ترانس های خشک یا cast resin transformer یکی از انواع ترانسفورماتور های صنعتی هستند که با حذف مایع دی الکتریک ساخته میشوند. یعنی سیم پیچ ها در روغن غوطه ور نمیشوند. در عوض با اجسام جامد جایگزین میشود.این نوع ترانسفورماتور فاقد روغن بوده و سیم پیچ ها رزین اندود شده و با ریخته گری و تزریق رزین محبوس می شوند. مهمترین مزیت این ترانس ها تحمل حرارتی بالا و حذف خطر آتش سوزی روغن می باشد.
با توجه به حذف مخزن در این نوع ترانسفورماتورها امکان نصب آن در داخل یک محفظه (Enclosure) جهت ایمنی و جود دارد.
1-ترانسفورماتورهای قدرت که وظیفه انتقال انرژی الکتریکی با تغییر ولتاژرا بعهده دارند ، عمدتا به صورت نصب فضای آزاد (outdoor) و نصب زمینی یا داخل اتاق در فضای بسته (Indoor) طراحی می شوند.
2-ترانسفورماتورهای زمین، که در واقع یک ترانسفورماتور جهت ایجاد مرکز ستاره (نقطه نول)در پست های انتقال بوده و سیم پیچ ثانویه ای جهت انتقال انرژی ندارند.
3-ترانسفوماتورهای زمین و کمکی که اصطلاحا بنام کمپکت (combined=Auxiliary and Grounding) نامیده شده و در واقع ترکیب یک ترانسفورماتور زمین با یک ترانسفورماتور توزیع در یک دستگاه می باشد و جهت ایجاد نقطه مرکزی اتصال ستاره و تغذیه در پستهای انتقال استفاده می شود.
4-ترانسفورماتورهای ویژه توزیع که اکثرا جهت تغذیه برق واحدهای صنعتی استفاده شده و از لحاظ مشخصات فنی خاص مورد نیاز ، نظیر توان ، ولتاژ ، تعداد فاز ، اتصالات ، نوع بارگیری ، شرایط محیطی و غیره به انواع مختلفی تقسیم می شوند که می توان به برخی از آنها مانند ترانسفورماتورهای تکفاز، سه سیم پیچه ، یکسو ساز ، کوره ، ئارای کلید تنظیم ولتاژ تحت بار (OLTC) ، دارای سیستم خنک کننده اجباری ، خروج بوشینگ ها از روی دیواره ها ، دارای جعبه کابل و Busduct و با تجهیزات حفاظتی خاص طراحی و تولید می گردند.
ترانسفورماتور رزینی معمولا در شرایط ولتاژ متوسط کاربرد دارد. خدمات کمکی سیستم های الکتریکی، پست ها، کارخانه های بزرگ یا کارخانه های صنعتی، ساختمان ها، مدارس، مراکز خرید، تامین انرژی مسکونی و بسیاری موارد دیگر محلهایی هستند که این نوع ترانس کاربردهای فوق العاده خود را نمایان می سازد.با توجه به کارکرد و هزینه خرید و نصب ترانسفورماتور خشک، میتوان آن را مهمترین تجهیزات الکتریکی در هر سیستم الکتریکی به حساب آورد، به همین دلیل است که باید از آنها محافظت شود تا عملکرد آنها تضمین شود و عمر آنها به حداکثر برسد.
یکی از روش های متعدد طبقه بندی ترانسفورماتورها بر اساس نوع خنک کننده است. به عنوان مثال، برای ترانسفورماتورهای قدرت تا یک کیلوولت آمپر اسمی، خنک کننده هوای همرفتی طبیعی، اغلب به کمک فن، کافی است. به طور سنتی، ترانسفورماتورهای روغنی به روغن معدنی بسیار تصفیه شده به عنوان یک محیط خنک کننده متکی بودند، در حالی که با آخرین نسل ترانسفورماتورهای رزینی، هسته ترانسفورماتور با پوشش نازکی از مواد معدنی عایق بندی می شود. یکی دیگر از تفاوت های این دو نوع، مزیت خشک در ایمنی در برابر آتش سوزی و همچنین آلایندگی کمتر محیطی که در آن نصب شده است. همچنین میتوان آنها را از نظر آلودگی صوتی نیز مقایسه کرد. درکل نوع خشک بسیار مدرن تر و جدیدتر است و از نظر اقتصادی، تعمیرات و نگهداری، تحمل در برابر فشار ناگهانی بار و تغییرات ولتاژ به صرفه تر و برتر است.
واضح ترین ویژگی این ترانس، عدم استفاده از روغن است. مدار مغناطیسی و سیم پیچ ها در یک مایع عایق غوطه ور نمی شوند بلکه با مخلوط رزین اپوکسی پوشانده می شوند. قابلیت اطمینان بالاتر یکی دیگر از ویژگی های ترانسفورماتور خشک است.فرآیند ریخته گری رسوب آلودگی و ذرات خورنده را به حداقل می رساند و همچنین قوی و ضد آب است. قطعات فعال با مخلوط رزینی از کوارتز و رزین اپوکسی پس از محکم شدن در قالب و پیش گرم شدن در خلاء، ریخته می شوند.در ترانسفورماتور خشک سیم پیچ‌های ریخته‌گری شده به نوارهای زیادی تقسیم میشوند که تنها یک دور برای هر لایه دارند – که به قابلیت مقاومت در برابر ولتاژ ضربه بالاتر و خطر کمتر تخلیه جزئی دست می یابد. سیم پیچ معمولاً با نوار آلومینیومی ساخته می شود بنابراین تنش های مکانیکی ناشی از تغییر دمای ترانسفورماتور کاهش می یابد. سیم پیچ‌های ولتاژ پایین توسط یک فویل آلومینیومی یا مسی تولید میشوند که مقاومت قوی در برابر تنش اتصال کوتاه ایجاد می‌کند، زیرا تنش‌های دی الکتریک بسیار کم هستند.از ویژگی دیگر ترانسفورماتور خشک این است که هسته مغناطیسی ترانس با ورقه های فولادی با نفوذپذیری بالا و دانه بندی کم تلفات با اتصالات پله ای 45 درجه – طراحی شده برای به حداقل رساندن تلفات شار سرگردان ساخته شده است. سطح هسته مغناطیسی نیز توسط یک رنگ مخصوص پوشانده شده است که از آن در برابر اکسیداسیون و خوردگی و همچنین کاهش نویز محافظت می کند.
ترانسفورماتور خشک دو نوع است.
ترانسفورماتور نوع رزین ریخته گری (CRT)
ترانسفورماتور آغشته به فشار خلاء (VPI)
ترانسفورماتور نوع خشک رزین ریخته گری (CRT)
نوع رزین ریخته گری (CRT) در مناطق مستعد رطوبت بالا استفاده می شود. به دلیل اینکه سیم پیچ های اولیه و ثانویه آن با رزین اپوکسی محصور شده اند. این کپسولاسیون به جلوگیری از نفوذ رطوبت و تأثیر بر روی مواد سیم پیچ کمک می کند. حفاظت کامل توسط این کپسوله رزین ریخته گری به دست می آید تا ترانسفورماتور بتواند بدون اختلال در مناطق مستعد رطوبت کار کند. بنابراین این ترانسفورماتور غیر رطوبت سنجی است.
این نوع ترانسفورماتور خشک با حداقل مواد قابل اشتعال به عنوان عایق سیم پیچ ها ساخته می شود. سیم پیچ های این ترانسفورماتور به صورت فویل یا نوار در یک لایه پیوسته ساخته می شود. اما برای ولتاژهای بالاتر، سیم پیچ از دیسک هایی ساخته می شود که به صورت سری یا موازی با توجه به سطح ولتاژ به یکدیگر متصل می شوند.عایق سیم پیچ از نوع اشباع است که با رزین پلی استر کلاس H ساخته شده است. سیم پیچ اولیه و ثانویه با هسته به طور ایمن در یک جعبه محافظ خلاء بسته می شوند. محافظت از نفوذ رطوبت بالاست و هرگز تحت تاثیر رطوبت قرار نمی گیرد.
بدون شک ترانسفورماتور های خشک رزینی یک انتخاب محبوب برای استفاده در مکان های تجاری، صنعتی و مسکونی هستند. این ترانس های قدرت عملاً نیازی به تعمیر و نگهداری ندارند و تأثیر زیست محیطی بسیار کمتری نسبت به ترانسفورماتورهای سنتی غوطه ور در روغن دارند. خاموش کردن خودکار و سایر ویژگی‌های ایمنی، آن را به گزینه ای مناسب برای کاربردهای داخلی یا محیط هایی با خطر آتش سوزی بالا، تبدیل می‌کند.
یکی دیگر از مزایای ترانسفورماتور خشک طراحی فشرده آن است. با توجه به ماهیت طراحی، ترانسفورماتورهای رزینی فشرده تر هستند به طوری که نسبت به واحدهای خنک شونده با روغن به فضای کمتری نیاز دارند.همچنین ترانسفورماتور خشک به صرفه جویی در منابع طبیعی کمک می کند. ساختار و عملکرد آنها سازگار با محیط زیست است.