Kako staklena vlakna i epoksidna smola pojačavaju mehaničku čvrstoću namota transformatora? ​

U elektroenergetskom sustavu trofazni trofazni transformatori epoksidne smole igraju vitalnu ulogu, a kvaliteta njihovih performansi izravno je povezana sa stabilnošću i pouzdanošću napajanja. Kao jedna od temeljnih komponenti transformatora, mehanička čvrstoća namota ima dubok utjecaj na ukupne performanse transformatora. Bliska kombinacija staklenih vlakana i epoksidne smole je poput izgradnje čvrstog oklopa za namotavanje, dajući mu izvrsnu mehaničku čvrstoću i postaje ključni faktor u osiguravanju stabilnog rada transformatora.
​
Iz perspektive svojstava materijala, staklena vlakna imaju značajne prednosti velike čvrstoće i male gustoće. Staklena vlakna izrađena je od crtanja staklene žice, a njegova unutarnja struktura predstavlja uredno raspoređeni oblik vlakana. Ova mikrostruktura daje mu izuzetno visoku vlačnu čvrstoću. Kad se staklena vlakna unese u namotavanje transformatora, može igrati ulogu pojačavanja kostura poput čeličnih šipki u betonu. Epoksidna smola je polimerni materijal s dobrim svojstvima vezanja i stvrdnjavanja. U tekućem stanju, epoksidna smola može u potpunosti infiltrirati staklena vlakna i bakrenu žicu dio namota, a zatim se kroz tvrdu i čvrstu kruticu pretvoriti u reakciju stvrdnjavanja. Ova izliječena epoksidna smola ne samo da čvrsto spoji staklena vlakna i bakrenu žicu zajedno, već također ispunjava praznine između njih kako bi formirala jednoliku i gustu ukupnu strukturu. ​

Tijekom procesa za namotavanje, kombinacija staklenih vlakana i epoksidne smole je vrlo osjetljiva. Prvo, stakleno vlakno je namotano na već namotanoj bakrenoj žici na određeni način. Kut namota, broj slojeva i gustoća distribucije staklenih vlakana pažljivo su dizajnirani kako bi se osiguralo da se namota može pružiti najbolja mehanički potpora u svim smjerovima. Na primjer, u nekim velikim namotama transformatora s izuzetno visokim zahtjevima mehaničke čvrstoće, staklena vlakna bit će namotana u više slojeva, što može učinkovito poboljšati otpornost na deformaciju namota u različitim smjerovima sile. Nakon što se stakleno vlakno namota, strogo prethodno tretirana epoksidna smola izliva se na namotavanje u vakuumskom okruženju. Uloga vakuumskog okruženja je uklanjanje mjehurića u epoksidnoj smoli i zraka između namota i staklenog vlakana, izbjegavati stvaranje oštećenja poput zračnih praznina tijekom postupka stvrdnjavanja i osigurati da epoksidna smola može postići savršenu i usku vezu sa staklenim vlaknima i bakrenom žicom. Tijekom procesa stvrdnjavanja epoksidne smole, parametri poput temperature i vremena moraju se precizno kontrolirati kako bi se osiguralo da se epoksidna smola može u potpunosti izliječiti i postići najbolje stanje performansi. ​

Izvrsna mehanička čvrstoća namota koja je dana bliskom kombinacijom staklenih vlakana i epoksidne smole igra izuzetno kritičnu ulogu u radu transformatora. Kad transformator naiđe na udar kratkog spoja, stvorit će se snažna električna sila. Prema Amperovom zakonu, električna sila generirana strujom kratkog spoja u namotu proporcionalna je kvadratu struje, a njegova vrijednost može biti čak stotine ili čak tisuće puta više od normalnog rada. Tako snažna električna sila proizvest će ogroman tlak i napetost na namotu. Ako je mehanička čvrstoća namota nedovoljna, lako je deformirati, uvijati ili čak slomiti. Ozbiljna šteta poput loma. Namotana ojačana staklenim vlaknima i epoksidnom smolom može se učinkovito oduprijeti ovom snažnom utjecaju električne sile svojom čvrstom strukturom. Stakleno vlakno nosi većinu zateznog naprezanja, dok epoksidna smola, svojim dobrim adhezijom i žilavošću, čvrsto veže staklena vlakna i bakrenu žicu zajedno kako bi se oduprijela djelovanju električne sile, osiguravajući na taj način da namota može održati integritet strukture tijekom kratkih rasjeda nakon što je brzo jamstvo za raskinu.

Pored toga, u svakodnevnom radu transformatora, zbog čestih promjena opterećenja i fluktuacija u temperaturi okoline, namota će stalno utjecati na termičko širenje i kontrakcija. U ovom stanju toplinskog ciklusa duže vrijeme, obični namoti su skloni degradaciji mehaničke performanse zbog umora materijala. Namoti u kombinaciji sa staklenim vlaknima i epoksidnom smolom mogu učinkovito ublažiti unutarnji napon uzrokovan toplinskom ekspanzijom i kontrakcijom, jer je koeficijent toplinskog ekspanzije staklenih vlakana blizu bakrene žice. Istodobno, žilavost epoksidne smole također može apsorbirati i rastjerati ta naprezanja, smanjiti pojavu materijalnog umora, dodatno proširiti radni vijek namota i poboljšati stabilnost i pouzdanost rada transformatora. ​

U Epoksidna smola trofazni transformatori suhog tipa , bliska kombinacija staklenih vlakana i epoksidne smole je temeljna tehnička sredstva za poboljšanje mehaničke čvrstoće namota. Kroz pažljivo dizajnirani izbor materijala, sofisticirani proces proizvodnje i izvrsne performanse koje je donijela sinergija njih dvojice, osigurava se čvrsto jamstvo za stabilan i pouzdan rad transformatora u složenom okruženju za napajanje. S kontinuiranim razvojem energetske tehnologije i sve većim zahtjevima za performanse transformatora, tehnologija kombiniranja smole od staklenih vlakana i epoksidne smole nastavit će inovirati i poboljšati, te će i dalje pridonijeti učinkovitom radu elektroenergetskog sustava.