील ऑक्साईड फिल्म कामगिरीवर परिणाम करते
प्रक्रिया आणि स्थापना	चांगली लवचिकता, प्रक्रिया करणे आणि कनेक्ट करणे सोपे आहे	विशेष प्रक्रियांची आवश्यकता आहे (उदा. संक्रमण सांधे)
खर्च	उच्च, दुर्मिळ संसाधने	कमी, मुबलक संसाधने
अनुप्रयोग परिस्थिती	उच्च-पॉवर ट्रान्सफॉर्मर, उच्च-कार्यक्षमतेची आवश्यकता	मध्यम आणि कमी व्होल्टेज ट्रान्सफॉर्मर, खर्च-संवेदनशील प्रकल्प

 

(III) इन्सुलेट सामग्री: सुरक्षित ऑपरेशनसाठी प्रमुख अडथळे

ट्रान्सफॉर्मरच्या ऑपरेशन दरम्यान, सर्किट आणि चुंबकीय सर्किट आणि सर्किट आणि स्ट्रक्चरल घटकांमध्ये उच्च संभाव्य फरक असतो. इन्सुलेट सामग्रीचे कार्य हे संभाव्य फरक वेगळे करणे, गळती आणि शॉर्ट सर्किट यांसारख्या दोषांना प्रतिबंध करणे आणि उपकरणांचे सुरक्षित आणि स्थिर ऑपरेशन सुनिश्चित करणे आहे. इन्सुलेट सामग्रीमध्ये उत्कृष्ट इन्सुलेशन कार्यक्षमता, उच्च तापमान प्रतिकार, वृद्धत्व प्रतिरोध आणि यांत्रिक शक्ती असणे आवश्यक आहे. ऍप्लिकेशन पार्ट्स आणि फंक्शन्सनुसार, ते तीन श्रेणींमध्ये विभागले जाऊ शकतात: घन इन्सुलेट सामग्री, द्रव इन्सुलेट सामग्री आणि गॅस इन्सुलेट सामग्री.

घन इन्सुलेट सामग्रीहे ट्रान्सफॉर्मर इन्सुलेशन सिस्टीमचे गाभा आहेत, स्थिर आकार आणि दीर्घ-इन्सुलेशन कार्यक्षमतेने वैशिष्ट्यीकृत. त्यात प्रामुख्याने इन्सुलेटिंग पेपर, इन्सुलेट पुठ्ठा, इन्सुलेटिंग वार्निश, इपॉक्सी ग्लास क्लॉथ बोर्ड, स्पेसर, अँगल रिंग इत्यादींचा समावेश आहे. इन्सुलेट पेपर आणि इन्सुलेट कार्डबोर्ड हे सर्वात मूलभूत घन इन्सुलेट सामग्री आहेत, ज्याला वनस्पती फायबर (जसे की लाकूड लगदा) आणि सिंथेटिक फायबर (जसे की फायबर) मध्ये विभागले जाऊ शकते. प्लांट फायबर इन्सुलेटिंग पेपरची किंमत कमी आहे आणि तेल शोषून घेण्याची कार्यक्षमता चांगली आहे आणि ते इन्सुलेटिंग ऑइलसह सिनेर्जस्टिक इन्सुलेशन सिस्टम तयार करू शकते. हे सहसा आंतर-वळण आणि आंतर-थर विंडिंग्सच्या इन्सुलेशनसाठी आणि कोर आणि विंडिंगमधील अलगावसाठी वापरले जाते; सिंथेटिक फायबर इन्सुलेटिंग पेपर (जसे की नोमेक्स पेपर) मध्ये उच्च तापमान प्रतिरोधक (दीर्घ-180 डिग्री पर्यंतचे ऑपरेटिंग तापमान), वृद्धत्व प्रतिरोध आणि उच्च यांत्रिक शक्तीचे फायदे आहेत आणि कोरड्या-प्रकारच्या ट्रान्सफॉर्मर किंवा ऑइल- ट्रान्सफॉर्मर उच्च वातावरणातील मुख्य इन्सुलेशन भागांसाठी योग्य आहे. इन्सुलेट वार्निश तेलावर आधारित इन्सुलेटिंग वार्निश आणि राळ इन्सुलेट वार्निशमध्ये विभागले गेले आहे. तेल{15}}वार्निशची किंमत कमी असते परंतु कमी तापमानाचा प्रतिकार असतो आणि ते बहुतेक लहान आणि कमी{16}व्होल्टेज ट्रान्सफॉर्मरसाठी वापरले जाते; रेझिन वार्निश (जसे की इपॉक्सी रेझिन वार्निश, पॉलीयुरेथेन वार्निश) मध्ये उच्च तापमान प्रतिरोधक आणि इन्सुलेशन ताकद असते. विंडिंग्स गर्भाधान करून, ते विंडिंग्जमधील अंतर भरू शकते आणि सतत इन्सुलेशन थर तयार करण्यासाठी तारांना गुंडाळू शकते, ज्यामुळे केवळ इन्सुलेशन कार्यक्षमतेत सुधारणा होत नाही तर विंडिंग्सची अखंडता देखील वाढते आणि कंपन आणि पोशाख प्रतिबंधित होते. इपॉक्सी ग्लास क्लॉथ बोर्ड इपॉक्सी रेझिन आणि गरम-दाबलेल्या काचेच्या कापडापासून बनविलेले असते, ज्यामध्ये उच्च शक्ती, उच्च तापमान प्रतिरोध आणि उत्कृष्ट इन्सुलेशन गुणधर्म असतात. हे सहसा स्ट्रक्चरल इन्सुलेशन घटक जसे की सपोर्ट, विभाजने आणि ट्रान्सफॉर्मरचे टर्मिनल ब्लॉक बनवण्यासाठी वापरले जाते; स्पेसर आणि अँगल रिंग बहुतेक पुठ्ठा किंवा इपॉक्सी मटेरियलपासून बनवलेल्या असतात, ज्याचा वापर अनुक्रमे विंडिंग्सच्या अंतर्गत समर्थनासाठी आणि वळणाच्या टोकांच्या इन्सुलेशनसाठी केला जातो, ज्यामुळे विंडिंग्सची स्थिर रचना आणि पुरेसे इन्सुलेशन अंतर सुनिश्चित होते.

द्रव इन्सुलेट सामग्री, ज्याला इन्सुलेटिंग ऑइल म्हणूनही ओळखले जाते, ते मुख्यत्वे तेल- बुडवलेल्या ट्रान्सफॉर्मरमध्ये वापरले जाते आणि त्यात तीन मुख्य कार्ये आहेत: इन्सुलेशन, कूलिंग आणि आर्क विलोपन. ते ट्रान्सफॉर्मरची क्षमता आणि सेवा जीवन प्रभावीपणे सुधारू शकतात. सामान्यतः वापरल्या जाणाऱ्या इन्सुलेटिंग तेले मुख्यतः तीन प्रकारांमध्ये विभागली जातात: खनिज इन्सुलेट तेल, सिंथेटिक इन्सुलेटिंग तेल आणि वनस्पती इन्सुलेट तेल. उत्कृष्ट इन्सुलेशन कामगिरी (40kV किंवा त्याहून अधिक पर्यंतचे ब्रेकडाउन व्होल्टेज), उच्च उष्णतेचा अपव्यय कार्यक्षमता, चांगली तरलता आणि कमी किमतीच्या फायद्यांसह खनिज इन्सुलेट तेल हे पेट्रोलियमपासून शुद्ध केले जाते. हे घन इन्सुलेट सामग्रीशी सुसंगत आहे आणि संमिश्र इन्सुलेशन प्रणाली तयार करण्यासाठी इन्सुलेट पेपर पूर्णपणे गर्भित करू शकते. हे सध्या जगभरात तेल- बुडवलेल्या ट्रान्सफॉर्मरमध्ये सर्वाधिक वापरले जाणारे द्रव इन्सुलेट सामग्री आहे. सिंथेटिक इन्सुलेटिंग ऑइल हे रासायनिक संश्लेषण पद्धतींनी तयार केलेले इन्सुलेट तेल आहे, जसे की पॉलीअल्फाओलेफिन आणि सिलिकॉन तेल. त्याचे सर्वात मोठे वैशिष्ट्य म्हणजे उच्च फ्लॅश पॉइंट (सामान्यत: 300 अंशांपेक्षा जास्त), मजबूत वृद्धत्व प्रतिकार आणि चांगली कमी{11}}तापमान तरलता. उच्च अग्निसुरक्षा आवश्यकता (जसे की उच्च-उंच इमारती, भूमिगत सबस्टेशन्स) असलेल्या परिस्थितींमध्ये याचा मोठ्या प्रमाणावर वापर केला जातो, परंतु त्याची उच्च किंमत त्याच्या मोठ्या प्रमाणात लोकप्रियता मर्यादित करते. व्हेजिटेबल इन्सुलेटिंग ऑइल हे सोयाबीन ऑइल आणि रेपसीड ऑइल यांसारख्या वनस्पती तेलांपासून शुद्ध केलेले पर्यावरणास अनुकूल इन्सुलेट तेल आहे. यात चांगले जैवविघटनशीलता, उच्च फ्लॅश पॉइंट आणि नूतनीकरणयोग्य संसाधने यांचे फायदे आहेत, जे हरित पर्यावरण संरक्षणाच्या विकासाच्या प्रवृत्तीशी सुसंगत आहेत. तथापि, त्याचा वृद्धत्वाचा प्रतिकार आणि कमी{18}}तापमान तरलता अद्याप सुधारणे आवश्यक आहे, आणि सध्या ते प्रामुख्याने प्रायोगिक-डिस्ट्रिब्युशन ट्रान्सफॉर्मरसारख्या छोट्या उपकरणांमध्ये लागू केले जाते.

गॅस इन्सुलेट सामग्रीवातावरणाचा थोडासा प्रभाव, समान उष्णता नष्ट होणे आणि गळतीचा धोका नसणे ही वैशिष्ट्ये आहेत. ते मुख्यतः गॅस-इन्सुलेटेड ट्रान्सफॉर्मर (GIT) आणि कोरड्या-प्रकारच्या ट्रान्सफॉर्मरच्या सहाय्यक इन्सुलेशनसाठी वापरले जातात. सामान्यतः वापरल्या जाणाऱ्या वायूंमध्ये सल्फर हेक्साफ्लोराइड (SF₆), नायट्रोजन (N₂) आणि कोरडी हवा यांचा समावेश होतो. सल्फर हेक्साफ्लोराइड हे सध्याच्या सर्वोत्तम इन्सुलेशन कार्यक्षमतेसह गॅस इन्सुलेट सामग्रीपैकी एक आहे. त्याची विघटन क्षेत्र शक्ती हवेच्या तिप्पट आहे, आणि त्यात उत्कृष्ट चाप-विझवण्याची कार्यक्षमता आहे, स्थिर रासायनिक गुणधर्म आहेत आणि वयानुसार सोपे नाही. म्हणून, ते गॅस-इन्सुलेटेड ट्रान्सफॉर्मर आणि गॅस-इन्सुलेटेड स्विचगियरमध्ये मोठ्या प्रमाणावर वापरले जाते. तथापि, सल्फर हेक्साफ्लोराइड हा अत्यंत उच्च ग्लोबल वार्मिंग क्षमता (GWP) आणि वातावरणात दीर्घकाळ टिकवून ठेवणारा एक मजबूत हरितगृह वायू आहे. वाढत्या कडक पर्यावरण संरक्षण नियमांसह, त्याचा वापर अधिकाधिक निर्बंधांच्या अधीन आहे. सध्या, रिसायकलिंग तंत्रज्ञानाचा वापर बहुतेक उत्सर्जन कमी करण्यासाठी केला जातो. नायट्रोजन, एक अक्रिय वायू म्हणून, त्याचे फायदे विस्तृत स्त्रोत, कमी किमतीचे, पर्यावरण संरक्षण आणि कोणतेही प्रदूषण नाही. जरी त्याची इन्सुलेशन कार्यक्षमता सल्फर हेक्साफ्लोराइडपेक्षा कमी असली तरी, ते गॅसचा दाब (सामान्यतः 0.3-0.5MPa) वाढवून ट्रान्सफॉर्मरच्या इन्सुलेशन आवश्यकता पूर्ण करू शकते. हे सहसा नायट्रोजन-कोरड्या प्रकारच्या ट्रान्सफॉर्मरच्या संरक्षणासाठी आणि गॅस-इन्सुलेटेड ट्रान्सफॉर्मरसाठी पर्यायी गॅससाठी वापरले जाते. कोरडी हवा ही डिह्युमिडिफाईड हवा असते, ज्यामध्ये इन्सुलेशनची कार्यक्षमता नायट्रोजनसारखी असते आणि कमी खर्च येतो. हे मुख्यत्वे लहान कोरड्या प्रकारच्या ट्रान्सफॉर्मरच्या इन्सुलेशन आणि थंड करण्यासाठी वापरले जाते, परंतु आर्द्रतेमुळे त्याच्या इन्सुलेशन कार्यक्षमतेवर मोठ्या प्रमाणात परिणाम होतो, म्हणून पाण्याचे प्रमाण काटेकोरपणे नियंत्रित करणे आवश्यक आहे.

विविध इन्सुलेट सामग्रीच्या मुख्य वैशिष्ट्यांची तुलना खालील सारणीमध्ये दर्शविली आहे:

इन्सुलेशन प्रकार	विशिष्ट साहित्य	मुख्य वैशिष्ट्ये	अनुप्रयोग परिस्थिती
घन इन्सुलेशन	इन्सुलेट पेपर (प्लांट/सिंथेटिक फायबर), इन्सुलेट वार्निश, इपॉक्सी ग्लास कापड बोर्ड	स्थिर आकार, दीर्घ-स्थायी इन्सुलेशन, भिन्न तापमान प्रतिरोधक पातळी	विंडिंग इन्सुलेशन, स्ट्रक्चरल इन्सुलेशन भाग
द्रव इन्सुलेशन	खनिज इन्सुलेटिंग तेल, सिंथेटिक इन्सुलेटिंग तेल, वनस्पती इन्सुलेट तेल	इन्सुलेशन + कूलिंग + चाप विलोपन, चांगली तरलता	तेल-विसर्जन केलेले ट्रान्सफॉर्मर, उच्च-पॉवर उपकरणे
गॅस इन्सुलेशन	सल्फर हेक्साफ्लोराइड (SF₆), नायट्रोजन (N₂), कोरडी हवा	गळतीचा धोका नाही, एकसमान उष्णता नष्ट होणे	गॅस-इन्सुलेटेड ट्रान्सफॉर्मर, ड्राय-प्रकारचे ट्रान्सफॉर्मर

 

(IV) स्ट्रक्चरल साहित्य आणि ॲक्सेसरीज: समर्थन आणि संरक्षणासाठी महत्त्वाच्या हमी

स्ट्रक्चरल मटेरियल आणि ॲक्सेसरीज हे ट्रान्सफॉर्मरचे महत्त्वाचे घटक आहेत जे यांत्रिक समर्थन, संरचनात्मक मजबुतीकरण, कार्यप्रदर्शन निरीक्षण आणि सुरक्षा संरक्षणाची जाणीव करतात. त्यांची रचना आणि सामग्रीची निवड थेट यांत्रिक स्थिरता, ऑपरेशनल विश्वसनीयता आणि ट्रान्सफॉर्मरच्या सेवा जीवनावर परिणाम करते.

स्ट्रक्चरल मटेरियल प्रामुख्याने ट्रान्सफॉर्मर सपोर्ट, मॅग्नेटिक सर्किट आणि सर्किट रीइन्फोर्समेंट आणि इन्सुलेट फ्लुइड एन्केप्सुलेशनची कार्ये करतात. मुख्य घटकांमध्ये क्लॅम्प्स, ऑइल टँक, रेडिएटर्स, ऑइल कंझर्व्हेटर्स इत्यादींचा समावेश होतो. क्लॅम्प्स सामान्यतः स्टीलचे बनलेले असतात आणि कोर आणि विंडिंग्स फिक्स करण्यासाठी वापरले जातात, चुंबकीय सर्किट आणि सर्किट स्ट्रक्चरची स्थिरता सुनिश्चित करतात आणि ऑपरेशन दरम्यान इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक शक्तीमुळे ट्रान्सफॉर्मरचे कंपन आणि विस्थापन रोखतात; ऑइल टँक हे बुडवलेल्या ट्रान्सफॉर्मरचे तेल-कोअर एन्कॅप्सुलेशन घटक आहे, स्टील प्लेट्ससह वेल्डेड, इन्सुलेटिंग ऑइल आणि ट्रान्सफॉर्मरची मुख्य रचना सामावून घेण्यासाठी वापरली जाते आणि त्याच वेळी सीलिंग, गंज प्रतिबंध आणि यांत्रिक संरक्षणाची भूमिका बजावते; रेडिएटर्स विविध प्रकारांमध्ये विभागलेले आहेत जसे की फिनन्ड आणि ट्यूबलर प्रकार, जे ऑपरेशन दरम्यान ट्रान्सफॉर्मरद्वारे तयार होणारी उष्णता उपकरणे थंड होण्यासाठी उष्णता नष्ट होण्याचे क्षेत्र वाढवून हवेमध्ये हस्तांतरित करतात; तेल संरक्षक तेल टाकीच्या वरच्या भागाशी जोडलेले आहे, ते तापमानातील बदलांमुळे इन्सुलेटिंग तेलाच्या व्हॉल्यूम विस्तार आणि आकुंचनाची भरपाई करण्यासाठी वापरले जाते आणि त्याच वेळी तेल वृद्ध होण्यास विलंब करण्यासाठी इन्सुलेट तेल आणि हवा यांच्यातील संपर्क क्षेत्र कमी करते.

ट्रान्सफॉर्मर ॲक्सेसरीज ट्रान्सफॉर्मरच्या प्रकारानुसार बदलतात (कोरडे-प्रकार किंवा तेल-बुडवलेले) आणि मुख्यतः कार्यप्रदर्शन निरीक्षण आणि संरक्षण कार्ये करतात. कोरड्या-प्रकारच्या ट्रान्सफॉर्मरच्या मुख्य ॲक्सेसरीजमध्ये तापमान नियंत्रक, पंखे, इन्स्ट्रुमेंट ट्रान्सफॉर्मर इ.चा समावेश होतो: तापमान नियंत्रकाचा वापर रिअल टाइममध्ये विंडिंग आणि कोरच्या तापमानाचे परीक्षण करण्यासाठी आणि तापमान उंबरठ्यापेक्षा जास्त झाल्यावर अलार्म सिग्नल जारी करण्यासाठी केला जातो; पंखा तापमान नियंत्रकाशी जोडलेला असतो आणि उष्णता नष्ट होण्याचा प्रभाव वाढवण्यासाठी तापमान वाढल्यावर आपोआप सुरू होते; इन्स्ट्रुमेंट ट्रान्सफॉर्मरचा वापर ट्रान्सफॉर्मरचा व्होल्टेज आणि करंट मोजण्यासाठी आणि पॉवर सिस्टमच्या मापन आणि संरक्षणासाठी डेटा समर्थन प्रदान करण्यासाठी केला जातो. तपमान नियंत्रकाव्यतिरिक्त, तेल-विसर्जन केलेल्या ट्रान्सफॉर्मरच्या ॲक्सेसरीजमध्ये गॅस रिले, प्रेशर रिलीफ व्हॉल्व्ह, टॅप चेंजर्स इ. देखील समाविष्ट आहेत: गॅस रिले हे बुडवलेल्या ट्रान्सफॉर्मरचे मुख्य संरक्षण घटक आहे. जेव्हा गॅस निर्माण करण्यासाठी ट्रान्सफॉर्मरमध्ये बिघाड होतो किंवा इन्सुलेट ऑइलचा प्रवाह दर असामान्य असतो, तेव्हा तो वेळेवर अलार्म सिग्नल जारी करतो किंवा वीज पुरवठा खंडित करतो; प्रेशर रिलीफ व्हॉल्व्हचा वापर तेलाच्या टाकीला फुटण्यापासून रोखण्यासाठी दोषामुळे तेलाच्या टाकीतील दाब एका विशिष्ट मूल्यापर्यंत वाढल्यावर आपोआप दबाव सोडण्यासाठी केला जातो; पॉवर ग्रिड व्होल्टेजच्या चढउताराशी जुळवून घेण्यासाठी आउटपुट व्होल्टेजचे समायोजन लक्षात घेण्यासाठी ट्रान्सफॉर्मरच्या वळणाच्या वळणांची संख्या समायोजित करण्यासाठी टॅप चेंजरचा वापर केला जातो.

 

 

ट्रान्सफॉर्मरची मुख्य रचना म्हणजे विविध पदार्थांचे सेंद्रिय संयोजन, "चुंबकीय सर्किट - सर्किट - इन्सुलेशन - संरचना" एकत्रित करणारी एक सिनेर्जिस्टिक प्रणाली तयार करणे. कोर, चुंबकीय सर्किटचा कोर म्हणून, तेलाच्या टाकीवर (तेल-बुडवलेला ट्रान्सफॉर्मर) किंवा कंसात (कोरड्या-प्रकारचे ट्रान्सफॉर्मर) क्लॅम्प्सद्वारे निश्चित केले जाते. विंडिंग्स कोर स्तंभांवर जखमेच्या आहेत, ज्यामुळे इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक इंडक्शनचे कोर युनिट बनते; घन इन्सुलेटिंग सामग्रीचा वापर विंडिंग आणि कोर आणि विंडिंग आणि विंडिंग दरम्यान विलग करण्यासाठी केला जातो. तेल-बुडवलेल्या ट्रान्सफॉर्मरमध्ये, इन्सुलेट तेल एकाच वेळी इन्सुलेशन आणि थंड होण्यासाठी विविध घटकांमधील अंतर भरते; ऑइल टँक आणि क्लॅम्प्स सारखे स्ट्रक्चरल घटक मुख्य घटकांसाठी यांत्रिक समर्थन देतात आणि उपकरणांच्या ऑपरेशनच्या स्थितीचे रिअल- वेळ निरीक्षण करतात आणि दोष आढळल्यास संरक्षण यंत्रणा सुरू करतात.

हे स्ट्रक्चरल डिझाइन केवळ इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक इंडक्शनची कार्यक्षम प्राप्ती सुनिश्चित करत नाही तर इन्सुलेशन सिस्टम आणि संरक्षणात्मक उपकरणे यांच्याद्वारे ऑपरेशनल सुरक्षितता देखील सुनिश्चित करते. त्याच वेळी, स्ट्रक्चरल सामग्रीच्या समर्थनासह आणि उष्णता पसरवण्याच्या घटकांच्या भूमिकेसह, उपकरणांचे सेवा आयुष्य वाढविले जाते. वेगवेगळ्या अनुप्रयोग परिस्थितींमध्ये, ट्रान्सफॉर्मरची रचना लक्ष्यितपणे समायोजित केली जाईल. उदाहरणार्थ, कोरडे-प्रकारचे ट्रान्सफॉर्मर तेलाची टाकी आणि इन्सुलेट ऑइल काढून टाकतात, एअर कूलिंग आणि सॉलिड इन्सुलेशनचा अवलंब करतात आणि उच्च अग्निसुरक्षा आवश्यकता असलेल्या इमारतींच्या आतील भागासाठी योग्य असतात; तेल-विसर्जन केलेले ट्रान्सफॉर्मर, त्यांच्या उत्कृष्ट उष्णता विघटन कार्यक्षमतेसह, बाहेरील मोठ्या-पॉवर ट्रान्समिशन परिस्थितीसाठी योग्य आहेत.

 

 

 

 

 

ट्रान्सफॉर्मरच्या मुख्य भागाची सामग्री निवड आणि स्ट्रक्चरल डिझाइन हे त्याच्या मुख्य कार्यांच्या प्राप्तीसाठी पाया आहेत. चुंबकीय सर्किट सामग्रीची उच्च चुंबकीय पारगम्यता, सर्किट सामग्रीचा कमी प्रतिकार, इन्सुलेट सामग्रीचे मजबूत अलगाव आणि स्ट्रक्चरल साहित्य आणि उपकरणे यांच्या समर्थन आणि संरक्षणात्मक भूमिका एकत्रितपणे कार्यक्षम, सुरक्षित आणि विश्वासार्ह ऊर्जा रूपांतरण उपकरणे तयार करतात. उर्जा कार्यक्षमता आणि विश्वासार्हतेसाठी पॉवर सिस्टमच्या आवश्यकतांमध्ये सतत सुधारणा केल्यामुळे, ट्रान्सफॉर्मर सामग्री देखील अधिक ऊर्जा बचत आणि टिकाऊ दिशेने विकसित होत आहे-. उदाहरणार्थ, अनाकार मिश्र धातु कोर आणि नवीन मिश्रित इन्सुलेट सामग्रीचा वापर हळूहळू लोकप्रिय होत आहे. स्ट्रक्चरल डिझाइन अधिक बुद्धिमान होत आहे. सेन्सिंग टेक्नॉलॉजी आणि इंटरनेट ऑफ थिंग्ज टेक्नॉलॉजी एकत्रित केल्याने, ट्रान्सफॉर्मर ऑपरेशन स्थितीचे अचूक निरीक्षण आणि बुद्धिमान ऑपरेशन आणि देखभाल लक्षात येते. ट्रान्सफॉर्मरच्या मुख्य भागाची सामग्री आणि संरचनेची सखोल-समजून घेणे हे उपकरणांचे डिझाईन, उत्पादन, ऑपरेशन आणि देखभाल आणि अपग्रेडिंगसाठी खूप मार्गदर्शक महत्त्व आहे आणि पॉवर सिस्टमच्या स्थिर ऑपरेशनची खात्री करण्यासाठी ठोस हमी देखील प्रदान करते.

मी तीन तुलना सारण्यांसह लेखाची इंग्रजी आवृत्ती पूर्ण केली आहे. वर्ड दस्तऐवजाच्या वैशिष्ट्यांशी अधिक सुसंगत होण्यासाठी तुम्हाला मी फॉरमॅट (जसे की फॉन्ट, परिच्छेद स्पेसिंग) समायोजित करण्याची किंवा विशिष्ट भागाची सामग्री सुधारण्याची आवश्यकता आहे का? मी तुम्हाला सामग्री थेट वापरासाठी फॉरमॅट केलेला Word दस्तऐवज मसुदा म्हणून निर्यात करण्यात देखील मदत करू शकतो.