СВЕРДЛОВСКИЙ ЗАВОД ТРАНСФОРМАТОРОВ ТОКА:
Материалы для литой изоляции оценивает производитель трансформаторов

Сергей Рычков, ведущий специалист отдела маркетинга ОАО «СЗТТ»

Какая изоляция лучше для применения в измерительных трансформаторах напряжением до 35 кВ: на основе эпоксидных компаундов или из полиуретанов? Несмотря на внешнее сходство в готовых изделиях, структура и свойства этих материалов сильно различаются. И эти, не очевидные на первый взгляд, различия существенно влияют на эксплуатационные характеристики трансформаторов.

ПОЛИУРЕТАНЫ

Полиуретаны хорошо зарекомендовали себя в различных областях промышленности благодаря износостойкости, высокой теплоизолирующей способности, отличному сочетанию прочности и гибкости, а также ряду других достоинств. В частности, пенополиуретаны широко применяются в строительстве, производстве мебели и в автомобилестроении, а литьевые полиуретановые эластомеры – в производстве шин для внутризаводского транспорта, приводных ремней, конвейерных лент, деталей оборудования для горнодобывающей промышленности и пр.
В качестве основной изоляции трансформаторов полиуретаны не получили столь же большого распространения, что, на наш взгляд, связано с такими недостатками этих материалов, как:

• меньший, чем у эпоксидных компаундов, срок службы под напряжением свыше 10 кВ;
• более высокая стоимость по сравнению с другими материалами;
• меньший температурный диапазон работы трансформаторов с полиуретановой изоляцией;
• показатели по классу нагревостойкости и теплопроводности ниже, чем у эпоксидных компаундов.

ЭПОКСИДНЫЕ СМОЛЫ

Отвержденные эпоксидные смолы характеризуются высокой адгезией к металлам, стеклу, бетону и другим материалам, механической прочностью, водо- и химической стойкостью, хорошими диэлектрическими показателями. Так, при воздействии электрической дуги на трансформатор с эпоксидной изоляцией видимого разрушения не происходит (фото 2).
Эпоксидные смолы способны отверждаться в обычных условиях, а также при пониженных до –15 °С или повышенных до +125 °С температурах. В качестве отвердителей используются полиамины, многоосновные кислоты и их ангидриды, многоатомные фенолы, третичные амины.
При отверждении эпоксидные смолы не выделяют летучие вещества и дают малую усадку (0,1–3%). Они применяются в электротехнической и радиоэлектронной промышленности, авиа-, судо- и машиностроении, в строительстве.
Эпоксидно-диановые литьевые компаунды используются с наполнителями, которые улучшают пожаробезопасность и снижают себестоимость продукции. Основное применение эти компаунды получили в производстве электротехнической продукции: измерительных и силовых трансформаторов, изоляторов, пропитки для якорей и катушек специальных электрических машин. Герметическая или литая изоляция хорошо цементирует витки обмотки, обеспечивая высокую механическую и электрическую прочность, влагостойкость, малые термические коэффициенты расширения и теплопроводности.
Слабое место эпоксидно-диановых компаундов – плохая устойчивость к ультрафиолетовому излучению, поэтому они не применяются для оборудования наружного исполнения.

СУММА ДОСТОИНСТВ

Решить проблему использования трансформаторов с изоляцией из эпоксиднодианового компаунда для оборудования наружной установки помогло применение наружной полиуретановой изоляции. В данном решении, примененном «СЗТТ» для трансформаторов наружной установки, сочетаются положительные свойства эпоксидных компаундов для внутренней (основной) изоляции и наружной оболочки из полиуретана, устойчивого к воздействию солнечного излучения. Эффективность этого способа успешно подтверждается уже в течение 15 лет. За этот период завод выпустил несколько десятков тысяч трансформаторов наружной установки на 6, 10 и 35 кВ.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Мы полагаем, что сегодня можно однозначно говорить об эпоксидных смолах как о более надежном материале для внутренней изоляции трансформатора, по крайней мере до тех пор, пока применение полиуретановых систем в трансформаторостроении находится на стадии наработки опыта эксплуатации.
Многолетняя практика подтверждает, что срок службы трансформаторов с эпоксидной изоляцией достигает 30 и более лет. Данных, подтверждающих аналогичный срок службы трансформаторов с полиуретановой изоляцией, сейчас нет. В Европе пик популярности этой изоляции пришелся на середину 1990-х годов, однако через 8–10 лет, оценив результаты ее практического применения, некоторые компании вернулись к изготовлению трансформаторов с эпоксидной изоляцией.
Существует мнение, что качество изоляции и срок ее службы полностью зависят от величины частичных разрядов. С этим утверждением можно полностью согласиться с одной оговоркой: в ГОСТ 7746-2001 «Трансформаторы тока. Общие технические условия» предусмотрено измерение величины частичных разрядов для ТТ с изоляцией класса «а». Трансформаторы с полиуретановой изоляцией изготавливаются и с изоляцией «а», и с изоляцией «б», а с эпоксидной изоляцией – в основном с изоляцией класса «б», имеющей более жесткие параметры, что является еще одним аргументом в пользу эпоксидной изоляции.
Испытания, проводимые ОАО «СЗТТ» в течение ряда лет, подтверждают, что в настоящее время эпоксидные смолы – лучший из существующих материалов для изготовления трансформаторов тока и напряжения внутренней установки с литой изоляцией.

620043, Россия, г. Екатеринбург, ул. Черкасская, 25
Тел.: (343) 234-31-04. Факс: (343) 212-52-55, 232-64-00
e-mail: cztt@cztt.ru
www.cztt.ru