Пластина трансформаторная рулонная ГОСТ 12855-77: холоднокатаная анизотропная сталь для магнитопроводов
Пластина трансформаторная рулонная ГОСТ 12855-77 — это холоднокатаная электротехническая анизотропная сталь, поставляемая в рулонах и предназначенная для изготовления пластин магнитопроводов силовых и измерительных трансформаторов. Стандарт регламентирует химический состав, магнитные свойства, геометрические параметры и состояние поставки рулонной стали с ребровой текстурой (110)[001], обеспечивающей высокую магнитную проницаемость вдоль направления прокатки.
Технические характеристики и сортамент
Материал производится методом холодной прокатки с последующим высокотемпературным отжигом, формирующим кристаллографическую текстуру. Толщина рулонной стали по ГОСТ 12855-77 составляет 0,28–0,50 мм, ширина рулона — 650–1000 мм. Удельные потери на перемагничивание при индукции 1,7 Тл и частоте 50 Гц не превышают 1,10–1,75 Вт/кг в зависимости от марки. Магнитная индукция в слабых полях (при напряжённости 0,5 А/м) достигает 1,75–1,85 Тл. Коэффициент заполнения пакета при сборке магнитопровода — не менее 0,94–0,96.
Ключевая особенность анизотропной рулонной стали — резкая направленность магнитных свойств: вдоль прокатки удельные потери минимальны, поперёк — возрастают в 2,5–3,5 раза. Это определяет технологию раскроя: пластины штампуют или режут так, чтобы направление магнитного потока в магнитопроводе совпадало с направлением прокатки.
Марки стали и состояние поставки
- Марки с нормированными потерями: 3404, 3405, 3406, 3407, 3408 — с ростом последней цифры удельные потери увеличиваются.
- Марки с нормированной индукцией в слабом поле: 3404, 3405, 3406 — для трансформаторов с повышенными требованиями к току холостого хода.
- Состояние поставки: рулон без термообработки, с гарантированными магнитными свойствами после отжига у потребителя.
- Покрытие: электроизоляционное термостойкое покрытие, выдерживающее нагрев до 800 C без потери диэлектрических свойств.
- Кромка: обрезная, с нормированной серповидностью не более 2 мм на 1 м длины.
Применение в трансформаторостроении
Рулонная пластина по ГОСТ 12855-77 используется для изготовления шихтованных и витых магнитопроводов масляных и сухих трансформаторов распределительных сетей 6–35 кВ, силовых трансформаторов класса 110–500 кВ, измерительных трансформаторов тока и напряжения, а также дросселей и реакторов. В производстве применяется продольная и поперечная резка на гильотинных ножницах, штамповка пластин на прессах, навивка кольцевых и стыковых магнитопроводов на навивочных станках.
Для снижения потерь на вихревые токи пластины собирают в шихтованный пакет с взаимным перекрытием стыков, что уменьшает магнитное сопротивление зазора. При сборке магнитопроводов трансформаторов типа ТМ, ТМГ, ТС применяется шихтовка «впереплёт» с углами 45 и 90.
Параметры рулонной стали по маркам
| Марка стали | Толщина, мм | Удельные потери P,/, Вт/кг | Индукция B,, Тл | Коэффициент заполнения |
|---|---|---|---|---|
| 3404 | 0,28 | 1,10 | 1,85 | 0,94 |
| 3405 | 0,30 | 1,25 | 1,83 | 0,95 |
| 3406 | 0,35 | 1,40 | 1,80 | 0,96 |
| 3407 | 0,50 | 1,75 | 1,75 | 0,96 |
Условия эксплуатации и технологические ограничения
Магнитные свойства анизотропной стали чувствительны к механическим напряжениям: при штамповке и резке в зоне реза возникают пластические деформации, снижающие индукцию на 5–15 %. Для восстановления характеристик применяется отжиг готовых пластин в защитной атмосфере при 780–820 C. Рабочая температура магнитопровода в масляном трансформаторе — до 105 C, в сухом — до 155 C (класс изоляции F).
При хранении рулоны размещают на деревянных подкладках в закрытых складах при относительной влажности не выше 75 %; транспортировка — в горизонтальном положении с фиксацией от смещения. Поверхностные забоины и следы коррозии не допускаются, так как вызывают короткое замыкание между пластинами и рост потерь.
Вопросы и ответы
Чем анизотропная рулонная сталь отличается от изотропной?
Анизотропная сталь имеет кристаллографическую текстуру (110)[001], обеспечивающую минимальные потери вдоль прокатки. Изотропная сталь (ГОСТ 21427.2-83) применяется во вращающихся магнитных полях — в электродвигателях, где направление потока меняется.
Нужен ли отжиг пластин после штамповки?
Да, для восстановления магнитных свойств после механической резки рекомендуется отжиг при 780–820 C в защитной атмосфере. Без отжига удельные потери возрастают на 10–20 %.
Какой коэффициент заполнения обеспечивает сталь толщиной 0,35 мм?
При толщине 0,35 мм коэффициент заполнения пакета составляет 0,95–0,96 при условии удаления заусенцев и нанесения изоляционного покрытия.
Допускается ли резка рулона вдоль на полосы меньшей ширины?
Да, продольная резка на штрипсовых агрегатах допускается, при этом серповидность не должна превышать 2 мм на 1 м, а кромка должна быть без заусенцев высотой более 0,02 мм.
