CAST RESIN TRANSFORMER، نوعی ترانسفورماتور است که سیم پیچ های آن در دی الکتریک، مایع غوطه ور نمی‌باشند، بلکه از مواد جامد جهت این امر استفاده می‌شود. از این نوع ترانسفورماتورها در بدترین شرایط محیطی، آب و هوایی و آتش سوزی بهره برداری می‌شود، لذا ایمن ترین و قابل اطمینان ترین نوع ترانسفورماتور توزیع می‌باشد.
ایده ساخت ترانسفورماتور فاقد روغن در اواسط دهه 90 مطرح شد. بررسی طراحی و ساخت این ترانسفورماتور از بهار سال 1996 شروع شد. در ترانسفورماتور شرکت ABB، به جای استفاده از هادی‌های مسی، با عایق کاغذ از کابل پلیمری خشک با هادی سیلندری استفاده می‌شود. در یک ترانسفورماتور خشک، استفاده از تکنولوژی کابل، امکانات تازه ای برای بهینه کردن طراحی میدان‌های الکتریکی و مغناطیسی، نیروهای مکانیکی و تنش‌های گرمایی فراهم کرده است.
ویژگی‌ها:
- خود اطفاء بودن مقاومت در برابر رطوبت
- عدم ایجاد آلودگی های زیست محیطی
- مقاومت در برابر اتصال کوتاه
- سهولت نصب و بهره برداری
- قابل استفاده بودن در محیط‌های گرم تا دمای 55 درجه سانتیگراد
- عملکرد خوب در برابر لرزشها و تکانهای شدید
- بی نیازی از سرویس نگهداری چشمگیر
- امکان نصب در مجاورت محل مصرف و در نتیجه کاهش تلفات
ایمنی بیشتر و ایده ال بودن برای نصب در فضای محدودی که نصب ترانسفورماتورهای روغنی میسر نمی‌باشد اقتصادی بودن از عمده ترین مزایای ترانسفورماتور خشک رزینی می باشد.
انتخاب مواد سیم پیچ
معمولاً از مس و آلومینیوم برای ساخت سیم پیچ استفاده می‌شود. اگر چه مس هدایت بهتری دارد، ترانسفورماتور با هادی آلومینیوم دارای هزینه و وزن کم است. برای همان جریان نامی، از رسانای مس با مقطع کمتر به عنوان ماده سیم پیچ در ترانسفورماتور استفاده می‌شود. سیم پیچ مس استحکام مکانیکی بیشتری نسبت به سیم پیچ آلومینیوم ایجاد می‌کند.
فاکتورهای مهم برای طراحی ترانسفورماتور
انتخاب نوع عایق
به طور کلی از عایق کلاس F و H برای عایق کاری سیم پیچ‌های اولیه و ثانویه استفاده می شود. این به این دلیل است که این کلاس‌ها دارای مقاومت در برابر درجه حرارت بالا، به عنوان مثال 155 درجه سانتیگراد برای F و 180 درجه سانتیگراد برای کلاس عایق H هستند. به طور کلی از لاستیک و رزین پلی استر، به عنوان عایق سیم پیچ استفاده می‌شود. به غیر از مقاومت دمایی بالا، مقاومت مکانیکی، مقاومت دی الکتریک و مقاومت در برابر شوک حرارتی قابلیت‌های اساسی است که باید توسط عایق انتخاب شده برای سیم پیچ‌ها تحقق یابد.
انتخاب مواد هسته با تلفات هیسترزیس کم
انتخاب مواد هسته در طراحی ترانسفورماتور بسیار مهم است. مواد هسته باید رلوکتانس مغناطیسی کم و هدایت مغناطیسی بالا و تلفات هیسترزیس کمی داشته باشند. اما هر دو ویژگی را نمی توان به دست آورد. به طور کلی از فولاد سیلیکون، CRGO و غیره استفاده می‌شود، تا حداقل تلفات بالای هیسترزیس با نفوذپذیری بالاتر صورت گیرد.
تنظیم ولتاژ
هنگامی که ولتاژ ثانویه ترانسفورماتور به دلیل افزایش بار به طور ناگهانی افت می‌کند، به این تنظیم ولتاژ ضعیف گفته می‌شود. تنظیم ولتاژ ضعیف ناشی از راکتانس نشتی داخلی بالای ترانسفورماتور است. بنابراین، راکتانس نشتی در طول طراحی در 2٪ نگه داشته می‌شود.
طول عمر
عمر ترانسفورماتور به خرابی عایق سیم پیچ به دلیل اثر افزایش دما در سیم پیچ به دلیل اضافه بار بستگی دارد. به طور معمول عایق کلاس B ،F و H برای ترانسفورماتور نوع خشک ترجیح داده می‌شود تا در برابر گرادیان درجه حرارت بالاتر از جمله دمای محیط مقاومت کند. بنابراین طراحی ترانسفورماتور باید با توجه به بالا رفتن دمای کامل کارکرد انجام شود.
تلفات
بدون تلفات بار به معنی تلفات هسته و جریان گردابی است که مستقل از شرایط بارگذاری است. اما در شرایط بارگیری، افت مس وجود دارد که شامل از بین رفتن آهن برای افزایش ارزش تنظیم ولتاژ، یعنی تنظیم ولتاژ ضعیف است. برای به حداقل رساندن این اتلاف و تنظیم ولتاژ بهتر، رطوبت نشت و مقاومت در برابر سیم پیچ باید در حد متوسط باشد، بنابراین راندمان بالاتر است.