Les performances et la durée de vie d'un transformateur de type sec-dépend en grande partie de la sélection et de la combinaison des matériaux clés. L'application appropriée des matériaux garantit non seulement un équilibre harmonieux entre l'isolation électrique, la résistance mécanique et la dissipation thermique, mais améliore également la résistance au feu, la résistance à l'humidité et l'adaptabilité environnementale de l'équipement, répondant ainsi aux exigences strictes de divers scénarios d'application.
Le matériau du noyau constitue la base du circuit magnétique et de l'efficacité énergétique d'un transformateur de type sec-. Actuellement, des tôles d'acier au silicium orientées à grains laminées à froid-à haute -perméabilité-sont couramment utilisées. Leur faible perte de fer et leur perméabilité élevée réduisent efficacement les pertes à vide et l'augmentation de la température. L'épaisseur des tôles d'acier au silicium et la qualité du revêtement d'isolation de surface affectent directement le niveau de perte par courants de Foucault. Un revêtement de haute-qualité peut réduire les courants de Foucault entre-feuilles et améliorer l'efficacité énergétique globale. Dans certaines applications spéciales, pour obtenir des pertes et un bruit encore plus faibles, des spécifications ultra fines ou des matériaux en alliage amorphe peuvent être sélectionnés. Bien que leur coût soit plus élevé, ils offrent des avantages significatifs en matière d’économie d’énergie et de réduction des émissions.
Le choix des matériaux conducteurs de bobinage est lié à la conductivité et à la stabilité thermique. Les solutions courantes sont le cuivre ou l'alliage d'aluminium sans oxygène-. Les conducteurs en cuivre ont une conductivité élevée et une forte résistance à l'oxydation, réduisant ainsi la résistance et la génération de chaleur pour la même section transversale -. Les conducteurs en aluminium sont légers et relativement peu coûteux, adaptés aux projets sensibles au poids ou aux contraintes budgétaires. Quel que soit le matériau utilisé, la surface du conducteur doit être isolée ou recouverte pour éviter les claquages entre-tours et inter-phases.
Le système d'isolation constitue la principale barrière de sécurité des transformateurs de type sec-. Les produits moulés en résine époxy utilisent une résine époxy sans solvant-comme matrice, en ajoutant des agents de durcissement, des charges et des retardateurs de flamme pour former un matériau isolant composite à haute résistance-. Après coulée sous vide et durcissement, les enroulements sont complètement encapsulés, offrant une excellente isolation électrique, protection mécanique et résistance à l'humidité. Pour les structures non-coulées, des matériaux-résistants aux températures élevées et ignifuges-tels que la résine renforcée de fibres de verre, le papier Nomex et le film polyimide sont couramment utilisés, maintenant la fiabilité de l'isolation sur de longues périodes à des températures plus élevées. La sélection des matériaux doit tenir compte à la fois de l'indice de résistance thermique (par exemple, B, F, H) et de la marge de température de l'environnement d'exploitation pour éviter un vieillissement prématuré de l'isolation.
La dissipation thermique et les matériaux des composants structurels sont également cruciaux. L'enveloppe extérieure et le cadre de support sont principalement constitués de tôle d'acier laminée à froid-de haute-qualité ou de tôle d'acier galvanisée. Le premier a une bonne formabilité et une résistance élevée, tandis que le second a une forte résistance à la corrosion. Le choix peut être fait en fonction des caractéristiques climatiques du lieu d'installation. Les pales du ventilateur de refroidissement des modèles refroidis par air - sont généralement en alliage d'aluminium ou en plastique technique. Le premier a une résistance élevée et une longue durée de vie, tandis que le second est léger et faible-bruit.
En termes de protection et d'étanchéité, les bandes d'étanchéité sont principalement constituées de caoutchouc EPDM ou de caoutchouc de silicone, qui présentent une bonne résistance aux intempéries, à la température et au vieillissement. Ils peuvent empêcher efficacement l'intrusion d'humidité et de poussière et maintenir un environnement d'isolation interne stable.
Dans l'ensemble, la sélection des matériaux pour les transformateurs de type sec- doit atteindre un équilibre entre les performances électriques, la résistance mécanique, la résistance à la chaleur et l'ignifugation, l'adaptabilité environnementale et l'économie. Une configuration appropriée des tôles d'acier au silicium, des conducteurs, de l'isolation et des matériaux structurels pour différents niveaux de tension, capacités et environnements de fonctionnement peut non seulement améliorer considérablement la sécurité et la fiabilité du fonctionnement de l'équipement, mais également fournir une solide garantie pour sa promotion et son application dans les bâtiments écologiques, la distribution d'énergie intelligente et d'autres domaines.