Электротехнический лист 2011 в Минске

Электротехнический лист 2011: состав, свойства и применение

Электротехнический лист 2011 — это холоднокатаный анизотропный (текстурованный) лист из кремнистой стали, предназначенный для магнитопроводов силовых трансформаторов. Материал производится по ГОСТ 21427.1 и характеризуется строго ориентированной зеренной структурой, обеспечивающей высокую магнитную проницаемость в направлении прокатки. Класс 2011 относится к группе с регламентированными удельными потерями и индукцией при магнитной поляризации до 1,7 Тл.

Основное отличие листа 2011 от изотропных марок — наличие совершенной ребровой текстуры {110}<001>, формируемой в процессе двухстадийной холодной прокатки с промежуточным рекристаллизационным отжигом. Такая структура минимизирует потери на гистерезис и вихревые токи при перемагничивании вдоль направления прокатки. Для снижения вихревых токов поверхность листа покрывается электроизоляционным покрытием на основе фосфатов или оксида магния, которое выдерживает термообработку при снятии напряжений.

Технические характеристики листа 2011

Материал поставляется в рулонах или листах толщиной 0,23–0,50 мм. Химический состав включает кремний (2,8–3,5%), углерод (не более 0,005%), серу и фосфор в следовых количествах. Нормируемые магнитные свойства контролируются на образцах, вырезанных вдоль направления прокатки, после снятия напряжений при 800–840 C.

Применение в силовом электрооборудовании

Лист 2011 используется преимущественно для шихтованных магнитопроводов силовых трансформаторов классов напряжения 10–220 кВ. Пластины, вырубленные или вырезанные лазером, собираются в стержни и ярма с последующей склейкой или стяжкой. Благодаря высокой индукции насыщения и низким удельным потерям материал позволяет снижать массогабаритные показатели трансформаторов при сохранении КПД на уровне 98–99%.

Типовые области применения:

• магнитопроводы силовых трансформаторов распределительных сетей 6–35 кВ;
• стержни и ярма трансформаторов для преобразовательных подстанций;
• магнитные системы сухих трансформаторов с литой изоляцией;
• реакторы и дроссели с ориентированным магнитным потоком;
• измерительные трансформаторы тока и напряжения высокого класса точности.

При проектировании магнитопроводов из листа 2011 необходимо учитывать анизотропию магнитных свойств: в направлении, перпендикулярном прокатке, индукция снижается на 30–40%, а удельные потери возрастают в 2–3 раза. Поэтому конструкция шихтовки должна обеспечивать совпадение направления магнитного потока с направлением прокатки в каждом участке магнитопровода. Для стыков в углах применяются косые стыки под углом 45, что снижает потери на 10–15% по сравнению с прямыми стыками.

Особенности обработки и контроля качества

Резка листа 2011 выполняется на высокоточных линиях продольного и поперечного раскроя с использованием твердосплавных ножей. Кромки после резки не требуют дополнительной зачистки при условии применения инструмента с зазором 0,02–0,05 мм. Лазерная резка применяется для пластин сложной конфигурации, однако требует контроля зоны термического влияния, которая может ухудшать магнитные свойства по краям.

После сборки магнитопровода обязателен отжиг для снятия механических напряжений, возникших при резке и шихтовке. Температурный режим — 800–840 C в защитной атмосфере азота или водорода с выдержкой 2–4 часа. Нагрев и охлаждение должны быть равномерными для предотвращения коробления пластин и деградации изоляционного покрытия.

Входной контроль листа 2011 включает проверку геометрических размеров, состояния кромок, сопротивления изоляционного покрытия и выборочные испытания магнитных свойств на кольцевых образцах по методу эпитейна. Допустимое отклонение по толщине — 0,02 мм, по ширине — 0,5 мм. Удельное сопротивление изоляционного покрытия должно составлять не менее 5 Омсм после отжига.

Вопросы и ответы