Сталь для сердечника трансформатора

Обновлено: 15.05.2024

Вопрос-ответ

Электротехническими сталями зазывают металлы, используемые в производстве элементов электротехнического оборудования. Ответ на вопрос, почему сердечник трансформатора выполняют из электротехнической стали: она обладает характеристиками, которые дают возможность уменьшить сопротивление. Благодаря снижению сопротивления трансформатор тратит меньше энергии при передаче импульсов.

Состав и производство

Электротехническая сталь – это сплав железа и силицида железа (FeSi) в различных пропорциях:

горячекатаном сплаве до 3,3% FeSi (Э41, Э42, Э43);
в холоднокатаном сплаве до 4,5% FeSi (Э310, Э320, Э3ЗО).

Силицид выводит из железа кислород, снижающий магнитные свойства. Железо восстанавливается из окислов, образуется оксид кремния, который частично превращается в шлак. Одновременно цеменит (Fe3C) заменяется графитом. Иногда в процессе производства добавляется до 0,5% алюминия. Готовая продукция поставляется в виде тонких листов.

Э – электротехническая;
Первая цифра (содержание алюминия):
«1» – слаболегированная;
«2» – среднелегированная;
«3» – повышеннолегированная;
«4» – высоколегированная;
«А» – небольшие удельные потери;
0 – холоднокатаная.

Горячекатаные сплавы в конце обработки подвергаются воздействию высокой температуры, позволяющей придать ей нужные параметры по толщине. Высокая температура способствует перестроению связей между молекулами, что влечет за собой снижение некоторых свойств.

У холоднокатаного сплава более высокая магнитная проницаемость, если она совпадает с направлением проката. Поперек показатель гораздо ниже, поэтому сердечник лучше производить так, чтобы линии смыкались, и использовать специальные методы сборки. Кроме того, холодная прокатка повышает механическую прочность и качество поверхности листов за счет образования кристаллографической текстуры. Ее качество зависят от степени обжатия, температуры обработки и толщины листа.

По этим причинам большинство производителей стараются выполняться сердечники из стали Э-3ЗОА, хотя ее себестоимость в 2 раза превышает себестоимость горячекатаного материала.

Эксплуатационные характеристики

При выборе сплава для изготовления сердечников учитывается:

показатель удельно сопротивления (способность удерживать и передавать напряжение);
коэрцитивная сила (напряжение магнитного поля, способность материала размагничиваться);
коэффициент магнитной проницаемости (соотношение между индукцией и напряжением магнитного поля);
толщина листа.

Коэрцитивная сила, удельное сопротивление, магнитная проницаемость должны быть максимальные.

Магнитопровод в трансформаторе концентрирует магнитные потоки, вызывающие вихревые электротоки. Сердечник трансформатора выполняется из электротехнической стали для того, чтобы их снизить. Достичь этой цели можно, если выполнять его из пластин толщиной 0,35-0,5 мм.

Технические характеристики холоднокатаной электротехнической стали:

высокая магнитная проницаемость;
высокое сопротивление, снижающее потери на нагрев;
низкие потери на гистерезис (размагничивание) и вихревые токи.

Листы хорошо штампуются, в магнитопроводе изолируются лаком или тонкой бумагой. Это полностью отвечает на вопрос, почему сталь холоднокатаная.

Магнитопроводы трансформаторов выполняются из электротехнической стали для улучшения их эксплуатационных характеристик. При добавлении в сплав кремния и холодной прокатке сталь становится практически идеальным материалом для производства элементов электрических приборов.

Особенности Ш-образной пластины трансформатора, схема и как склеить

Одной из составных частей трансформатора является сердечник. Среди нескольких разновидностей часто встречается броневой трансформатор, имеющий Ш-образную пластину. Расскажем об особенностях такой пластины и проблеме ее расслоения.

Конструктивные особенности Ш-образной пластины трансформатора

Любой трансформатор содержит две основных детали: замкнутый сердечник и медные обмотки. Сердечник, в свою очередь, состоит из пластин, для создания которых используется особая электротехническая сталь. Толщина пластин сердечника напрямую влияет на рабочую частоту трансформатора: чем деталь тоньше, тем больше параметр.

Трансформатор с Ш-образным сердечником также называют броневым. Главные условия, при которых используются такие пластины:

частота не более 8кГц;
максимальная мощность 150В*А.

Ш-образная пластина увеличивает поток рассеяния за счет раздвоения магнитного потока. Положение обмоток на среднем стержне сердечника защищает их от помех и механического воздействия.

Детали для высокочастотных трансформаторов предпочтительно изготавливают из трех основных материалов: пермаллоя, альсифера и феррита. Последний обладает широким диапазоном рабочих частиц, что объясняет использование феррита для создания импульсных трансформаторов.

В описании к магнитопроводу трансформатора даются параметры набора пластин. К примеру, если указано, что необходимо взять железо Ш15Х10, это означает, что:

Ширина средней части пластины должна составлять 15 мм.
Толщина получившейся стопки Ш-образных пластин – 10 мм.

Главным достоинством сердечника, собранного из пластин, является его устойчивость к механическим воздействиям. Это позволяет собирать магнитопровод даже из хрупких материалов. Минус конструкции – повышенная чувствительность к магнитным полям, имеющих низкую частоту.

Собирая сердечник, к пластине Ш-образной формы добавляют перемычки.

Чтобы минимизировать зазор, образованный между перемычкой и пластиной, магнитопровод собирают «вперекрышку».

В каких случаях необходима склейка

Специалисты отмечают два признака того, что Ш-образные пластины расслоились, им требуется перемотка и склейка:

ощутимое нагревание первичной обмотки;
возникновение гула.

Непонятному шуму и повышению температуры в трансформаторе есть физическое объяснение.

Как уже говорилось выше, магнитопровод состоит из пластин, каждая из которых обладает ферромагнитыми свойствами. Когда по первичной обмотке протекает электрический ток, вокруг образуется магнитное поле, способствующее рождению энергии во вторичной обмотке. При неизменной частоте тока, напряжение может расти или падать.

Изменение напряжения воздействуют на воздух, окружающий трансформатор: в нем возникают колебания, звуковые волны. Имея определенную частоту, некоторые из них доступны для уха человека. Но, к примеру, в импульсных трансформаторах гула не слышно.

Более распространен силовой трансформатор. Если раньше устройство издавало тихий гул, а теперь гудит заметно громче, проблема кроется в расслоившихся пластинах. В случае если устройство не только сильно гудит, но и нагревается, значит, повышена токовая нагрузка.

Технология склейки сердечника

Когда проблема определена, нужно позаботиться о восстановлении сердечника. Не всегда конструкция требует склейки. Гул часто становится результатом неправильной сборки, а расслоение можно устранить, стянув их плотнее.

Если склеивание все же необходимо, поможет следующая инструкция:

Рассчитать рабочий ток первичной обмотки.
Аккуратно зачистить керны.
Промазать их небольшим количеством клея.
Собрать трансформатор.
Подключить первичную обмотку к источнику тока.
Оставить до отвердевания клея.

Рассмотрим каждый шаг подробно.

Специалисты советуют пропускать ток для намагничивания пластин сердечника и их нагрева. Так половинки магнитопровода плотнее прижмутся друг к другу. Для того чтобы понять, какое напряжение необходимо, нужно произвести простые расчеты. Измерив сопротивление первичной обмотки (R), подсчитать силу первичного тока по формуле I=220/P. Следовательно, подходящее напряжение – U=IR, но можно поставить и больше.

Зачищать керны нужно максимально аккуратно. Ручная шлифовка приведет к потере плоскостности сердечника.

Далее керны промазывают клеем и собирают трансформатор. Важно следить за тем, чтобы половинки сердечников не были перепутаны. Желательно заранее их пометить.

Подключив обмотки к источнику тока, остается лишь ждать затвердевания клея. Процесс заметно ускорит нагрев, производимый током.

Некоторые мастера советуют смешивать эпоксидный клей с ферритным порошком. Проблема в том, что достать его сложно. Можно сделать его из куска ненужного феррита, подточив его. Больше значение имеет чистота и структура порошка. Если в клеевую массу попадут крупные частицы, это испортит сцепку между пластинами.

Как выбрать клей, чтобы заклеить

Для склейки пластин используется универсальное средство на основе эпоксидной смолы. Эпоксидный клей широко используется не только в быту, но и в промышленности. Популярность вещество получило за высокое качество сцепки между материалами различного происхождения.

Клей является синтетическим продуктом. В составе, помимо основного ингредиента, содержатся растворители, отвердители и прочие добавки, влияющие на качество продукта.

Плюсы эпоксидного клея:

эластичность, не позволяющая шву разрываться при небольших сдвигах;
устойчивость к трещинам;
высокая степень адгезии (состав склеивает разные материалы);

Выбирая клей для работы с сердечником трансформатора, нужно помнить о двух типах эпоксидной смолы. Клей может быть конструкционным и декоративным. Декоративный предназначен для бытовых нужд, его швы отличаются аккуратностью и прозрачностью.

Конструкционные эпоксидные клеи обладают более мощными сцепляющими свойствами. Для склеивания Ш-образных пластин стоит использовать KER-828 и ЭД-20. Оба состава устойчивы к изменениям температуры и химическим воздействиям, отличаются высокой прочностью.

Между этими марками есть несколько несущественных различий. Так, клей российского производства ЭД-20 желтеет под лучами ультрафиолета. При этом смола намного тверже аналога и не стирается твердыми материалами.

KER-828 – корейская марка, обладает меньшей вязкостью. Практически не желтеет с течением времени, но перед действием абразивов уязвима. Однако этот небольшой минус в эксплуатации склеенных предметов не проявляется.

Иногда клей продается в двух тюбиках и называется двухкомпонентным. В одном тюбике содержится жидкая эпоксидная смола, в другом – густое вещество, напоминающее пластилин. Для работы требуется смешать содержимое обоих тюбиков.

Если сердечник трансформатора, состоящий из Ш-образных пластин, издает непривычные звуки и нагревается, проблема в расслоении. Иногда достаточно использовать стяжки, чтобы восстановить целостность магнитопровода. В других ситуациях поможет эпоксидная смола. Четко следуйте инструкции и покупайте качественный клей.

Пример работы

В сети есть примеры работ людей, столкнувшихся с проблемой расслоения пластин сердечника. На фото представлены уже сцепленные пластины.

Электротехническая сталь (трансформаторная) – свойства и применение

Электротехническая сталь – это разновидность черного металла с улучшенными электромагнитными свойствами. Добиться этого удается внедрением кремния. Таким образом, как металл, электротехническая сталь представляет собой сплав железа с кремнием, содержание которого составляет 0.8 – 4.8%. Наименование, этот специфический состав получил вследствие области своего непосредственно применения.

Электротехническая сталь, также имеет названия динамная сталь, трансформаторная сталь и кремнистая электротехническая сталь.

Зачем кремний в стали?

Легирование производится не чистым элементом кремнием, а ферросилицием. Это вещество представляет собой сплав FeSi с железом. Легирование стали Si позволяет вывести из металла кислород, элемент – оказывающий наибольшее негативное воздействие на магнитные свойства Fe. Происходит реакция восстановления железа из его окислов, с результирующим образованием оксида кремния, частичного переходящего в шлак.

Так выглядит ферросилициий – марка ФС45

Второй положительный эффект от внедрения кремния в сталь связан с выделением цеменита (Fе3С) из металла, который замещается образующимся графитом. Оба соединения, оксид железа и цеменит увеличивают коэрцитивной силы в металле, что приводит к росту потерь на гистерезис. Более того, легирование кремнием железа с концентрацией Si выше 4% способствует также снижению потерь на вихревые токи, что обусловлено повышением удельного электрического сопротивления электротехнической стали относительно ее марок, нелегированных кремнием.

Химический состав стали с улучшенными магнитными характеристиками

Исходя из вышесказанного, повышение содержания кремния в металле снижает удельный вес оксидов железа. Как показывает практика, одновременно с этим происходит рост индукции насыщения Вs железа. Ее максимальная величина достигается при содержании Si на уровне 6.4%.

Однако по химическому составу электротехническая сталь остается легированным металлом с содержанием кремния не более 4.8%. Это связано с ухудшением механических свойств металла, хрупкости в частности, при росте концентрации Si. Наряду с кремнием в электротехническую сталь может добавляться алюминий на уровне 0.5%.

Сердечник трансформатора из электротехнической стали

Исходя из химического состава (содержания легирующих примесей), металл разделяют на две категории динамная и трансформаторная сталь. В первой разновидности процент вхождения кремния составляет 0.8 – 2.5%, тогда как трансформаторное железо характеризуется уровнем легирования 3.0 – 4.5%.

Изотропная и анизотропная сталь – отличия производства

Как можно понять из вышесказанного, характеристики легированного соединения сильно зависят от содержания кремния. Вторым фактором, определяющим свойства металла, выступает его внутренняя структура, которая формируется в процессе производства. В частности горячекатаная и холоднокатаная стали обладают различными по размеру ячейками. Для крупнокристаллических материалов характерны большие величины магнитной проницаемостью, но коэрцитивная сила существенно ниже, чем у металлов с мелкокристаллической структурой. Варьировать размер зерна позволяют два вида обработки: механическая и термическая.

Так отжиг стали способствует понижению внутренних напряжений в металле, одновременно приводя к увеличению кристаллов, образующих его структуру. Горячая прокатка электротехнической стали не способна создать устойчивую ориентацию зерен внутри металла, оставляя ее хаотичной. Подобная изотропная сталь, как результат, характеризуется независимостью магнитных свойств от направления.

Добиться текстурованной структуры с определенной пространственной ориентацией кристаллов в металле позволяет повторной холодной прокатки стали, сопровождающаяся отжигом при особых условиях. Как результат получается анизотропная сталь, где ребра кубической решетки кристаллов установлены в направлении прокатки. Расположив анизотропную сталь в правильном направлении, можно добиться повышения магнитной проницаемости, одновременно понизив коэрцитивную силу.

Производство электротехнической стали налажено в виде листового проката с шириной полосы 240 – 1000 мм. Металл выпускается рулонами или отдельными листами, длина которых варьируется от 720 до 2000 мм. Толщина электротехнического стального профиля начинается с 0.05 мм и может иметь следующие показатели: 0.1, 0.2, 0.35, 0.5 и 1,0 мм. Кроме того, классификация электротехнических сталей по разновидности продукции допускает следующие виды проката: сортовой и лента резанная.

Марки изотропной тонколистовой стали х/к: 2011, 2012, 2013, 2014, 2015, 2016, 2312, 2411, 2412, 2413, 2414, 2421.

Марки анизотропной тонколистовой стали х/к: 3311 (3411), 3411, 3412, 3413, 3414, 3415, 3404, 3405, 3406, 3407, 3408, 3409.

Металлическая буква “Е” – что это?

Всех мучил вопрос в детстве – что эта за металлическая буква Е или Ш такая?

Эта металлическая пластина в виде буквы Ш или Е (кто как видит) и есть та самая трансформаторная сталь, точнее сердечник трансформатора, изготовленный из электротехнической стали. Такие пластины часто попадались в детстве – ржавые, гнутые, склеенные, кто-то затачивал их и бросался, словно, самурайскими сюрикэнами.

Буква Е или Ш – та, что мы видели в детстве

Этих металлических букв Ш (Е), казалось, валяется целая куча – они были в каждом дворе иногда валялись целыми россыпями, а появлялись они после разбора вот таких трансформаторов, см. фото:

Внутри этого трансформатора находится сердечник из трансформаторной стали и склеенных букв “Е”

Электротехническая сталь – марки

Маркировка данного вида металла представляет число, где его цифры указывают:

Первая – структурное состояние металла и класс его прокатки. Это может быть горячекатаная (1) или холоднокатаная (2) изотропная, а также холоднокатаная анизотропная разновидность стали.
Вторая – отображает процент вхождения кремния. Она принимает следующие допустимые значения от 0 до 5. Стартовая величина – менее 0.4% обозначается как 0. Вторая цифра 1 соответствуют содержанию Si 4 – 0.8 %. Последующие четыре значения отображают увеличение концентрации кремния на 1, вплоть до величины 4.8%.
Третья цифра характеризует электромагнитные характеристики: коэрцитивная сила, магнитна индукция и прочие.
Последние две цифры отображают количественное значение характеристики из третьего пункта.

Марки электротехнической стали:

Сталь электротехническая сернистая: 1211, 1212, 1213, 1311, 1312, 1313, 1411, 1412, 1413, 1511, 1512, 1513, 1514, 1521, 1561, 1562, 1571, 1572, 2011, 2012, 2013, 2111, 2112, 2211, 2212, 2213, 2214, 2215, 2216, 2311, 2312, 2411, 2412, 2413, 2414, 2421, 3311, 3404, 3405, 3406, 3407, 3408, 3409, 3411, 3412, 3413, 3414, 3415, 3416, 3421, 3422, 3423, 3424, 3425

Сталь электротехническая нелегированная: 10832, 10848, 10850, 10860, 10864, 10880, 10895, 11832, 11848, 11850, 11860, 11864, 11880, 11895, 20832, 20848, 20850, 20860, 20864, 20880, 20895, 21832, 21848, 21850, 21860, 21864, 21880, 21895

Свойства электротехнической стали

Ценность легированного кремнием железа обусловлена его улучшенными электромагнитными характеристиками: высокий уровень индукции насыщения, минимизация потерь на гистерезис, а также пониженная коэрцитивной сила. Поскольку анизотропная структура позволяет еще больше улучшить эти свойства, то спрос не текстурованные стали изначально выше.

Вопрос, для каких целей применяют электротехнические стали, находит ответ в наименовании металла. Одно из предназначений сплава – это сердечники в таких устройствах:

трансформаторов тока;

статоры и роторы электрооборудования;

силовых трансформаторов.

Кроме того, электротехническая сталь – отличный материал для магнитопроводов в составе электрических аппаратов. Понять, почему сердечник трансформатора выполняют из электротехнической стали несложно. Это следует из свойств металла, в частности повышению удельного электрического сопротивления. Это, в свою очередь, приводит к уменьшению потерь мощности от вихревых токов, характерных для сердечника трансформатора. Как результат, повышается общая эффективность устройства, а сам сердечник меньше нагревается.

Еще больше нивелировать потери от вихревых токов, можно уменьшив толщину пластин. Поэтому электротехническая сталь для электродвигателей, в частности сердечников трансформаторов, должна иметь толщину 0.5 мм при частоте 50 Гц. Если источник тока работает на больших частотах, под сердечник используют более толстые листы электротехнической стали: 0.1 или 0.2 мм.

Дополнительные потери энергии в сердечнике трансформатора происходят вследствие гистерезиса – процесса циклического перемагничивания. Сузить петлю гистерезиса, соответственно уменьшить ее площадь приведут к понижению потерь на перемагничивание. Это вторая причина использования электротехнической стали в сердечнике трансформатора.

Поскольку снижение потерь на вихревые токи и гистерезис достигается повышением содержания кремния в металле, сплав с высокой концентрацией Si получил название трансформаторная сталь, характеристики которой лучше подстроены именно под трансформаторы. Выражаясь языком цифр, в производстве мощных трансформаторов использование текстурованной стали позволяет уменьшить уровень потерь на треть. Кроме того, это способствует снижению массы трансформатора на 10% и расхода самого металла на 20%.

Сбор сердечника трансформатора

Кроме трансформаторов, электротехническая сталь, в зависимости от марки применяется для:

магнитных цепей при изготовлении электрического оборудования – марки 2212, сернистая изотропная, 20895/20880 АРМКО;

электродвигателей и подобных изделий – марка 10895/Э12/АРМКО;

прочая электротехническая продукция – марка10880/Э10/АРМКО.

Назначение некоторых марок стали электротехнической:

Основные производители электротехнической стали

Если рассматривать выпуск данного вида металла в мировом масштабе, то основными игроками выступаю восточные страны: Китай и Япония. Их долевой вклад в производстве и потребление электротехнической стали составляет до 50%. Дисбаланс между странами состоит в том, что Китай – основной производитель, тогда как Япония преимущественно экспортирует этот сортамент стали.

Готовая продукция – рулоны электротехнической стали

Россия относится к числу тех государств, где объемы производства металла превышают внутреннее потребление сортамента электротехническая сталь. Цена этого вида продукции на отечественном рынке составляет от 80 до 180 рублей за килограмм. На сегодня РФ сумела выйти на объемы производства данного сортамента металла, которые составляют 10% от общего мирового импорта электротехнической стали. Основными производителями металла на российском рынке выступают:

Северсталь;

ВИЗ-Сталь;

Новолипецкий металлургический комбинат.

Объемы, производимой ими продукции троекратно превосходят потребности внутреннего рынка, что позволять импортировать электротехническую сталь как на Запад: Италия, Швейцария, так и в сторону Востока – Индия. Что касается долю конкретного вида стали в общем объеме, то две трети производственных мощностей ориентированы на выпуск динамного сортамента металла. И только 30% производства – это трансформаторная сталь, цена которой составляет 120 – 180 руб/кг.

Лом трансформаторов или трансформаторный лом

Силовые трансформаторы относятся к разряду промышленного оборудования, обеспечивающие адаптацию величин напряжения путем поэтапного преобразования энергии. Применяется, как отдельно стоящее, так и входящее в конструкцию вторичного источника питания устройство.

На рынке сырья, относящегося к переработке лома, высоко ценятся старые изделия, где наиболее высок процент присутствия чистых материалов. Сталь, медь, масло не содержат присадок, безусловно повышающих эксплуатационные качества, но значительно снижающих стоимость, поскольку не все из них также ценны.

Общие сведения: конструкция, применение, демонтаж

Наиболее часто требуются приборы понижающие напряжение, поступающее к потребителю. Но есть категория трансформаторов, повышающая эти величины. Основными отличительными характеристиками обоих видов силовых установок остаются такие параметры:

количество фаз;

число обмоток, способы их соединения;

место размещения (уличные или под крышей);

метод охлаждения;

расчет предельной мощности (универсальное, специализированное оборудование).

Конструктивно все виды трансформаторов имеют схожие схемы, в которые входят:

Магнитопровод, состоящий из активной и неактивной частей.
Стержни с изолированными обмотками.
Вводы, состоящие из токоведущего стержня или кабеля, металлического фланца, изолятора (например, фарфорового).
Расширитель для масляных вводов (где это необходимо).
Система охлаждения.
Стабилизатор напряжения.

Для изготовления деталей/элементов силового оборудования используется электротехническая сталь, медь, изолятор. Поэтому при необходимости обновления, стараются найти пункты приема трансформаторов на лом, где оказывают услуги демонтажа, осуществляют вывоз, исходя из принципов экономичности. Процесс разборки для профессионалов не отнимает много времени, позволяет попутно определиться с состоянием комплектующих деталей:

рассмотреть обмотку, сложность ее удаления;

произвести необходимую маркировку, сортировку;

проверить герметичность радиатора;

дать приблизительную оценочную стоимость.

Впрочем, зная модель трансформатора, имея на руках технический паспорт, о цене обе стороны могут договориться еще до начала работ, независимо от изношенности внутренних деталей.

ВАЖНО помнить о пожарной безопасности перед демонтажем трансформатора!

Основные комплектующие интересные для продажи:

Трансформаторная медь

Трансформаторную медь часто называют шина, с большим энтузиазмом принимается в специализированных пунктах приема цветного лома. Для этого есть одна важная причина: качество материала, полученного с помощью электролиза.

Трансформаторная медь – часть трансформаторной шины

Это практически чистые образцы меди, проводниковые свойства которой стоят на втором месте после серебра:

удельное сопротивление — 0,0175 мкОм-м при 20°С;
плотность 8,96 г/см 3 при той же температуре.

Обмоточные провода изготавливают из круглых или прямоугольных марок. Материал по качеству дополнительно делят на такие виды:

мягкий отожженный (М);

полумягкий (ПМ);

твердый (Т).

Стержни из конструкционной части трансформаторов, кроме проводящих свойств, обладают механической прочностью, жесткостью. Для их изготовления используют полумягкую медь.

В разных частях изделия используют изоляторы: кабельная или телефонная бумага, хлопчатобумажная нить, стекловолокно с различными пропитками, уже упомянутый фарфор. Для пункта приема лома трансформаторов цена на такую медь будет зависеть от предполагаемых затрат на ее очистку или точнее сказать, засора, а также трудоемкости процесса разбора прибора. Некоторые из них требуют чуть больше внимания, времени, специальных приспособлений.

Иногда для сборки силовой установки используется алюминий. Его аналогично сортируют на чистый металл и содержащий примеси. Учитывают затраты и оказание услуг по демонтажу оборудования. Однако в своей категории материал однозначно сохраняет наивысшую оценку.

Элементы с изоляционной оболочкой направляются на предварительную механическую обработку – измельчение. После чего весь объем плавят и с помощью магнитов отделяют от примесей, далее подвергают электролизу, другим схожим методам очистки. Благодаря порошковой металлургии медь получает вторую жизнь.

Электротехническая сталь или трансформаторная сталь

Электротехническая сталь также становится вторсырьем после демонтажа или разборки оборудования. В некоторых источниках этот тип материала числится, как шихта. Другими словами – это сердечник трансформатора, изготовленный из электротехнической стали. Также сердечники в разных исполнения трансформаторов бывают выполнены из пермаллоя, ферроди-электриков, ферритов.

Шихта трансформаторная или сталь электротехническая

Химическая структура лома электротехнической стали представляет сплав железа с углеродом, дополненного кремнием. За счет его присутствия получают мягкое ферромагнитное железо, используемое в знакопеременных полях.

Электротехническая сталь в сердечнике трансформатора

Для пунктов приема лома электростали большее значение имеют такие параметры:

способ получения материала (холоднокатаный, горячекатаный);

толщины листов, проволоки, других форм (колеблется о 0,05 мм до 2 мм);

наличие отверстий, паек;

иногда важен год выпуска оборудования.

Перед сдачей на конечный пункт приема шихту обязательно очищают от изоляционных лакокрасочных покрытий, следов образовавшейся ржавчины. Наличие обоих нежелательных слоев незначительно снижает стоимость лома трансформатора.

Сегодня из вторсырья все чаще делают холоднокатаную сталь, выпуская листы для магнитопроводов толщинами 0,28—0,5 мм. К этому виду материала предъявляются следующие физические требования:

низкая величина ваттных потерь;

анизотропность металла;

прочность на изгиб.

Электротехническая сталь на небольших трансформаторах

Поэтому для получения новой электротехнической стали используют сплавы железа с малым содержанием углерода до сотых процентов, в некоторых случаях добавляют марганец, алюминий или никель. Однако эти вещества вместе с улучшением качеств дают различные побочные эффекты: ухудшают гибкость, электротехнические свойства. Добавление кремния в количестве 0,5-3,5% стало оптимальным решением, с его помощью удается изменять такие характеристики:

увеличить значение удельного электросопротивления;

снизить потери на вихревые потоки;

повысить магнитопроницаемость;

уменьшить потери на гистериз;

улучшить прочность, понизить пластичность.

Анизотропная и динамная сталь наиболее высоко ценятся в пунктах приема лома, ее стоимость в десятки раз превышает цену тоже необычного и высокопрочного инструментального сплава.

Трансформаторное масло

Следующим важным компонентом, присутствующим в конструкции, считают трансформаторное масло. Его получают методом перегонки нефти, поэтому продукт относят к натуральным и характеризуют такими качествами/свойствами:

сохранение оптимальной вязкости, изменяющейся с условиями эксплуатации (охлаждение, нагрев);

замерзание не происходит вплоть до снижения температуры до -45 0 С;

содержание водорастворимых кислот и щелочей колеблется в сотых долях процента;

отсутствие примесей;

тангенс угла диэлектрических потерь не более 7%;

наличие пробивного напряжения, определяемого экспериментально.

Для сравнения веретенное масло, получаемое также из перегонки нефти подвижнее, но имеет ряд нежелательных примесей. Поэтому его используют, как смазку, а трансформаторное для охлаждения оборудования в процессе эксплуатации. Кроме того, последний вид масла отличается изоляционными и дугогасящими свойствами.

Сухой трансформатор – в таких трансформаторах нет масла

Учитывая изменчивость вязкости при различных температурных режимах, качество продукта контролируют графиком зависимости этих величин, он должен иметь максимально пологий вид.

Большое значение имеет кислотное число, которое нарастает по мере использования прибора. Важным критерием сохранения низкой кислотности служит правильность монтажа оборудования и проведение дегазационных мероприятий до заливки жидкости. Однако трансформаторы, отслужившие по 20, иногда более, лет неизбежно содержат масло с относительно высоким числом окисления. Поэтому продукт, хотя и остается при цене, требует повторной обработки: фильтрации, очистки от образовавшихся примесей, проверки на различные свойства. При замене масел изделия или заливке новых агрегатов используют только свежее масло, не бывшее в употреблении.

Сегодня разработан ряд комплексов (ноу-хау компаний) внедрения антиокислительных присадок. Это позволяет говорить о долговечном использовании трансформаторов с новым поколением масел.

Масляные трансформаторные радиаторы

Пункты приема лома также заинтересованы в поступлении к ним масляных радиаторов, выполняющих роль резервуаров, обеспечивающих конвекцию жидкостей в трансформаторе. Есть несколько принципиальных видов: внутренний и наружный. Первым комплектуют оборудование прямо на заводе, доставляют и устанавливают вместе с ним. Роль второго могут исполнять навесные стальные трубы (овальные или круглые), специальным образом крепящиеся к баку, при установке используются различные методы герметизации, а также резиновые, аналогичные им заглушки.

Такие радиаторы идеальны для разделки труб для их дальнейшей продажи

Чем больше мощность трансформатора, тем вероятнее использование навесного масляного радиатора, называемого прямотрубным, по мере необходимости оснащается наружным вентилятором. Также используются радиаторные краны, изготавливаемые из нержавеющей стали и имеющие специфическое крепление к патрубкам трансформатора.

Однако в случае со сдачей лома электротехнической стали интересен факт состояния труб:

снаружи покрыты защитными слоями, препятствующими коррозии (лак, краска, цинк);

внутри, благодаря использованию трансформаторного масла, они чистые, без накипи, ржавчины;

при аккуратном демонтаже сохраняют размеры (в длину).

Трубы с трансформатора – нарезаны по 2,5 метра для продажи

Если эту радиаторную трубу порезать в размер, к примеру по 2,5-3 метра, их легко можно продавать, как столбиковую, заборную трубу б/у отличного качества, находящуюся в хорошем состоянии.

Резюме

Конечно, самостоятельный разбор и сдача трансформатора по частям экономически более выгодный. Чтобы избежать элементарных потерь при неправильном демонтаже (например, вытекания масла), предприниматели предпочитают пользоваться услугами профессионалов: знающих места расположения заглушек; точно определяющих грань между типами стали, благодаря чему производят точное изъятие всех материальных ценностей трансформатора.

Читайте также: