Epoxy Fiberglass Sheet in Transformer Manufacturing: Properties, Applications & Selection

エポキシグラスファイバーシートとは

エポキシ グラスファイバー シートは、E ガラス織布とエポキシ樹脂の硬質熱硬化性ラミネートで、熱と圧力下で硬化して厚さ約 0.1 mm から 50 mm 以上のボードになります。

各層の厚さは通常 0.05 ～ 0.25 mm で、硬化したボードには重量でおよそ 38 ～ 45 パーセントの樹脂が含まれます。 IEC 60893-3-2 では、このファミリーを EP GC (エポキシ樹脂、連続ガラスフィラメント) として分類しています。非難燃性ボードはG10と呼ばれます。難燃性バージョンは UL94 V0 定格の FR4 です。

材料の分類方法

IEC 指定は、購入者が受入検査時に何を確認できるかを定義します。 EP GC 201 は一般的な電気グレードで、EP GC 203 は機械的強度を追加し、EP GC 204 は湿気の多い条件で強力な電気性能を発揮し、FR4 に最も近い典型的な適合性を示し、EP GC 205 は耐火性を追加します。 G10 または FR4 のみを記載した証明書では、解釈の余地が多すぎます。

トランスフォーマーが必要な理由

変圧器のエンジニアは、絶縁体が機械的負荷に耐え、熱サイクルを通じて耐性を維持し、ルーチンの誘電試験および部分放電試験に合格する必要がある場合に、エポキシ ガラスを指定します。

プレスボードとアラミド紙は準拠しており、簡単に包装できます。エポキシ ガラスは剛性があり、寸法が安定しており、形状に合わせて打ち抜くことができるため、構造断熱材の一種となります。サービスにおいて重要なプロパティ:

• ラミネート全体の絶縁耐力。 ほとんどの配電および中電圧設計では、1 ～ 3 mm のシートが層間およびラインからグランドまでのストレスに対応します。
• 安定した損失係数。 電力周波数のタンデルタは低く再現性があり、ユニットが経年劣化しても漂遊損失を予測可能に保ちます。
• 寸法安定性。 打ち抜かれたストリップや機械加工されたリングは、何年も油に浸したり樹脂を含浸した後でも平らなままです。
• 耐湿性、耐油性。 吸水率が 0.5% 未満であるため、湿気の多い変電所の沿面距離が保護されます。
• 難燃性。 FR4 タイプのボードは UL94 V0 であり、障害時の火災の伝播を制限します。
• 機械加工されたエッジの品質。 層間剥離のないきれいな穴あけとパンチングにより、後に部分放電サイトとなるボイドを回避します。

注意すべき熱および電気の制限

連続使用温度は樹脂システムに応じて 130 ～ 155℃ ですが、絶縁寿命は熱、電圧、時間を組み合わせたものです。ホットスポットの温度が約 10°C 上昇すると、期待寿命が半減する可能性があるため、設計者は平均値ではなく、最も高温になるポイントを追跡します。エポキシガラス積層板の比較トラッキングインデックス (CTI) は通常 150 V ～ 300 V の間にあるため、沿面距離は現場の汚染レベルに適合する必要があります。

変圧器内のどこに使用されるか

このシートは、巻線層、冷却ダクト、クランプ システム、リード線の出口、タップ切り替えアセンブリなど、主要な絶縁ゾーンすべてに使用されます。

1. 絶縁ストリップを層状に重ねます。 巻線層の間にあるパンチングシートにより、オイルや樹脂の経路をブロックすることなく層間の耐久性が向上します。
2. スペーサーバーと冷却ダクト。 接着されたスラットがオイルダクトの高さを決定します。エポキシガラスは、クランプ時にプレスされたファイバーよりも厚みを保持します。
3. エンド絶縁リング。 巻線端のリングは軸方向の短絡力を分散し、オーバーハングに沿面経路を追加します。
4. クランププレートとプレッシャープレート。 全面積の剛性プレートが巻線を均等に押し付け、コアスタックを正方形に保ちます。
5. リードサポートと端子台。 穴あきボードは、制御された距離と確実な機械的固定で高電圧リード線を配線します。
6. タップチェンジャーの絶縁部品です。 精密加工されたプレート、ロッド、チューブは、スイッチング機構を通じて厳密な穴間の公差を実現します。

エポキシガラス繊維シートの製造方法

シートの品質はプレス前に決定されます。ガラスの織り方、樹脂システム、およびプリプレグの樹脂含有量が、完成したラミネートの電気的および機械的な上限を設定します。

1. ガラス生地を織ります。 バランスのとれた平織りまたはツイル E ガラスクロス、1 層あたり 0.05 ～ 0.25 mm、樹脂を均一に吸収する仕上げ。
2. エポキシ樹脂を含浸させます。 布地は樹脂含有量が 40% 近くに保たれた B ステージ プリプレグになります。これ 樹脂と繊維の比率の制御 は、誘電体の一貫性を実現する最初の高品質ゲートです。
3. 目標の厚さまで積層します。 プライは縫い目をオフセットして重ねられています。プレス中にスタックは 15 ～ 25% 圧縮されます。
4. ホットプレスして硬化させます。 スタックは、ガラス転移温度が安定するまで、3 ～ 10 MPa、130 ～ 170°C で硬化します。
5. トリミング、テスト、機械加工を行います。 パネルは IEC 60893 に従ってテストされ、図面に合わせて切断、穴あけ、またはパンチが施されます。

この連鎖こそが垂直統合が重要である理由です。ある工場が生地を織り、独自のプリプレグを実行し、パネルをプレスするときに、空隙を生み出す変数を制御します。 Jiangyin Dongli New 材質s Technology Co., Ltd. は、織物補強材から補強材まで、このフルチェーンを社内で実行しています。 エポキシプリプレグの製造 完成したパネルは、変圧器の購入者にとってバッチのトレーサビリティを実現します。

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適切な等級と公差の指定

グレードの選択は、IEC 60893 の指定と難燃性クラスから始まります。公差と機械加工エッジの要件は 2 番目です。同じ エポキシプリプレグ技術 航空宇宙用ラミネートを定義するものは、変圧器基板の一貫性を左右します。

FR4 タイプがデフォルトの選択である場合

ほとんどの変圧器アプリケーションでは、FR4 タイプまたは EP GC 204 が安全なデフォルトです。UL94 V0 難燃性、低吸水性、およびクリーンな加工を 1 つの基板で実現します。非難燃性の G10 はコストが安くなりますが、通常、防火クラスがそれほど重要ではない密閉された油浸構造に限定されます。

エポキシガラス vs プレスボードおよびその他の代替品

電気プレスボードに対して、エポキシガラスは機械的強度、寸法安定性、耐湿性の点で優れています。プレスボードは、価格、適合性、および含油巻線における長年にわたる認定の歴史で勝利を収めています。

調達とサプライヤーの品質チェック

単一のデータシートではなく、プロセス管理によってラミネートのサプライヤーを認定します。プリプレグがどこで作られるのか、ボイドはどのように制御されるのか、製造バッチ記録が何を示すのかを尋ねてください。

これらのチェックにより、信頼できるトランスグレードのサプライヤーと、単に輸入ボードを再販するサプライヤーとが区別されます。

• IEC 60893 および GB/T 1303 に正確に準拠した EP GC 指定
• UL94 V0 ファイルと証明書に記載されている熱クラス
• 厚さの公差と平坦度はバッチごとに報告されます
• 絶縁耐力、誘電正接、吸水率のロット値
• 機械加工されたサンプルの繊維の抜けや層間剥離の検査
• カスタムの切断、穴あけ、パンチングを生産前に確認

Dongli は、恒温作業場と 100,000 クラスのクリーン エリアを備えた 32,000 平方メートルの拠点でエポキシ ガラス断熱ラインを生産し、製織、プリプレグ、プレス、機械加工を 1 つの屋根の下で行っています。その エポキシグラスファイバー絶縁シートおよびボード はUL94 V0と評価されており、同社は標準パネル、カスタムカットサイズ、スペーサーストリップ、穴あけ端子板、図面に基づいた機械加工リングを供給しています。

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よくある質問

これら 4 つの質問は、変圧器エンジニアがエポキシ ガラス シートを評価する際に最も頻繁に挙げる調達上の決定事項をカバーしています。

G10とFR4の違いは何ですか?

G10は非難燃性エポキシガラス積層板です。 FR4 は、臭素化エポキシ システムを追加して、UL94 V0 難燃性評価を実現します。どちらもエポキシガラスですが、火災安全が絶縁設計の一部であるため、変圧器サービスには FR4 タイプの材料が通常選択されます。

エポキシガラス繊維シートは油入変圧器に使用できますか?

Yes, in structural and spacing roles. Epoxy glass is compatible with transformer oil and holds dimension better than pressboard, but most oil-immersed designs keep bulk winding layers in pressboard or aramid paper and use epoxy glass for clamping plates, lead supports, and tap-changer parts.

What thickness should be specified for transformer insulation?

For distribution transformers, 0.5-3 mm sheets cover most layer insulation and spacer duties; 6-25 mm plates suit clamping structures and terminal boards. The final value depends on voltage class, mechanical loads, and required creepage distances.

Does Dongli supply custom sizes and machined transformer parts?

Yes. Dongli supplies the epoxy glass insulation line in standard sheets and custom cut sizes, including drilled terminal boards, spacer strips, and machined rings, and can adapt laminate thickness and finish to the drawing.