പ്രായോഗിക ട്രാൻസ്ഫോർമർ ഘടന ( practical structure of transformer )

അടിസ്ഥാനപരമായി ട്രാൻസ്ഫോർമറെന്നത് ഒരു കാന്തിക കോറിൽ ചുറ്റിയിരിയ്ക്കുന്ന രണ്ട് വൈന്റിങ്ങുകളാണെങ്കിലും പ്രായോഗികമായി ട്രാൻസ്ഫോർമറുകളുടെ പ്രവർത്തനത്തിന്‌ അത് മാത്രം മതിയാകുകയില്ല. തീരെ ചെറിയ ഉപകരണങ്ങളിലുപയോഗിയ്ക്കുന്ന ട്രാൻസ്ഫോർമറുകൾക്ക് അധികം അനുബന്ധ ഉപകരണങ്ങളുണ്ടാകില്ലെങ്കിലും ഇടത്തരവും വലുതുമായ ട്രാൻസ്ഫോർമറുകളുടെ ( medium size and large size ) സുഗമമായ പ്രവർത്തനത്തിന്‌ ധാരാളം അനുബന്ധ ഉപകരണങ്ങൾത്യാവശ്യമാണ്‌ ( Auxiliary equipments ).

ചെറിയ ഇലക്ട്രോണിക് ഉപകരണങ്ങളിൽ ട്രാൻസ്ഫോർമറുകൾ അവയുടെ സർക്യൂ​‍ട്ട് ബോർഡിൽ നേരിട്ട് പിടിപ്പിയ്ക്കുകയോ അല്ലെങ്കിൽ ഉപകരണങ്ങളുടെ ഉള്ളിൽത്തന്നെ ഉചിതമായ ഒരിടത്തു സ്ഥാപിയ്ക്കുകയോ ചെയ്യും. എന്നാൽ ഇടത്തരം ട്രാൻസ്ഫോർമറുകളും വലുതും വളരെ വലുതുമായ ട്രാൻസ്ഫോർമറുകൾ പ്രത്യേകം ലോഹീയ ടാങ്കിനുള്ളിൽ ( metallic tank ) സ്ഥാപിയ്ക്കുകയാണ്‌ പതിവ്. ട്രാൻസ്ഫോർമറുകളുടെ ഇത്തരം പ്രായോഗികകരമായ ഘടനാരീതികളെ അടിസ്ഥാനമാനമാക്കി ട്രാൻസ്ഫോർമറുകളെ താഴെക്കാണും വിധം തരം തിരിയ്കാം.

1,ഡ്രൈ ടൈപ്പ് ( Dry type )

2, ഓയിൽ നിറച്ചത് ( Oil filled )

ഡ്രൈ ടൈപ്പ് ട്രാൻസ്ഫോർമറുകളിൽ ട്രാൻസ്ഫോർമറിനെ തണുപ്പിയ്ക്കൂന്നതിനായോ ( cooling ) അധിക ഇൻസുലേഷൻ ( insulation ) നല്കുന്നതിനായോ എണ്ണയോ മറ്റു ദ്രാവകങ്ങളോ ഉപയോഗിയ്ക്കുന്നില്ല. അവയെ താഴെക്കാണും വിധം വീണ്ടും മൂന്നായി തരം തിരിയ്ക്കാം,

അ, വായുസഞ്ചാരമുള്ള കവചത്തിനുള്ളിൽ സ്ഥാപിച്ചവ അഥവാ തുറന്ന നിലയിലുള്ളവ ( ventilated )

ആ, പൂർണ്ണമായി അടച്ചുപൂട്ടിയ ടാങ്കിനുള്ളിൽ സ്ഥപിച്ചവ ( sealed ) ( സൾഫർ ഹെക്സ്സാ ഫ്ലൂറൈഡ് വാതകം നിറച്ചത് )

ഇ, എപോക്സി റെസിൻ വാർപ്പുള്ളത് ( epoxy resin castings )

വെന്റിലേറ്റഡ് ( ventilated ) ആയ ട്രാൻസ്ഫോർമറുകൾ ലോഹീയമായ കവചത്തിനുള്ളിലോ അല്ലാതെയോ ഉപയോഗിയ്ക്കുന്നു. കവചത്തിനുള്ളിലാണെങ്കിൽ അത് വായു സുഗമമായി കടന്നു പോകുന്ന തരത്തിനുള്ളിലായിയിരിയ്ക്കും. ഇത്തരം ട്രാൻസ്ഫോർമറുകളുടെ വൈന്റിങ്ങുകളുടെ വൈദ്യുതകവചം ( insulation ) ഫൈബറോ (fibre) അല്ലെങ്കിൽ സില്ക്കോ ( silk ) ആയിരിയ്ക്കും. തീരെ ചെറിയവയിലാണെങ്കിൽ ഇനാമൽ (enamel) കവചമാണുണ്ടാകുക. ചെറിയ ശേഷിയിലുള്ളതും കുറഞ്ഞവോൾട്ടതയിലുള്ളതുമായ ( low voltage ) ട്രാൻസ്ഫോർമറുകളാണിത്തരത്തിൽ നിർമ്മിയ്ക്കുക.

 

സീൽഡ് ( sealed ) ആയിട്ടുള്ള ട്രാൻസ്ഫോർമറുകളിൽ സൾഫർ ഹെക്സാ ഫ്ലൂറൈഡ് ( sulphur hexa fluoride – SF6) എന്ന വാതകം നിറച്ചിരിയ്ക്കും. ഇത് ട്രാൻസ്ഫോർമളുകൾക്ക് അധിക വൈദ്യുത കവചം ( insulation ) നല്കുകയും ട്രാൻസ്ഫോർമറുകൾക്ക് താപബഹിർഗ്ഗമനം ( heat emission ) എളുപ്പമാക്കുകയും ചെയ്യും. വാതകം നിറച്ചിട്ടുള്ളതിനാൽ അത് നഷ്ടപ്പെടാത്തവിധം ഇത്തരം ട്രാൻസ്ഫോർമറുകളുടെ കവചം ( tank ) നന്നായി അടച്ചു ഭദ്രമാക്കിയിരിയ്ക്കും ( sealed ).

എപോക്സി റെസിൻ വാർപ്പുകളുള്ള ( Epoxy resin cast ) ട്രാൻസ്ഫോർമറുകളിൽ വൈന്റിങ്ങുകൾ എപോക്സി വാർപ്പുകളിൽ ഭദ്രമായിരിയ്ക്കും. അവ എപോക്സിയ്ക്കുള്ളിൽ ഇരിയ്ക്കുന്നതിനാൽ അന്തരീക്ഷത്തിലെ ഈർപ്പം പൊടിപടലങ്ങൾ മുതലായവയൊന്നും വൈന്റിങ്ങുകളെ ബാധിയ്ക്കയില്ല. ഇത്തരം ട്രാൻസ്ഫോർമറുകൾ വായുസഞ്ചാരമുള്ള ലോഹകവചങ്ങളിൽ സ്ഥാപിച്ചിരിയ്ക്കും. കുറഞ്ഞവോൾട്ടേജിലും, ഇടത്തരം വോൾട്ടേജിലും, ഇടത്തരം ശേഷിയുള്ള ട്രാൻസ്ഫോർമറുകൾ ( medium voltage and medium capacity ) ഈ രീതിയിൽ നിർമ്മിയ്ക്കുന്നുണ്ട്. മുറിയ്ക്കകത്തു വയ്ക്കുന്ന ( indoor ) ഇടത്തരം ശേഷിയുള്ള ട്രാൻസ്ഫോർമറുകൾ ഇപ്പോൾ വ്യാപകമായി ഈ രീതിയിലാണ്‌ നിർമ്മിയ്ക്കുന്നത്.

ഓയിൽ നിറച്ചവ ( oil filled )

ഇത്തരം ട്രാൻസ്ഫോർമറുകളിൽ ട്രാൻസ്ഫോർമറിന്റെ അടിസ്ഥാന ഘടകം അഥവാ കോറും വൈന്റിങ്ങും ( core and winding ) ഒരു ലോഹീയ ടാങ്കിനുള്ളിൽ ( metallic tank ) ഇറക്കി വച്ച് അതിൽ ട്രാൻസ്ഫോർമർ ഓയിൽ ( transformer oil ) നിറച്ചശേഷം ഭദ്രമായി അടച്ചു വയ്ക്കുന്നു. ട്രാൻസ്ഫോർമർ വൈന്റിങ്ങിനു അധിക വൈദ്യുതകവചം ( insulation ) നല്കുവാനും ട്രാൻസ്ഫോർമറിലെ താപനില കുറയ്ക്കുവാനും ( cooling ) ഓയിൽ സഹായിയ്ക്കുന്നു. ഇടത്തരം ട്രാൻസ്ഫോർമറുകൾ ( medium size transformers ) മുതൽ വളരെ വലിയ ട്രാൻസ്ഫോർമറുകൾ ( large capacity transformers ) വരെ ഈ രീതിയാണവലംബിയ്ക്കുന്നത്. ഇത്തരം ട്രാൻസ്ഫോർമറുകളിൽ വൈന്റിങ്ങിന്റെ ഇൻസുലേഷനു വേണ്ടി കടലാസ് ആണുപയോഗിയ്ക്കുന്നത്. ഉപയോഗിയ്ക്കുന്ന എണ്ണ പ്രധാനമായും രണ്ടുതരത്തിലുണ്ട്. അവ

1, ധാതു എണ്ണ ( mineral oil )

2, കൃത്രിമ എണ്ണ. ( synthetic oil )

ധാതു എണ്ണ  ഒരു പെട്രോളിയം ഉത്പന്നമാണ്‌. കൃത്രിമ എണ്ണ അസ്കരൽ ( askarel ), സിലിക്കൺ എണ്ണ ( silicon oil ), കൃത്രിമ ഹൈഡ്രോ കർബൺ എണ്ണ ( synthetic hydrocarbon oil ) എന്നിങ്ങനെ മൂന്നു തരത്തിലാണുള്ളത്.

എണ്ണ നിറച്ചിട്ടുള്ള ട്രാൻസ്ഫോർമറുകളിൽ കോറും വൈന്റിങ്ങും എണ്ണനിറച്ച ലോഹ ടാങ്കിനുള്ളിൽ ഇറക്കിവയ്ക്കുന്നെന്നു പറഞ്ഞല്ലോ. അതിനാൽ ഇതിനുപയോഗിയ്ക്കുന്ന എണ്ണയ്ക്ക് ചില ഗുണങ്ങളുണ്ടാകേണ്ടതുണ്ട്, അവ,

1, ഇത്തരം എണ്ണ വൈദ്യുതപരമായി കുചാലകമായിരിയ്ക്കണം ( insulator ). ഉയർന്ന വോൾട്ടതകളേ സുരക്ഷിതമായി താങ്ങാനാകുന്നവയായിരിയ്ക്കണം ( high di-electric strength ),

2, ട്രാൻസ്ഫോർമർ വൈന്റിങ്ങിനേയോ, കോറിനേയോ, ഇൻസുലേഷൻ കവചത്തേയോ രാസപരമായി ദോഷകരമായി ബാധിയ്കാൻ പാടുള്ളതല്ല.

3, നല്ലതോതിലുള്ള താപ സംവഹനശേഷിയുണ്ടായിരിയ്ക്കണം. ട്രാൻസ്ഫോർമർ പ്രവർത്തിയ്ക്കുമ്പോഴുണ്ടാകുന്ന താപം അന്തരീക്ഷത്തിലേയ്ക്കു പ്രവഹിയ്ക്കുന്നത്   ഓയിൽ വഴിയും ട്രാൻസ്ഫോർമർ ടാങ്കുവഴിയുമൊക്കെയാണ്‌. അതിനാൽ നല്ല താപ സംവഹനശേഷിയുള്ളതായിരിയ്ക്കണാം.

4, ഒഴുകാനുള്ള ശേഷി കൂടുതലായിരിയ്ക്കണം ( low viscosity ).

5, എളുപ്പം തീപിടിയ്ക്കുന്നതാകരുത് ( non inflammable )

ട്രാൻസ്ഫോർമർ എണ്ണയേക്കുറിച്ച് വിശദമായി മറ്റൊരു ലേഖനത്തിൽ നോക്കാം.