Работа трансформаторов электрического тока и большинства других электрических основана на создании электромагнитного поля посредством катушек с обмоткой. Для формирования таких катушек используют специальные электрические провода, которые изолированы определенным образом. Рассмотри марки обмоточных проводов для трансформаторов и их отличие друг от друга.

Какие провода применяются для намотки трансформаторов?

Обмоточные провода изготавливаются различных модификаций, при этом они классифицируются по материалу жилы и изоляции, форме и сечению проводника.

Изолирующий материал обмоточных проводов может быть:

• волокнистым;
• эмалированным;
• комбинированным.

Волокнистый тип изолятора отличается высокой механической прочностью, так как имеет большую толщину. Выполняется из натурального или искусственного шелкового волокна, а также с использованием хлопчатобумажного материала, стекловолокна, капрона, лавсана или асбеста. Волокнистая изоляция применяется для изготовления катушек масляных трансформаторов и некоторых типов электрических двигателей и маркируется следующим образом: для натурального шелка – буквой «Ш» в марке, искусственный шелк – «ИШ», капрон – «К», хлопчатобумажная – «Б», стекловолокно – «С» и асбест – «А». Такой тип изоляции наименее стоек к агрессивным средам и воздействию химических веществ.

Рис. 1 Расшифровка маркировки обмоточных проводов

Эмалированная изоляция - это специальный состав, которым покрывают проводник. При этом, такой тип изолятора имеет минимальную толщину, но отличается высокой прочностью и стойкостью к воздействию химически активных веществ и агрессивных сред, а также выдерживают высокие температуры. Изготавливается такая изоляция из теплостойкой полиэфирной (в маркировке «ЭВ»), лакостойкой («ЭЛ»), полиамиднорезольной («ЭЛР») или полиуретановой («ЭВТЛ») эмали, а также из винифлекса («ЭВ»)  - специального высокопрочного состава.

Комбинированный изолирующий материал – это нанесение несколько слоев изоляции различного типа. Чаще всего внутренний слой – это эмалированный состав, а наружный выполнен из волокнистого материала. При применении комбинированного изолирующего состава маркировка изоляции провода состоит из двух кодов, которые обозначают оба типа.

По материалу жил проводники для обмотки бывают:

• медные;
• алюминиевые;
• с применением различных сплавов;

Алюминиевые обмоточные провода маркируются буквой «А» в наименовании и выполняют, соответственно, из алюминиевого сплава. Такие проводники применяются реже, чем другие типы, ввиду своего высокого удельного сопротивления. Но так как алюминий имеет меньшую цену, то все же такие проводники в некоторых типах оборудования оправдывают свое применение.

Медные провода не имеют в маркировке обозначения. Провода с медными жилами получили наибольшее распространение в обмотках различных трансформаторов и электродвигателей, так как имеют улучшенные электрические свойства и менее подвержены коррозии. Единственным минусом медных проводников является его более высокая цена в сравнении с алюминиевыми, но так как сечение медных проводников при одинаковых условиях обычно необходимо меньше, чем у алюминиевых, то разница в цене по итогу не слишком большая.

Провода из различных сплавов имеет узкую направленность и применяются только в специальном оборудовании. К таким изделиям можно отнести, например, нихромовые проводники. Для получения различных характеристик подбирают разнообразные сплавы, которые обычно изготавливаются на заказ и поэтому наименее распространены на рынке.

Форма сечения – это следующая характеристика, которая отличает обмоточные кабели между собой. Различают проводники с круглой и прямоугольной формой поперечного сечения.

 Для прямоугольного проводника в нормативно-технической документации указывается соотношение его толщины к ширине. Толщина самых распространенных моделей варьируется от 1,30 – 6,0 мм, а ширина от 3,5 до 15,0 мм. Провод с прямоугольным сечением применяют для больших токовых нагрузок.

Круглое сечение используют при намотке на катушки при эксплуатации в условиях малых токов, но несмотря на это, круглое сечение – наиболее распространено. Прочностные характеристики у круглых кабелей выше, чем у прямоугольных. Также положительным качеством такого типа сечения является удобство его намотки на сердечник.

Обзор популярных марок медных обмоточных проводов для трансформаторов

Обмоточные провода выпускают большое количество различных типов и модификаций, маркировки которых запомнить просто невозможно. Для каждой сферы применения, условий эксплуатации и типа оборудования кабель подбирают исходя из целесообразности и эффективности использования. Рассмотрим наиболее популярные варианты обмоточных проводников.

ПЭВ – медных провод, изолированный лаком на поливинилформальэтилалевой основе ВЛ-931. Изоляция является высокопрочной. Применяется такой провод для производства катушек электрических трансформаторов и электродвигателей длительно работающих при температуре до 110 градусов Цельсия. ПЭВ-1 – имеет один слой эмали, а ПЭВ-2, соответственно, два слоя. Провод ПЭВ имеет круглое сечение с диаметром от 0,02 до 2,44 мм.

ПЭТВЛ – медный провод, имеющий изоляцию из высокопрочного эмалевого состава на основе полиуретанового лака. Отличительной особенностью данного типа провода является его обслуживание без предварительной зачистки эмали и без использования травильных компонентов для лужения). ПЭТВЛ-1 и ПЭТВЛ-2 отличают количеством слоев изолирующего материала. Данный кабель применяют в электрических машинах, работающих при температуре до 120 градусов Цельсия. Имеет круглое сечение и диаметр жилы от 0,06 до 1,56 мм.

ПЭМ – медный провод с высокопрочной изоляцией, изготовленной с применением металвинового лака. Различают ПЭМ-1, ПЭМ-2 и ПЭМ-3, которые отличаются между собой количеством слоев нанесённого лака. Может иметь круглое и прямоугольное сечение. Круглый проводник имеет диаметр от 0,06 до 2,44 мм, прямоугольный по толщине от 0,5 до 1,95 мм, по ширине от 2,1 до 8,8 мм. Такой тип провода используется при производстве катушек для электрических машин, работающих при длительной температуре до 105 градусов Цельсия.

Как выбрать диаметр провода для трансформатора?

Диаметр провода для трансформаторных катушек выбирают исходя из электрических характеристик данной машины. Главной характеристикой для катушки является ток. Рассчитать его можно по формуле:

I=P/U, где I – ток, P – потребляемая мощность, U – действующее напряжение.

Диаметр же обмоточного провода подбирается с помощью следующей формулы:

D=1,13 √(I/j), где D – диаметр, I – ток обмотки в Амперах, j – плотность тока в Ампер/кв.мм.

Плотность тока подбирается по специальной таблице исходя из конструкции и мощности трансформатора.

Для замены старого провода на катушке на новый подойдет способ измерения диаметра старого проводника. Его можно измерить при помощи микрометра или вручную. Для ручного (менее точного способа) на любой стержень плотно наматывают десяток витков провода и измеряют длину намотки, потом разделяя её на количество витков.