오일 침지 변압기에서 적층 목재의 전체 기능: 절연, 지지 및 안전

송전 시스템에서 유입변압기는 핵심 장비이며, 그 성능과 신뢰성은 전력망의 안정적인 운영에 직접 영향을 미칩니다. 침지 변압기의 핵심 소재인 적층목재는 특수 공정을 거쳐 가공되며, 절연, 기계적 지지, 안전성 측면에서 중요한 역할을 합니다. 다음에서는 오일 침지 변압기에 사용되는 적층 목재의 다양한 기능적 특성을 심층적으로 분석합니다.

1. 적층목재의 재료적 특성

적층 목재는 일반 목재와 근본적으로 다른 고성능 단열재입니다. 자작나무는 구조가 치밀하고 성능이 안정적이기 때문에 생산 시 원료로 선택됩니다. 이러한 목재는 먼저 수지를 함침시켜 수지가 목재 섬유의 틈을 완전히 채운 다음, 고온, 고압 하에서 적층하여 최종적으로 높은 강도와 안정성을 갖춘 고밀도 구조를 형성합니다.

변압기가 작동하면 변압기 오일이 목재 섬유 속으로 스며든다. 이를 통해 적층 목재의 단열 성능이 더욱 향상되고 습기 흡수도 줄어들어 복잡한 작동 환경에도 적응할 수 있습니다. 또한, 아세틸화와 같은 화학적 개질 처리를 통해 적층 목재의 습기 민감도를 효과적으로 줄여 장기적으로 안정적인 성능을 보장할 수 있습니다.

2. 적층목재의 핵심기능

단열 특성

적층 목재는 오일 침지 변압기에서 주요 절연 기능을 수행합니다. 권선과 철심 사이, 권선과 오일 탱크 사이의 절연 분리를 달성하는 데 사용됩니다. 고전압과 임펄스 전압을 견딜 수 있습니다. 적층 목재와 변압기 오일은 함께 작용하여 복합 절연 시스템을 형성합니다. 이 둘은 함께 작용하여 변압기의 전반적인 전압 저항을 크게 향상시킵니다.

동시에, 적층목재 표면에 반도체 도료를 분무하는 등의 특수처리를 하면 코로나 방전을 방지하고, 국부방전에 의한 절연구조의 손상을 줄이며, 변압기의 수명을 연장할 수 있다.

기계적 지원

변압기가 동작 중일 때, 특히 단락 사고가 발생할 경우 권선은 강한 전자기력을 받게 됩니다. 적층 목재는 뛰어난 압축 및 변형 저항성을 바탕으로 와인딩을 안정적으로 지지하고 전자기력의 작용으로 와인딩이 변형되는 것을 방지합니다. 열팽창 계수는 구리 권선의 열팽창 계수와 비슷합니다. 운전 중 온도가 변하더라도 팽창계수 차이로 인해 응력균열이 발생하지 않아 변압기의 구조적 건전성을 유지합니다.

또한, 적층 목재에는 오일 홈 구조가 제공되어 오일 채널 분류 시스템을 형성합니다. 합리적인 오일 탱크 설계는 변압기 오일의 흐름 경로를 최적화하여 변압기 오일이 작동으로 인해 발생하는 열을 보다 효율적으로 제거할 수 있도록 하며, 변압기의 방열 효과를 향상시키고 장기적으로 안정적인 작동을 보장합니다.

안전 보호

적층 목재의 안전 보호 기능은 오일 침지 변압기에 매우 중요합니다. 난연 처리된 적층 목재는 전기 아크로 인한 고온에 노출되면 탄화되지만 계속해서 타지 않으므로 화재 확산을 효과적으로 억제하고 화재 위험을 줄일 수 있습니다. 변압기가 단락되면 적층 목재가 빠르게 탄화되어 고저항 채널을 형성하여 고장 전류의 확산을 제한하고 변압기와 전력 시스템의 손상을 줄입니다. 또한, 적층목재는 사용 중에 유해물질을 배출하지 않으며, 전기제품의 환경보호 기준을 충족하고 전력시스템의 녹색발전을 촉진합니다.

3. 적층목재의 공정 및 품질관리

적층 목재를 생산할 때는 엄격한 공정과 품질 관리가 필수입니다. 수분 함량은 적층 목재의 단열 성능에 직접적인 영향을 미칩니다. 과도한 습기로 인해 단열 성능이 저하되는 것을 방지하기 위해 수분 함량을 엄격하게 제어해야 합니다. 가공 단계에서는 정밀 가공 기술을 사용하여 적층 목재의 정확한 크기를 보장하고, 조립 시 발생하는 응력이 오일 갭 분포에 영향을 미치지 않도록 방지하며, 변압기의 안정적인 성능을 보장합니다. 금속과 접촉하는 적층 목재 표면의 경우, 코로나 방전으로 인한 잠재적 고장 위험을 줄이고 장기적인 작동 신뢰성을 개선하기 위해 코로나 방지 처리를 실시합니다.