O desempenho e a vida útil de um transformador-seco dependem em grande parte da seleção e combinação dos principais materiais. A aplicação adequada do material não só garante um equilíbrio harmonioso entre isolamento elétrico, resistência mecânica e dissipação de calor, mas também aumenta a resistência ao fogo, a resistência à umidade e a adaptabilidade ambiental do equipamento, atendendo aos rigorosos requisitos de vários cenários de aplicação.
O material do núcleo é a base do circuito magnético e da eficiência energética de um transformador-do tipo seco. Atualmente, chapas de aço silício orientadas a-alta permeabilidade-laminadas a frio-são comumente usadas. Sua baixa perda de ferro e alta permeabilidade reduzem efetivamente as perdas sem{6}}carga e o aumento de temperatura. A espessura das chapas de aço silício e a qualidade do revestimento de isolamento da superfície afetam diretamente o nível de perda por correntes parasitas. Um revestimento de alta-qualidade pode reduzir correntes parasitas entre-folhas e melhorar a eficiência energética geral. Em algumas aplicações especiais, para obter perdas e ruído ainda mais baixos, especificações ultra{12}}finas ou materiais de liga amorfa podem ser selecionados. Embora o custo seja mais elevado, oferecem vantagens significativas em termos de poupança de energia e redução de emissões.
A seleção dos materiais condutores do enrolamento está relacionada à condutividade e estabilidade térmica. As soluções convencionais são cobre-isento de oxigênio ou liga de alumínio. Os condutores de cobre têm alta condutividade e forte resistência à oxidação, reduzindo a resistência e a geração de calor para a mesma-área de seção transversal. Os condutores de alumínio são leves e relativamente baratos, adequados para projetos com sensibilidade ao peso ou restrições orçamentárias. Independentemente do material usado, a superfície do condutor deve ser isolada ou revestida para evitar quebra entre-espiras e entre{7}}fases.
O sistema de isolamento é a principal barreira de segurança dos transformadores do tipo-seco. Os produtos fundidos com resina epóxi usam resina epóxi sem solvente-como matriz, adicionando agentes de cura, enchimentos e retardadores de chama para formar um material de isolamento composto de alta-resistência. Após a fundição e cura a vácuo, os enrolamentos são completamente encapsulados, proporcionando excelente isolamento elétrico, proteção mecânica e resistência à umidade. Para estruturas não{6}}fundidas, materiais-resistentes a altas temperaturas e retardadores de chamas-, como resina reforçada com fibra de vidro, papel Nomex e filme de poliimida, são comumente usados, mantendo a confiabilidade do isolamento por longos períodos em temperaturas mais altas. A seleção do material deve considerar tanto a classificação de resistência ao calor (por exemplo, B, F, H) quanto a margem de temperatura do ambiente operacional para evitar o envelhecimento prematuro do isolamento.
A dissipação de calor e os materiais dos componentes estruturais também são cruciais. O revestimento externo e a estrutura de suporte são feitos principalmente de chapa de aço laminada a frio-de alta-qualidade ou chapa de aço galvanizado. O primeiro possui boa conformabilidade e alta resistência, enquanto o último possui forte resistência à corrosão. A escolha pode ser feita de acordo com as características climáticas do local de instalação. As pás do ventilador de resfriamento dos modelos-resfriados a ar geralmente são feitas de liga de alumínio ou plástico de engenharia. O primeiro tem alta resistência e longa vida útil, enquanto o último é leve e com baixo-ruído.
Em termos de proteção e vedação, as tiras de vedação são feitas principalmente de borracha EPDM ou borracha de silicone, que apresentam boa resistência às intempéries, à temperatura e ao envelhecimento. Eles podem prevenir eficazmente a entrada de umidade e poeira e manter um ambiente de isolamento interno estável.
No geral, a seleção de materiais para transformadores do tipo-seco precisa atingir um equilíbrio entre desempenho elétrico, resistência mecânica, resistência ao calor e retardamento de chama, adaptabilidade ambiental e economia. A configuração apropriada de chapas de aço silício, condutores, isolamento e materiais estruturais para diferentes níveis de tensão, capacidades e ambientes operacionais pode não apenas melhorar significativamente a segurança e a confiabilidade da operação do equipamento, mas também fornecer uma garantia sólida para sua promoção e aplicação em edifícios verdes, distribuição inteligente de energia e outros campos.