Le matériau isolant est l'un des matériaux les plus importants des transformateurs. Ses performances et sa qualité affectent directement la fiabilité du fonctionnement du transformateur et sa durée de vie. Ces dernières années, de nouveaux matériaux isolants ont été constamment utilisés dans les produits de transformateurs.
Avec le développement rapide de la science et de la technologie, l'utilisation d'équipements électriques tels que les moteurs et les transformateurs devient de plus en plus répandue. La fiabilité et la durée de vie des transformateurs dépendent en grande partie des matériaux isolants utilisés. Les matériaux isolants sont de plus en plus prisés par le personnel chargé de la conception et de la fabrication des transformateurs.
Au cours des deux dernières décennies, de nouveaux produits, technologies et théories dans le domaine des matériaux d'isolation des transformateurs ont continuellement émergé et se sont développés, faisant des matériaux d'isolation des transformateurs et de leurs applications une discipline très importante.
Les matériaux isolants, également appelés diélectriques, sont des matériaux à haute résistivité électrique et à faible conductivité. Les matériaux isolants peuvent être utilisés pour isoler des conducteurs ayant des charges ou des potentiels différents, permettant au courant de circuler dans une certaine direction. Dans les produits de transformateur, les matériaux isolants jouent également un rôle dans la dissipation de la chaleur, le refroidissement, le support, la fixation, l'extinction de l'arc, l'amélioration du gradient de potentiel, la résistance à l'humidité, la résistance à la moisissure et la protection des conducteurs.
Les matériaux isolants sont classés par niveau de tension : généralement divisés en Y (90 degrés), A (105), E (120 degrés), B (130 degrés), F (155 degrés), H (180 degrés) et C (supérieur à 180 degrés).
Le niveau de résistance à la chaleur du matériau isolant du transformateur fait référence à la température maximale que le matériau isolant est autorisé à supporter dans le transformateur. Si les matériaux isolants sont utilisés correctement, une durée de vie de 20 ans peut être garantie. Sinon, la durée de vie sera réduite selon la loi des 8 degrés (pour chaque augmentation de 8 degrés de la température d'isolation de classe A, la durée de vie sera réduite de moitié, pour l'isolation de classe B, elle est de 10 degrés et pour la classe H, elle est de 12 degrés. Cette loi est connue sous le nom de loi des 8 degrés du vieillissement thermique). La résistance à la chaleur des matériaux isolants composés de polymères est deux fois inférieure à celle des milieux non électromécaniques. Les performances des matériaux isolants sont étroitement liées à leur composition moléculaire et à leur structure.
Il existe de nombreux types de matériaux isolants pour transformateurs, qui peuvent généralement être divisés en matériaux isolants gazeux, matériaux isolants liquides et matériaux isolants solides selon leurs formes.
Les quatre paramètres de base de la performance électrique des matériaux d’isolation des transformateurs.
Les quatre paramètres de base des performances électriques des matériaux d’isolation des transformateurs comprennent la résistance d’isolation, le coefficient diélectrique, le facteur de perte diélectrique et la résistance d’isolation.
la resistance d'isolement
La notion de résistance d'isolement désigne la résistance d'un matériau isolant qui, sous l'action d'une tension continue, est appliquée pendant une longue période et fait disparaître le courant de charge et le courant d'absorption sur la ligne. La valeur de résistance lorsque seul le courant de fuite passe est généralement définie comme la valeur de résistance mesurée après avoir ajouté une tension pendant une minute, qui est la valeur de résistance d'isolement. Pour les transformateurs haute tension et de grande capacité, il est spécifié d'appliquer une tension pendant 10 minutes lors de la mesure de la résistance d'isolement.