Le prestazioni e la durata di un trasformatore di tipo-a secco dipendono in gran parte dalla selezione e dalla combinazione dei materiali principali. L'applicazione appropriata del materiale non solo garantisce un equilibrio armonioso tra isolamento elettrico, resistenza meccanica e dissipazione del calore, ma migliora anche la resistenza al fuoco, la resistenza all'umidità e l'adattabilità ambientale dell'apparecchiatura, soddisfacendo i rigorosi requisiti di vari scenari applicativi.
Il materiale del nucleo è il fondamento del circuito magnetico e dell'efficienza energetica di un trasformatore di tipo-a secco. Attualmente vengono comunemente utilizzate lamiere di acciaio al silicio-a grani orientati laminati a freddo-ad alta permeabilità. La bassa perdita di ferro e l'elevata permeabilità riducono efficacemente le-perdite in assenza di carico e l'aumento della temperatura. Lo spessore delle lamiere di acciaio al silicio e la qualità del rivestimento isolante superficiale influiscono direttamente sul livello di perdita di correnti parassite. Un rivestimento di alta-qualità può ridurre-le correnti parassite tra i fogli e migliorare l'efficienza energetica complessiva. In alcune applicazioni speciali, per ottenere perdite e rumore ancora più bassi, è possibile selezionare specifiche ultrasottili o materiali in lega amorfa. Sebbene il costo sia più elevato, offrono vantaggi significativi in termini di risparmio energetico e riduzione delle emissioni.
La scelta dei materiali dei conduttori degli avvolgimenti è correlata alla conduttività e alla stabilità termica. Le soluzioni tradizionali sono il rame-privo di ossigeno o la lega di alluminio. I conduttori in rame hanno un'elevata conduttività e una forte resistenza all'ossidazione, riducendo la resistenza e la generazione di calore a parità di area di sezione trasversale. I conduttori in alluminio sono leggeri e relativamente economici, adatti a progetti con sensibilità al peso o vincoli di budget. Indipendentemente dal materiale utilizzato, la superficie del conduttore deve essere isolata o rivestita per prevenire la rottura tra le-spire e tra le- fasi.
Il sistema di isolamento è la barriera di sicurezza principale dei trasformatori di tipo-a secco. I prodotti fusi in resina epossidica utilizzano resina epossidica priva di solventi-come matrice, aggiungendo agenti indurenti, riempitivi e ritardanti di fiamma per formare un materiale isolante composito ad alta-resistenza. Dopo la fusione e la polimerizzazione sotto vuoto, gli avvolgimenti sono completamente incapsulati, garantendo un eccellente isolamento elettrico, protezione meccanica e resistenza all'umidità. Per le strutture non-colate, vengono comunemente utilizzati materiali resistenti alle alte-temperature e ritardanti di fiamma-come resina rinforzata con fibra di vetro, carta Nomex e pellicola di poliimmide, che mantengono l'affidabilità dell'isolamento per lunghi periodi a temperature più elevate. La scelta del materiale deve considerare sia il grado di resistenza al calore (ad esempio, B, F, H) sia il margine di temperatura dell'ambiente operativo per evitare l'invecchiamento prematuro dell'isolamento.
Anche la dissipazione del calore e i materiali dei componenti strutturali sono cruciali. L'involucro esterno e il telaio di supporto sono per lo più realizzati in lamiera d'acciaio laminata a freddo-di alta qualità o lamiera d'acciaio zincata. Il primo ha una buona formabilità ed elevata resistenza, mentre il secondo ha una forte resistenza alla corrosione. La scelta può essere fatta in base alle caratteristiche climatiche del luogo di installazione. Le pale della ventola di raffreddamento dei modelli-raffreddati ad aria sono comunemente realizzate in lega di alluminio o plastica tecnica. Il primo ha un'elevata resistenza e una lunga durata, mentre il secondo è leggero e silenzioso-.
In termini di protezione e sigillatura, le strisce di tenuta sono per lo più realizzate in gomma EPDM o gomma siliconica, che hanno una buona resistenza agli agenti atmosferici, alla temperatura e all'invecchiamento. Possono prevenire efficacemente l'intrusione di umidità e polvere e mantenere un ambiente di isolamento interno stabile.
Nel complesso, la scelta dei materiali per i trasformatori di tipo-a secco deve raggiungere un equilibrio tra prestazioni elettriche, resistenza meccanica, resistenza al calore e ritardanza di fiamma, adattabilità ambientale ed economia. La configurazione appropriata di lamiere di acciaio al silicio, conduttori, isolanti e materiali strutturali per diversi livelli di tensione, capacità e ambienti operativi può non solo migliorare significativamente la sicurezza e l'affidabilità del funzionamento delle apparecchiature, ma anche fornire una solida garanzia per la sua promozione e applicazione negli edifici verdi, nella distribuzione intelligente dell'energia e in altri campi.