Przepusty transformatorowe to krytyczne elementy izolacyjne w systemach elektroenergetycznych, używane głównie do bezpiecznego prowadzenia przewodów wysokiego- i niskiego-napięcia z wnętrza transformatora na zewnątrz zbiornika, zapewniając jednocześnie izolację i mechaniczne mocowanie do uziemienia. Wytrzymują prąd obciążenia przez dłuższy czas i muszą wytrzymywać chwilowe-przepięcia prądowe w nietypowych warunkach, takich jak zwarcia, co wymaga dużej niezawodności.
Podstawowe cechy przepustów transformatorowych obejmują:
Wysoka wytrzymałość izolacji elektrycznej: Przepusty muszą być w stanie wytrzymać napięcie znamionowe systemu i przepięcia, aby zapobiec przeskokom płomienia lub awarii. Dla różnych poziomów napięcia stosowane są różne konstrukcje izolacyjne:
W przypadku urządzeń o napięciu 40 kV i niższych stosuje się głównie tuleje z czystej porcelany, a głównym materiałem izolacyjnym jest porcelana elektryczna; W przypadku urządzeń o napięciu 60 kV i więcej powszechnie stosuje się-przepusty wypełnione olejem lub przepusty pojemnościowe, wykorzystujące olej izolacyjny lub zasadę podziału napięcia kondensatorów w celu poprawy wydajności izolacji; W systemach wysokiego-napięcia 110 kV i więcej powszechnie stosuje się przepusty pojemnościowe, których rdzeń stanowi rdzeń kondensatora wykonany z wielu warstw folii aluminiowej i przełożonego papieru izolacyjnego, co pozwala uzyskać bardziej równomierny rozkład pola elektrycznego poprzez wyrównanie napięcia i znaczną poprawę napięcia wytrzymywanego.
Wystarczająca wytrzymałość mechaniczna: tuleje muszą zabezpieczać przewody i wytrzymywać naprężenia mechaniczne, takie jak napięcie zewnętrznego przewodu, obciążenie wiatrem i trzęsienia ziemi, szczególnie w zastosowaniach-z wysokim prądem (np. powyżej 800 A). Aby zmniejszyć nagrzewanie prądami wirowymi, konieczne są również środki ekranowania magnetycznego.
Dobra stabilność termiczna: podczas długotrwałej-pracy i zwarć-przepusty powinny być w stanie wytrzymać ciepło generowane przez ciągły prąd obciążenia i wpływ-zwarcia w wysokiej temperaturze, bez starzenia termicznego i uszkodzeń strukturalnych.
Doskonałe właściwości uszczelniające: Tuleje łączą wnętrze i zewnątrz transformatora; zbiornik oleju musi być uszczelniony, aby zapobiec wyciekom oleju izolacyjnego oraz przedostawaniu się powietrza i wilgoci, unikając w ten sposób pogorszenia właściwości izolacyjnych. Nowoczesne tuleje mają przeważnie całkowicie uszczelnioną konstrukcję i są wyposażone w konserwator oleju regulujący zmiany objętości oleju.
Kompaktowa konstrukcja i łatwa konserwacja: Idealne tuleje powinny być małe, lekkie i bardzo wszechstronne oraz wyposażone w końcowe urządzenie uziemiające (do testowania i monitorowania działania). Końcowe urządzenie uziemiające musi być niezawodnie uziemione, aby zapobiec potencjałowi pływającemu, który mógłby prowadzić do uszkodzenia izolacji.
Różnorodność materiałów i struktur: w zależności od scenariusza zastosowania tuleje mogą być wykonane z różnych materiałów, takich jak ceramika, włókno szklane-impregnowane żywicą epoksydową, teflon i guma silikonowa.
