Transformateur d'isolement de type sec

Un transformateur d'isolement de type sec est un dispositif d'alimentation de sécurité dans lequel les enroulements d'entrée et de sortie sont complètement isolés électriquement, comportant le refroidissement par air et l'isolation solide comme technologies de base, et combinant des fonctions de protection de sécurité et de suppression des interférences. Il est largement utilisé dans les sites de transport et de distribution d'énergie qui nécessitent une isolation de sécurité et une énergie propre, tels que les chemins de fer à grande vitesse, les métros, les immeubles de grande hauteur, les aéroports, les gares, les hôpitaux, les entreprises industrielles et minières, les machines-outils CNC et les centres de données.

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Principales caractéristiques du produit

Transformation de tension flexible

Peut être conçu comme une isolation 1:1 pour une tension égale, ou une transformation élévatrice/abaisseur selon les besoins pour répondre aux différentes exigences de tension de charge tout en améliorant les problèmes de déséquilibre de l'alimentation électrique.

Sécurité et protection de l'environnement exceptionnelles

Utilise des matériaux isolants solides tels que le moulage en résine époxy ou le papier NOMEX, évitant complètement l'utilisation d'huile isolante inflammable, éliminant les risques de fuite et d'incendie et ne produisant aucune fumée toxique pendant le fonctionnement, conforme aux exigences en matière de protection incendie et environnementales. Pendant ce temps, les enroulements d'entrée et de sortie sont complètement isolés électriquement, empêchant efficacement les risques de choc électrique et garantissant la sécurité des personnes.

Performance d'isolation fiable

Adopte une structure isolante solide moulée sous vide avec une rigidité diélectrique élevée du matériau isolant. Il n'y a pas de milieu liquide entre les enroulements ou entre les enroulements et le noyau, éliminant ainsi le risque de défaillance de l'isolation causée par une fuite d'huile. Les enroulements primaire et secondaire présentent des niveaux de tension de tenue d'isolation extrêmement élevés, garantissant la fiabilité de l'isolation électrique.

Conception sans entretien

Élimine le besoin de travaux d'entretien réguliers tels que l'échantillonnage d'huile, la filtration d'huile et la régénération d'huile. Les enroulements et le noyau sont entièrement encapsulés par des matériaux isolants solides, les isolant de la poussière et de l'humidité extérieures. Il n'est pas nécessaire de remplacer le matériau isolant pendant le fonctionnement, ce qui réduit considérablement les coûts d'exploitation et de maintenance ainsi que la charge de travail.

Méthodes de refroidissement flexibles

Utilise un refroidissement par air naturel (AN) ou par air forcé (AF), ne nécessitant aucun composant auxiliaire tel que des radiateurs ou des conservateurs d'huile. La structure simple s'adapte à divers environnements d'installation.

Durée de vie contrôlable

Les matériaux isolants solides vieillissent lentement dans des conditions normales de fonctionnement, conservant des performances stables tout au long de leur durée de vie. La durée de vie globale peut atteindre 20 à 30 ans, garantissant un fonctionnement fiable à long terme.

Tableau des paramètres du produit

Paramètre	Spécification
Capacité nominale	30kVA ~ 5000kVA (personnalisation prise en charge)
Haute tension nominale	6 ~ 10kV (niveaux de tension personnalisables)
Basse tension nominale	400V (personnalisable selon les besoins)
Méthode de refroidissement	Air Naturel (AN), Air Forcé (AF)
Classe d'isolation	Classe F (155 ℃)
Tension d'impédance	4 ~ 10 % (selon la capacité et le niveau de tension)
Conforme aux pertes	GB/T 19212.5-2025, UL, CSA, CEI, DOE2016, IEEE, ANSI, EN60076, etc. ; optimisation à faibles pertes disponible
Groupe de connexion	Dyn11, Yyn0, YNd11, Yy0, etc. (facultatif)
Nombre de phases	Triphasé
Fréquence nominale	50 Hz / 60 Hz
Niveau de protection	IP20 ~ IP65
Limite d'augmentation de la température	Élévation maximale de la température de l'enroulement ≤ 100K
Température ambiante	Maximum : +40 ℃ ; Minimum : Intérieur -5℃, Extérieur -25℃ (nécessite généralement une conception ou un boîtier spécial)

Composition du composant principal

Cœur

Fabriqué à partir de tôles d'acier au silicium à grains orientés à haute perméabilité, laminées ensemble pour former le circuit magnétique principal. Les processus de recouvrement étagé ou de joints en onglet réduisent efficacement les pertes par courants de Foucault et les pertes par hystérésis, améliorant ainsi l'efficacité de fonctionnement de l'équipement. La surface du noyau est recouverte d'un vernis isolant antirouille et la plaque de mise à la terre est sortie de manière fiable.

Enroulements primaires/secondaires

Enroulé avec des conducteurs en cuivre ou en aluminium de haute qualité (feuille), divisés en enroulement primaire (côté entrée) et enroulement secondaire (côté sortie). Une structure d'isolation solide est adoptée, en utilisant un moulage sous vide de résine époxy (type encapsulé) ou du papier/fibre de verre NOMEX (type non encapsulé). Une couche d'isolation améliorée est fournie entre les enroulements primaire et secondaire pour garantir une isolation électrique complète.

Fils de borne d'entrée/sortie

Utilisation de barres omnibus en cuivre, de bornes en cuivre ou de boîtes de jonction de câbles pour réaliser des connexions électriques internes et externes. Les bornes côté entrée et côté sortie sont clairement marquées et distinguées. Des interfaces de barres blindées fermées, des connecteurs de câble enfichables ou des boîtes à bornes peuvent être sélectionnés en fonction des exigences du client.

Composants de refroidissement

Y compris les ventilateurs de refroidissement (ventilateurs axiaux ou centrifuges), les déflecteurs d'air, etc. Les méthodes de refroidissement AN (Air Natural) ou AF (Air Forced) sont adaptées en fonction des spécifications de puissance pour garantir un contrôle de l'échauffement dans les limites spécifiées.

Boîtier de protection (en option)

Fabriqué en acier inoxydable, en alliage d'aluminium ou en tôle d'acier galvanisé, offrant différents niveaux de protection de IP20 à IP65. L'enceinte est équipée de persiennes de ventilation, de filtres à poussière et de portes d'accès pour s'adapter aux différentes exigences de l'environnement d'installation.

Couche de protection (facultatif)

Une couche de blindage électrostatique constituée d'une feuille de cuivre ou d'une feuille d'aluminium est disposée entre les enroulements primaire et secondaire et mise à la terre de manière fiable, supprimant efficacement les interférences de mode commun et le bruit haute fréquence, améliorant ainsi la qualité de l'énergie.

Composants de support d'isolation

Y compris des coussinets isolants, des cylindres isolants et des barrières isolantes, fabriqués à partir de matériaux DMC/SMC ou de panneaux en tissu de verre époxy, fixant les extrémités de l'enroulement et garantissant que les dégagements électriques et les lignes de fuite répondent aux exigences d'isolation.

Composants de base et de levage

Soudé à partir d'un canal en acier ou d'une poutre en I, fournissant un support global au transformateur. La base est équipée d'anneaux de levage, de boulons de mise à la terre et de trous de fixation, facilitant le transport, l'installation, le positionnement et la connexion à la terre.

Avantages du produit et durée de vie

1. Avantages principaux du produit

① Excellente sécurité et protection de l'environnement : la conception entièrement sans huile élimine le risque de fuite d'huile et les risques d'incendie, et aucune fumée toxique n'est produite pendant le fonctionnement.

② Transformation de tension flexible : peut être conçue comme une isolation 1:1 pour une tension égale, ou une transformation élévatrice/abaisseuse selon les besoins pour répondre aux différentes exigences de tension de charge tout en améliorant les problèmes de déséquilibre d'alimentation.

③ Fonctionnement sans entretien : élimine le besoin de travaux d'entretien réguliers tels que l'échantillonnage d'huile, la filtration d'huile et la régénération d'huile.

④ Forte adaptabilité environnementale : les niveaux de protection (IP20 à IP65) et les classes climatiques/environnementales (C2/C3, E2/E3) peuvent être sélectionnés en fonction du scénario d'application. Grâce à l'ajout d'un boîtier de protection, il peut fonctionner de manière fiable à l'extérieur ou dans des environnements très pollués, en s'adaptant aux exigences environnementales particulières telles que la haute altitude, les brouillards salins et l'humidité.

2. Durée de vie

La durée de vie standard d'un transformateur d'isolement de type sec est généralement de 20 à 30 ans, selon la classe d'isolation (classe F ou classe H). Avec des processus de fabrication de haute qualité et des conditions de fonctionnement raisonnables, sa durée de vie peut atteindre plus de 30 ans. Sa durée de vie dépend principalement de la température de fonctionnement, de la qualité de l'isolation, des surtensions et des facteurs environnementaux. Pour chaque 8 à 10 ℃, la température dépasse la limite nominale, la durée de vie est environ réduite de moitié. Les surtensions prolongées accélèrent le vieillissement électrique et endommagent l’isolation tour à tour. Les environnements difficiles tels que les températures élevées, l'humidité, la poussière et les gaz corrosifs réduisent également considérablement la fiabilité.

Normes d'entretien quotidien et de sécurité

Maintenance de routine et normes de sécurité

1. Entretien quotidien

① Nettoyage régulier de la poussière : utilisez un aspirateur ou de l'air comprimé sec pour nettoyer la poussière des enroulements et des surfaces du noyau tous les trimestres à six mois afin d'éviter l'accumulation de poussière pouvant entraîner une dissipation thermique réduite et une dégradation des performances d'isolation.

② Vérifiez les paramètres de fonctionnement : observez quotidiennement si les températures des enroulements triphasés affichées sur le contrôleur de température sont équilibrées et s'il y a une augmentation anormale. Écoutez les bruits de fonctionnement uniformes et normaux. Corrigez rapidement toute anomalie.

③ Serrez les composants de connexion : tous les six mois, vérifiez si les dispositifs de pressage des enroulements, les pinces à noyau, les connexions des bornes d'entrée/sortie et les fils de mise à la terre sont desserrés. Serrez immédiatement au couple spécifié si du jeu est constaté.

④ Test des performances d'isolation : mesurez chaque année la résistance d'isolation à l'aide d'un mégohmmètre de 2 500 V (la résistance d'isolation entre le côté haute tension et le côté terre/basse tension doit être > 300 MΩ). Testez l'isolation avant la mise en service si le transformateur est hors service depuis plus de 72 heures pour éviter les défauts liés à l'humidité.

2. Règles de sécurité

1. Fonctionnement hors tension : la maintenance doit être effectuée uniquement après que tous les interrupteurs d'isolement des côtés haute et basse tension soient complètement déconnectés. Suivez strictement les procédures de coupure de courant, de vérification de la tension, de décharge et d'installation du fil de terre.

2. Vérification de la tension et mise à la terre : Ce n'est qu'après avoir effectué une vérification de la tension à trois niveaux et une mise à la terre fiable que le travail peut commencer. Accrochez un panneau d'avertissement « Ne pas fermer ».

3. Libération de charge résiduelle : une fois le transformateur mis hors tension, la charge résiduelle doit être complètement déchargée avant que la maintenance puisse être effectuée. Une attention particulière doit être accordée à l'effet de stockage d'énergie capacitif des enroulements du transformateur d'isolement.

Applications industrielles courantes

1. Transport ferroviaire : systèmes de signalisation, systèmes de communication, éclairage des gares et systèmes d'alimentation électrique dans les gares.

2. Installations médicales : salles d'opération des hôpitaux, unités de soins intensifs, équipements d'imagerie médicale (TDM, IRM) et systèmes de survie.

3. Centres de données : salles de serveurs, stations de base de communication et centres de cloud computing.

4. Fabrication industrielle : machines-outils CNC, lignes de production automatisées et systèmes de contrôle PLC.

5. Installations du bâtiment : immeubles de grande hauteur, aéroports, gares et complexes commerciaux.

6. Nouveau secteur de l'énergie : onduleurs photovoltaïques et systèmes de stockage d'énergie.

7. Entreprises industrielles et minières : sites pétroliers, chimiques, miniers et autres sites présentant des exigences de sécurité élevées.

Considérations clés

1. Risques environnementaux

1. Risque de contamination par la poussière : La surface de l'enroulement d'un transformateur d'isolement de type sec est exposée ou le corps moulé se trouve pendant une longue période dans un environnement très poussiéreux. L'accumulation de poussière réduira l'efficacité de la dissipation thermique et raccourcira la ligne de fuite, ce qui peut provoquer un contournement superficiel ou une décharge partielle intensifiée.

2. Risque d'humidité et de condensation : dans un environnement très humide pendant une longue période ou dans des endroits présentant de grandes différences de température entre le jour et la nuit, la surface de l'isolation solide absorbe facilement l'humidité et forme de la condensation, ce qui entraîne une diminution significative de la résistance de l'isolation et une réduction de la tension d'amorçage de la décharge partielle, et dans les cas graves, un contournement superficiel se produit.

3. Risque de surchauffe à haute température : lorsqu'elle est installée dans des espaces clos mal ventilés, des sous-sols ou à proximité de sources de chaleur, la température ambiante dépasse la valeur de référence de conception de 40 ℃, ce qui fait que l'augmentation de la température de l'enroulement dépasse la norme, accélérant le vieillissement thermique des matériaux isolants et raccourcissant considérablement la durée de vie.

4. Impact du bruit et des vibrations : la magnétostriction du noyau de fer génère un bruit électromagnétique de 100 Hz à 400 Hz, qui peut dépasser la norme (par exemple ≤ 45 à 50 dB la nuit) dans les endroits calmes tels que les zones résidentielles, les hôpitaux et les centres de données, affectant le travail et le repos des personnes.

5. Risque de gaz corrosifs/embruns salins : Les gaz corrosifs ou les brouillards salins dans les usines chimiques et les environnements côtiers de brouillard salin corrodent les composants métalliques tels que les colliers de serrage, les barres omnibus en cuivre et les boîtiers, et peuvent également corroder la surface du corps moulé, réduisant ainsi la fiabilité de l'isolation.

6. Risque de surtension et de résonance : La capacité entre les enroulements est relativement grande. Sous l'impact d'une surtension de commutation ou d'une surtension de foudre, une résonance d'enroulement peut se produire, entraînant une rupture d'isolation tour à tour. En même temps, il est sujet à la ferrorésonance avec la capacité du système.

2. Restrictions d'installation

Les transformateurs d'isolement de type sec doivent être installés à l'intérieur dans un environnement bien ventilé, sec et propre, exempt de milieux corrosifs, avec un dégagement de sécurité d'au moins 600 mm réservé. Pour les environnements à haute altitude ou difficiles, des modèles correspondants ou des boîtiers de protection supplémentaires doivent être sélectionnés.

Dimensions et portée de la personnalisation du produit

Ce produit prend en charge une personnalisation entièrement dimensionnelle, permettant une adaptation précise en fonction des conditions d'exploitation du projet, des facteurs environnementaux, des normes industrielles et des exigences des clients. La portée de la personnalisation est la suivante, avec les principales dimensions répertoriées ci-dessous :

Dimensions de personnalisation	Gamme disponible
Capacité et tension	30 kVA ~ 5 000 KVA, 6 kV ~ 10 kV
Groupe de connexion (groupe vectoriel)	Dyn11, Yyn0, YNd11, Yy0, ZNyn11, etc.
Type de changeur de prise	Hors circuit (à vide) (±2×2,5 % ou ±5 %) / En charge (±8×1,25 %, etc.)
Méthode de refroidissement	AN、AF
Matériau d'enroulement	Tout cuivre, tout aluminium, aluminium haute tension/cuivre basse tension, composite cuivre-aluminium, etc.
Protection & Anticorrosion	IP20 ~ IP65 ;
Environnement d'installation	Les transformateurs de type sec doivent être installés à l'intérieur dans un environnement bien ventilé, sec et propre, avec une température ambiante de -5℃ ~ +40℃, une altitude ≤1 000 m, exempt de poussière conductrice, de gaz corrosifs et de risques d'explosion, avec un espace libre environnant réservé à la dissipation thermique et à la maintenance.
Configuration des accessoires	Modules complémentaires en option : contrôleur de température intelligent (surveillance de la température des enroulements), surveillance en ligne des décharges partielles, transmission de données à distance, alarme/déclenchement de surchauffe, contrôle automatique du démarrage/arrêt du ventilateur, boîtier de protection intelligent (avec verrouillage électromagnétique), contrôleur de température et d'humidité (anti-condensation), etc., adaptables aux systèmes de distribution d'énergie intelligents sans surveillance et aux sous-stations intelligentes.
Normes applicables	Niveaux d'efficacité énergétique UL / EN 60076 / GB 1094 / CEI 60076 / ANSI C57.12 / CSA / DOE
Marquage / Étiquetage	Plaque signalétique et étiquettes d'avertissement en chinois/anglais ou bilingues