トランススペーサー コイル固定と絶縁を一体成型構造
このトランススペーサーは一体成型構造で作られています。接着剤やジョイントを使用しません。変圧器の設計に応じて、さまざまなタイプが用意されています。スペーサーの主要部分は支持体です。支持体は機械的負荷を支えます。外側の層は断熱層です。絶縁層は電流の通過を防ぎます。これら 2 つの部分は 1 つの部品に結合されています。トランスコイル取り付け用のスペーサーです。通常の変圧器の動作にも適合します。この設計により、トランス内に余分な重量が追加されたり、余分なスペースが必要になったりすることはありません。ワンピース構造なので、2つのピースが結合する弱点がありません。接合部は応力や熱によって破損する可能性があります。接合部がないため、スペーサーは全長にわたって同じように機能します。これは長期間使用する場合に重要です。スペーサーは熱や電気に強い素材で作られています。空気中の水分を吸収しません。湿気により断熱性能が低下する可能性があります。この材料は、油または空気が存在する変圧器内部で使用するために選択されます。製造工程では形状と厚さを正確に制御します。各スペーサーは同じサイズ規格を満たしています。これにより、作業者にとって設置が容易になります。それぞれの部品を分類したり測定したりする必要はありません。必要に応じて、スペーサーをさまざまな長さにカットできます。一部の変圧器には長いスペーサーが必要です。短いものが必要な場合もあります。
スペーサーはトランス内部の 3 か所に配置されています。コイル層の間に入ります。同じレイヤーの個々のターンの間に移動します。コイルと鉄心の間にも入ります。スペーサーはコイルを正しい位置に固定するのに役立ちます。運転中のコイルの滑りやズレを防ぎます。トランスからの振動でコイルが動くことはありません。スペーサーはコイルをしっかりと固定します。これにより、コイルアセンブリ全体の全体的な機械的強度が向上します。コイルが安全であれば、時間の経過とともに問題が少なくなります。コイルは銅線またはアルミニウム線でできています。ワイヤーは型枠に何度も巻き付けられます。スペーサーがないとワイヤーが動く可能性があります。動くと摩擦が生じます。摩擦によりワイヤの絶縁体が摩耗します。絶縁体が摩耗するとショートが発生します。スペーサーは各層と各ターンを所定の位置に保持することでこれを防ぎます。スペーサーはパーツ間の正しい距離も保ちます。距離が長すぎると、変圧器内のスペースが無駄になります。距離が短すぎると、電気的故障の危険性が高くなります。スペーサーは常に適切な距離を提供します。大型の電源トランスでは、数百ものスペーサーが使用される場合があります。それぞれが同じ仕事をします。それらはコイルの周りにパターンで配置されます。コイルの高さに沿って垂直に進むものもあります。レイヤー間を水平に移動するものもあります。この配置は変圧器エンジニアによって設計されます。スペーサーは配置に関係なく同じように機能します。コイルが円形か角形かは関係ありません。スペーサーはコイルの形状に適応します。スペーサーは、高電圧コイルと低電圧コイルの両方にも使用されます。機械的要求は両方とも同様です。高電圧コイルでは絶縁要求が高くなります。しかし、スペーサーには独自の絶縁層があります。この層は、ほとんどの変圧器設計に十分な絶縁を提供します。
突然の短絡により、変圧器内に強い電磁力が発生します。これらの力はコイルを押したり引っ張ったりしようとします。スペーサーはこれらの力に抵抗します。変圧器も加熱と冷却のサイクルを繰り返します。ホット運転とコールドシャットダウンが何度も発生します。この変化が繰り返されると、材料に亀裂が生じることがあります。スペーサーは、これらの温度変化による亀裂を防ぐのに役立ちます。この機能は、コンクリートの鉄筋とよく比較されます。コンクリートには圧縮がかかりますが、鉄筋には張力がかかります。同様に、コイルは電気的機能を担いますが、スペーサーは機械的応力を担います。これにより、トランスにストレスがかかったときにコイルが安定します。短絡にかかる力は、通常の動作にかかる力よりも何倍も大きくなることがあります。変圧器は、永久的な損傷を受けることなく、これらの力に耐える必要があります。スペーサーはそれを可能にするパーツの一つです。スペーサ材料は機械的強度が高い。短絡負荷がかかっても曲がったり壊れたりしません。ワンピース構造はこれに役立ちます。剥がれる可能性のある接着されたジョイントはありません。コイルが移動しようとしてもスペーサーは所定の位置に留まります。温度変化も材料にストレスを与えます。変圧器は動作すると温度が上がります。電源を切ると冷えます。これは多くのインストール環境で毎日発生します。一部の材料は高温になると膨張し、低温になると収縮します。異なる材料は異なる速度で膨張します。スペーサーは、コイル材料と同様の膨張率を持つように選択されます。これにより、スペーサとコイル間の応力が軽減されます。応力が少ないということは、クラックが発生する可能性が低いことを意味します。亀裂は時間の経過とともに大きくなる可能性があります。小さな亀裂は何度も繰り返すと大きな亀裂になります。スペーサーは割れにくい材質を使用することでこれに耐えます。応力を均一に分散する形状にもなっています。鋭い角は応力を集中させます。スペーサーは鋭い角を避けます。代わりに丸い角が使用されます。この簡単な変更により、スペーサーの寿命が大幅に長くなります。
スペーサーは、コイルの異なる部分間の電気絶縁も提供します。隣り合う 2 つの巻線間の短絡を停止します。コイルの 2 つの異なる層間の短絡を防ぎます。この絶縁がなければ、変圧器はすぐに故障します。スペーサーは、変圧器絶縁システムを安全に保つのに役立ちます。スペーサ表面とコイル表面との間にも隙間が存在する。このギャップは欠陥ではありません。デザインの一部です。この隙間がエアダクトとなります。エアダクトにより、冷却空気または冷却油が流れることができます。乾式変圧器では、空気がダクトを通って流れます。油が満たされた変圧器では、油がダクトを通って流れます。スペーサーの表面は滑らかですが、滑りにくくなっています。コイルワイヤーは特定の点でスペーサーに接触します。それらの点では、スペーサーがサポートと絶縁を提供します。これらの点の間には冷却流のためのスペースがあります。ギャップのサイズは、スペーサーの形状とコイルの気密性によって制御されます。隙間が小さすぎると流れが制限されます。隙間が大きすぎるとスペースが無駄になります。スペーサーのデザインは適切なバランスを見つけます。スペーサー上の絶縁層の絶縁耐力がテストされます。このテストでは、層が破壊する前にどの程度の電圧に耐えられるかを測定します。テスト結果は業界標準を満たしている必要があります。スペーサーは毎回同じテストに合格します。これは変圧器製造者に自信を与えます。彼らはスペーサーが使用中に故障しないことを知っています。スペーサーは、変圧器内の他の絶縁材料とも併用できます。多くの場合、コイル線自体に紙絶縁体が使用されます。スペーサーはその紙と連動します。彼らは競争しているわけではありません。それらは互いに補完し合っています。紙は個々のワイヤ間を絶縁します。スペーサーは大きなセクション間を絶縁します。この組み合わせアプローチは、変圧器設計における標準です。
エアダクトはコイルからの熱を取り除くのに役立ちます。通常の動作中、コイルは高温になります。熱が高すぎると、時間の経過とともに断熱材が損傷します。エアダクトは熱を運びます。熱の蓄積が遅いということは、断熱材の劣化が遅いことを意味します。これにより、変圧器の寿命が長くなります。変圧器を低温に保つために低電力で動作させる必要はありません。スペーサーはトランスの長期安定運転をサポートします。これは 3 つの方法で行われます。コイルを所定の位置に保持します。電気ショートを防ぎます。冷却の流れが可能になります。これら 3 つの機能は、1 つの単純な部分で連携して動作します。そのため、今日製造されているほとんどの変圧器でスペーサーが使用されています。冷却効果はエアダクトの数とサイズによって異なります。ダクトが増えると冷却効果も高まります。しかし、ダクトが増えると、銅線を配置するスペースも減ります。変圧器の設計者が適切な数を決定します。スペーサーを使用することで、余分な部品を使わずにダクトを作成することができます。スペーサー自体がダクトフォーマーです。冷却のために別途スペーサーを必要としません。コイルを保持する同じ部品が冷却経路も形成します。これにより、トランス内の部品の総数が削減されます。部品点数が少ないほど、コストが削減され、信頼性が高くなります。スペーサーは変圧器の修理にも使用されます。古い変圧器には新しいスペーサーが必要な場合があります。純正のスペーサーは長年の使用により磨耗している可能性があります。修理作業員は古いスペーサーを取り外し、新しいスペーサーを取り付けます。新しいスペーサーは古いスペーサーと同じサイズに作られています。これにより、修理が簡単になります。修理後、変圧器は新品同様に動作します。スペーサーは単純なパーツですが重要な役割を果たします。高価でも複雑でもありません。しかし、それがなければ変圧器は適切に機能しません。スペーサーは派手ではないので見落とされがちです。しかし、経験豊富な変圧器エンジニアはその価値を知っています。各変圧器モデルに適切なスペーサーを指定します。組み立て前にスペーサーの品質をチェックします。彼らはスペーサーが 20 年以上機能することを信頼しています。それが良い部分の本当の尺度です。見た目ではなく、どれくらい持続するかです。スペーサーは一体成型構造のため耐久性があります。素材が熱やストレスに強いからです。その形状が冷却ダクトを生み出すからです。表面が断熱効果があるからです。これらすべてが 1 つの作品にまとめられています。それがトランススペーサーです。