오일이 채워진 모든 변압기 내부에서는 전기 고장에 맞서 소리 없는 싸움이 끊임없이 벌어지고 있습니다. 변압기의 권선에는 고전압이 흐르고, 오일은 이를 냉각 및 절연하기 위해 순환합니다. 그러나 기름만으로는 충분하지 않습니다. 권선의 회전 사이, 권선과 코어 사이, 권선과 탱크 사이에는 전체 시스템에서 가장 중요한 기능 중 하나인 전기 절연 크라프트지를 수행하는 소박한 재료의 층이 있습니다. 이 문서가 없으면 변압기는 몇 분 안에 고장날 것입니다. 종이는 전기적 파손을 방지하는 유전체 장벽을 제공하며 몇 시간 안에 일반 종이의 품질을 저하시킬 수 있는 온도를 견뎌냅니다. 이는 오일형 변압기의 전기 절연재 분야에서 알려지지 않은 영웅입니다.
그렇다면 전기 절연 크라프트 종이는 오일형 변압기의 일반적인 절연 요구 사항을 어떻게 충족합니까? 그 답은 이 소재의 고유한 특성 조합에 있습니다. 절연 내력이 높아 파손되지 않고 고전압을 견딜 수 있습니다. 열안정성이 뛰어나 105°C 이상의 온도에서도 특성을 유지합니다. 수분 함량이 낮고 수분 흡수에 저항합니다. 이는 수분이 절연 성능을 저하시키기 때문에 매우 중요합니다. 이는 변압기 오일과 호환되어 시너지 절연 시스템을 형성합니다. 그리고 권선 및 조립의 스트레스를 견딜 수 있을 만큼 기계적으로 강력합니다. 이 기사에서는 이러한 각 특성을 기술적으로 자세히 검토하고 전기 절연 크라프트지가 오일형 변압기의 까다로운 요구 사항을 충족하는 방법을 설명합니다. 또한 당사 공장인 Suzhou Hanyao New Materials Co., Ltd.의 사양 및 성능 데이터도 제공해드립니다.오일형 변압기의 전기 절연재10년 넘게 제조업체에
전기 절연 크라프트지는 크라프트 펄프화 공정을 사용하여 표백되지 않은 침엽수 펄프로 제조된 특수한 유형의 종이입니다. "크래프트"라는 용어는 독일어로 강도를 의미하는 단어에서 유래되었으며 종이의 가장 중요한 특성을 정확하게 설명합니다. 짧은 섬유와 화학 첨가물로 만들어진 일반 종이와 달리 전기 절연 크라프트지는 촘촘하고 서로 연결된 네트워크를 형성하는 길고 손상되지 않은 셀룰로오스 섬유로 만들어집니다. 이 네트워크는 변압기 절연에 필요한 기계적 강도와 유전 무결성을 제공합니다. 종이는 50 마이크로미터에서 250 마이크로미터까지 다양한 두께와 60 gsm부터 200 gsm까지 다양한 기본 중량으로 생산됩니다.
전기 절연 크라프트지가 유성 변압기의 표준이 된 이유는 단일 특성이 아니라 비슷한 비용으로 다른 어떤 재료도 따라올 수 없는 특성의 조합입니다. 이 종이는 건조 시 파괴 강도가 8-12 kV/mm인 우수한 유전체입니다. 연속 작동 온도는 105°C이고 단기 성능은 120°C로 열적으로 안정적입니다. 기계 방향으로 인장 강도가 80-120 MPa로 기계적으로 강합니다. 이는 변압기 오일과 화학적으로 호환되어 부품의 합보다 더 큰 시너지 절연 시스템을 형성합니다. 또한 변압기 제조 시 쉽게 사용할 수 있고 비용 효율적이며 가공이 쉽습니다. 우리 공장소주한야오신재료유한회사는 10년 넘게 오일형 변압기에 전기 절연재를 생산해 왔으며 전 세계적으로 수천 건의 설치에서 이러한 특성이 검증되는 것을 확인했습니다.
아래 표는 전기 절연 크라프트지의 주요 특성을 요약하고 이를 다른 일반적인 변압기 절연 재료와 비교합니다.
| 재산 | 크래프트 종이 | 노멕스(아라미드) | 폴리에스테르 필름 |
| 유전 강도(kV/mm) | 8 - 12 | 20 - 30 | 100 - 200 |
| 연속 작동 온도(°C) | 105 | 220 | 130 |
| 인장강도(MPa) | 80 - 120 | 50 - 80 | 150 - 250 |
| 오일과의 호환성 | 훌륭한 | 좋은 | 공정한 |
| 비용 | 낮은 | 높은 | 중간 |
| 일반적인 응용 | 배전 및 전력 변압기 | 고온 변압기 | 커패시터, 특수 애플리케이션 |
전기 절연 크라프트지의 우세는 우연이 아닙니다. 이는 제지 제조업체와 변압기 설계자가 수십 년간 연구 개발한 결과입니다. 이 종이는 오일형 변압기의 특정 요구에 맞게 최적화되었으며 오늘날 제조되는 대부분의 배전 및 전력 변압기에 계속해서 선택되는 재료입니다. 우리 공장에서는 가장 까다로운 사양을 충족하는 오일형 변압기의 고품질 전기 절연재를 생산함으로써 이러한 유산에 기여하게 된 것을 자랑스럽게 생각합니다.
오일형 변압기에서 전기 절연 크라프트지의 주요 기능은 전도성 부품 사이에 유전체 장벽을 제공하는 것입니다. 종이는 변압기 권선을 형성하는 구리 또는 알루미늄 도체를 감쌉니다. 또한 권선을 코어와 서로 분리하는 데에도 사용됩니다. 종이의 절연 강도는 종이가 부서지기 전에 견딜 수 있는 전압의 양을 결정합니다. 종이 전체에 전압이 가해지면 물질이 분극되고 전기장이 종이 두께 전체에 분산됩니다. 전압이 종이의 절연 내력을 초과하면 재료가 부서지고 전도성 경로가 형성됩니다. 이로 인해 변압기의 단락 및 치명적인 고장이 발생합니다.
전기 절연 크라프트지의 절연 내력은 밀도, 두께 및 수분 함량에 따라 결정됩니다. 밀도가 높은 종이는 섬유 구조가 더 조밀해 유전 강도가 높아집니다. 두꺼운 종이는 항복 전압이 높지만 더 단단하고 감기가 어렵습니다. 수분 함량은 매우 중요합니다. 수분이 1%라도 절연 내력을 50% 이상 감소시킬 수 있습니다. 이것이 변압기를 가동하기 전에 진공 상태에서 종이를 건조시키고 오일을 함침시키는 이유입니다. 오일은 종이 섬유 사이의 공극을 채우고 수분을 대체하여 절연 강도를 복원합니다. 아래 표는 다양한 수분 수준에서 전기 절연 크라프트지의 절연 내력을 보여줍니다.
| 수분 함량(%) | 유전 강도(kV/mm) | 메모 |
| 0.1(건조) | 10 - 12 | 진공 건조 후 일반 |
| 0.5 | 8 - 10 | 대부분의 응용 분야에 사용 가능 |
| 1.0 | 5 - 7 | 추가 건조가 필요함 |
| 2.0 | 3 - 4 | 고전압 변압기에는 허용되지 않음 |
| 4.0 | 1 - 2 | 심각한 저하 |
우리 공장에서는 수분 함량 0.1%에서 유전 강도가 10-12 kV/mm인 오일형 변압기의 전기 절연 재료를 제조합니다. 우리는 또한 종이가 사용되기 전에 적절하게 건조되고 함침되도록 고객에게 기술 지원을 제공합니다. 종이의 유전 성능은 IEC 60243 및 ASTM D149에 따른 일상적인 테스트를 통해 검증됩니다. 이러한 엄격한 품질 관리를 통해 당사의 전기 절연 크라프트지는 오일형 변압기의 까다로운 요구 사항을 충족합니다.
전기 절연 크라프트지의 열적 안정성은 유성 변압기의 수명을 결정하는 중요한 요소입니다. 종이는 80-105°C의 연속 작동 온도에 노출되며, 과부하 조건에서는 단기적으로 120°C 이상으로 상승합니다. 30년의 사용 수명 동안 종이는 천천히 열 분해되어 기계적 강도가 감소하고 결과적으로 절연 강도가 감소합니다. 분해 속도는 온도, 산소 및 수분의 존재 여부에 따라 결정됩니다. 용지는 최대 연속 작동 온도를 나타내는 감열 등급에 따라 분류됩니다. 변압기 절연의 가장 일반적인 열 등급은 A(105°C), E(120°C), B(130°C) 및 F(155°C)입니다.
셀룰로오스의 열분해는 1차 화학반응입니다. 분해 속도는 온도가 8~10°C 증가할 때마다 반응 속도가 두 배로 증가한다는 Arrhenius 방정식을 따릅니다. 즉, 작동 온도가 8~10°C 증가할 때마다 용지 수명이 절반으로 줄어듭니다. 이 관계는 변압기 설계에 사용되는 "절연 수명" 곡선의 기초입니다. 종이 제조 과정에서 산소와 수분을 제거하여 종이의 열안정성을 높입니다. 종이에 변압기 오일을 함침시키면 산소를 배제하여 분해 속도를 늦추는 데에도 도움이 됩니다. 아래 표는 다양한 작동 온도에서 전기 절연 크라프트지의 예상 수명을 보여줍니다.
| 작동 온도(°C) | 기대 수명(년) | 메모 |
| 80 | 50+ | 정상 작동 조건 |
| 95 | 25 - 30 | 일반적인 핫스팟 온도 |
| 105 | 15 - 20 | 최대 연속 정격 |
| 120 | 5 - 8 | 과부하 상태 |
| 140 | 1 - 2 | 비상 과부하 |
소주한야오신재료유한회사의 당사 공장에서는 내열 등급이 105°C인 오일형 변압기의 전기 절연재를 생산하며, 더 높은 온도 적용을 위해 향상된 열 안정성을 갖춘 종이도 공급할 수 있습니다. 우리는 열 성능을 검증하기 위해 종이에 가속 노화 테스트를 실시합니다. 이 테스트에서는 종이를 높은 온도에서 노화시키고 인장 강도와 유전 강도를 간격을 두고 측정합니다. 결과는 정상 작동 온도에서 용지의 수명을 예측하는 데 사용됩니다. 이 데이터는 고객의 변압기 설계 계산을 지원하기 위해 제공됩니다.
전기 절연 크라프트지, 수분 및 변압기 오일 간의 상호 작용은 변압기 절연 설계의 가장 중요한 측면 중 하나입니다. 종이는 흡습성이 있어 공기 중의 수분을 쉽게 흡수합니다. 습기가 종이와 기름 모두의 유전 강도를 감소시키기 때문에 이는 문제가 됩니다. 변압기에서는 안정적인 절연 성능을 보장하기 위해 종이의 수분 함량을 0.5% 미만으로 유지해야 합니다. 이를 달성하려면 진공 건조와 오일 함침의 조합이 필요합니다. 제조 과정에서 변압기를 가열하고 배기하여 종이와 기름에서 수분을 제거합니다. 그런 다음 오일을 진공 상태로 주입하여 종이의 빈 공간을 채우고 남아 있는 수분을 제거합니다.
종이, 기름, 수분의 관계는 역동적입니다. 종이와 기름은 평형에 도달할 때까지 수분을 교환합니다. 종이의 평형 수분 함량은 온도와 오일의 수분 함량에 따라 달라집니다. 정상 작동 온도(80-95°C)에서 오일의 수분 함량이 높으면 종이는 오일의 수분을 흡수합니다. 이것이 바로 오일을 건조한 상태로 유지해야 하는 이유입니다. 아래 표는 다양한 오일 수분 수준과 온도에서 전기 절연 크라프트지의 평형 수분 함량을 보여줍니다.
| 오일 수분(ppm) | 60°C에서의 종이 수분(%) | 80°C에서의 종이 수분(%) | 100°C에서의 종이 수분(%) |
| 5 | 0.2 | 0.1 | 0.05 |
| 10 | 0.4 | 0.2 | 0.1 |
| 20 | 0.8 | 0.4 | 0.2 |
| 30 | 1.2 | 0.6 | 0.3 |
| 50 | 2.0 | 1.0 | 0.5 |
우리 공장에서는 수분 함량이 0.5% 미만인 전기 절연 크라프트지를 공급합니다. 또한 변압기 제조 과정에서 종이가 적절하게 건조되고 함침되도록 고객에게 기술 지원을 제공합니다. 당사의 품질 관리 실험실은 칼 피셔(Karl Fischer) 방법을 사용하여 수분 함량을 측정할 수 있는 장비를 갖추고 있으며 배송 전에 종이의 모든 배치를 테스트합니다. 이를 통해 고객은 수분 사양을 충족하고 변압기에서 안정적으로 작동하는 오일형 변압기의 전기 절연재를 받을 수 있습니다.
변압기 오일 및 권선 공정과 전기 절연 크라프트지의 기계적, 화학적 호환성은 변압기의 장기적인 신뢰성에 필수적입니다. 종이는 권선 및 조립의 응력을 견딜 수 있을 만큼 기계적으로 강해야 하며, 변압기에 사용되는 오일 및 재료가 있어도 화학적으로 안정해야 합니다. 기계적 강도는 일반적으로 인장 강도, 인열 저항 및 신장률로 측정됩니다. 종이는 감는 동안 찢어지지 않을 만큼 충분한 인장강도를 가져야 하며, 갈라짐 없이 감겨진 모양에 맞도록 충분히 유연해야 합니다. 아래 표는 전기 절연 크라프트지의 일반적인 기계적 특성을 보여줍니다.
| 재산 | 일반적인 값 | 시험방법 |
| 인장 강도(MD)(MPa) | 80 - 120 | ISO 1924-2 |
| 인장 강도(CD)(MPa) | 40 - 60 | ISO 1924-2 |
| 파단 신율(MD)(%) | 2 - 4 | ISO 1924-2 |
| 인열저항(mN) | 500 - 800 | ISO 1974 |
| 기본 중량(gsm) | 60 - 200 | ISO 536 |
| 두께(μm) | 50 - 250 | ISO 534 |
종이와 변압기 오일의 화학적 호환성도 중요합니다. 종이는 유해한 화합물을 기름에 방출해서는 안 되며, 기름 첨가물이 있는 경우 품질이 저하되어서도 안 됩니다. 종이는 일반적으로 화학적으로 안정하고 미네랄 오일과 호환되는 표백되지 않은 침엽수 크라프트 펄프로 만들어집니다. 또한 종이는 열 안정성을 강화하기 위해 질소 함유 화합물과 같은 첨가제로 처리될 수도 있습니다. 우리 공장에서는 ASTM D3455에 따라 종이와 변압기 오일의 화학적 호환성을 테스트합니다. 이 테스트에는 고온에서 기름에 종이를 숙성시키고 기름 특성의 변화를 측정하는 작업이 포함됩니다. 결과는 당사의 오일형 변압기 전기 절연재가 변압기 오일과 화학적으로 호환되며 오일 성능에 부정적인 영향을 미치지 않음을 확인합니다.
모든 재료는 시간이 지남에 따라 성능이 저하되며 전기 절연 크라프트지도 예외는 아닙니다. 종이의 노화는 열분해, 산화 및 가수분해의 조합입니다. 노화 속도는 작동 온도, 수분 함량 및 산소 함량에 따라 달라집니다. 종이의 수명 종료는 일반적으로 인장 강도가 원래 값의 50%로 감소하는 지점으로 정의됩니다. 이 시점에서 종이는 기계적으로 약하다고 간주되어 단락이나 과부하로 인한 스트레스를 견딜 수 없을 수도 있습니다. 종이의 유전 강도도 시간이 지남에 따라 감소하지만 일반적으로 기계적 강도가 제한 요소입니다.
종이의 노화는 오일에 용해된 가스와 퓨라닉 화합물을 분석하여 모니터링할 수 있습니다. 2-FAL(2-FAL)과 같은 퓨라닉 화합물은 셀룰로오스 분해에 의해 생성됩니다. 오일 내 2-FAL 농도는 종이 품질 저하 정도와 관련이 있습니다. 2-FAL의 농도가 높으면 종이의 수명이 거의 다 되었음을 나타냅니다. 아래 표는 2-FAL 농도와 종이 열화 정도 사이의 관계를 보여줍니다.
| 2-FAL 농도(ppb) | 종이 열화 정도 | 권장 조치 |
| < 100 | 정상적인 노화 | 정상 작동 계속 |
| 100 - 500 | 적당한 노화 | 모니터링 빈도 증가 |
| 500 - 1000 | 상당한 노화 | 개조 계획 |
| 1000 - 2000 | 고급 노화 | 보수 일정 예약 |
| > 2000 | 비판적인 | 즉각적인 조치가 필요함 |
우리 공장에서는 고객이 변압기 절연 상태를 평가할 수 있도록 기술 지원을 제공합니다. 우리는 전기 절연 크라프트지의 노화 특성에 대한 참조 데이터를 제공할 수 있으며 오일 분석 결과를 해석하는 데 도움을 줄 수 있습니다. 우리의 목표는 고객이 변압기의 수명을 연장하고 예상치 못한 고장을 방지하도록 돕는 것입니다. 노화 과정을 이해하고 절연체 상태를 모니터링함으로써 변압기 운영자는 유지 관리 및 교체에 대해 정보에 입각한 결정을 내릴 수 있습니다.
질문 1: 전기 절연 크라프트지의 일반적인 절연 내력은 얼마입니까?
답변: 전기 절연 크라프트지의 일반적인 절연 내력은 밀도, 두께 및 수분 함량에 따라 8-12kV/mm입니다. 0.1% 수분 함량에서 고품질 크라프트지는 10-12 kV/mm를 달성할 수 있습니다. 1% 수분 함량에서 절연 내력은 5-7 kV/mm로 떨어집니다. 그렇기 때문에 종이를 사용하기 전에 종이를 건조시키고 기름을 함침시켜야 합니다. Suzhou Hanyao New Materials Co., Ltd.의 오일형 변압기 전기 절연재는 IEC 60243 및 ASTM D149의 요구 사항을 충족합니다.
질문 2: 수분은 전기 절연 크라프트지의 성능에 어떤 영향을 줍니까?
대답: 수분은 전기 절연 크라프트지의 절연 강도에 해로운 영향을 미칩니다. 1%와 같은 소량의 수분이라도 절연 내력을 50% 이상 감소시킬 수 있습니다. 수분은 또한 종이의 열 노화를 가속화합니다. 이러한 이유로 종이의 수분 함량은 중량 기준으로 0.5% 미만으로 유지되어야 합니다. 이는 변압기 제조 중 진공 건조 및 오일 함침을 통해 달성됩니다. 저희 공장에서는 수분 함량 0.5% 이하의 종이를 공급하고 있으며, 건조 및 함침에 대한 기술 지원을 제공하고 있습니다.
질문 3: 전기 절연 크라프트지의 최대 작동 온도는 얼마입니까?
답변: 표준 전기 절연 크라프트지의 최대 연속 작동 온도는 105°C이며 이는 열 등급 A에 해당합니다. 이 온도에서 종이의 예상 수명은 15-20년입니다. 고온 응용 분야의 경우 열 안정성이 향상된 용지를 사용할 수 있습니다. 이러한 용지는 열 등급 E(120°C), B(130°C) 또는 F(155°C)로 분류됩니다. 용지 선택은 변압기 설계와 예상 부하 프로필에 따라 달라집니다. 우리 공장에서는 이러한 모든 열 등급에 맞는 용지를 공급할 수 있습니다.
질문 4: 전기 절연 크라프트지의 품질 테스트는 어떻게 진행됩니까?
답변: 전기 절연 크라프트지는 유전 강도, 인장 강도, 인열 저항, 수분 함량 및 변압기 오일과의 화학적 호환성을 포함한 다양한 특성에 대해 테스트되었습니다. 테스트는 IEC 60243, ISO 1924-2, ASTM D3455 등 국제 표준에 따라 실시됩니다. 우리 공장에서는 배송 전에 모든 종이 배치를 테스트하고 고객에게 분석 인증서를 제공합니다. 또한 우리 논문의 장기적인 성능을 검증하기 위해 가속 노화 테스트를 수행합니다.
질문 5: 전기 절연 크라프트지를 재활용할 수 있습니까?
답변: 네, 전기 절연 크라프트지는 재활용할 수 있습니다. 재생 가능한 자원인 목재 펄프로 만들어지며, 이를 재펄프화하여 새로운 종이 제품을 만드는 데 사용할 수 있습니다. 그러나 종이는 변압기 오일로 오염될 수 있으므로 재활용하기 전에 제거해야 합니다. 기름은 회수하여 재사용할 수 있고, 종이는 재활용할 수 있습니다. Suzhou Hanyao New Materials Co., Ltd.에서는 지속 가능성을 위해 최선을 다하고 고객이 사용한 절연지를 재활용하도록 권장합니다.
전기 절연 크라프트지는 유성 변압기의 중요한 구성 요소로서 전기 파손을 방지하는 유전체 장벽을 제공합니다. 높은 유전 강도, 열 안정성, 습기 저항성 및 변압기 오일과의 화학적 호환성으로 인해 이 까다로운 응용 분야에 적합한 소재입니다. 종이의 성능은 종이의 특성과 변압기 제조 중 종이를 건조하고 함침시키는 주의에 따라 결정됩니다. 변압기 설계자와 운영자는 이러한 요소를 이해함으로써 장비의 안정적이고 장기적인 성능을 보장할 수 있습니다.
소주한야오신재료유한회사에서는 10년 넘게 고품질의 오일형 변압기용 전기 절연재를 제조업체에 공급해 왔습니다. 우리 공장은 최첨단 생산 및 테스트 장비를 갖추고 있으며 품질 관리 시스템은 ISO 9001 인증을 받았습니다. 우리는 고객에게 성공에 필요한 최고 품질의 제품과 기술 지원을 제공하기 위해 최선을 다하고 있습니다. 새로운 변압기를 설계하든 기존 변압기를 유지 관리하든 전기 절연재 요구 사항에 대해 논의하려면 당사에 문의하시기 바랍니다.
지금 Suzhou Hanyao New Materials Co., Ltd.에 문의하세요.전기 절연 크라프트지에 대해 자세히 알아보고 이것이 변압기 절연 요구 사항을 충족하는 방법을 알아보십시오.
