Като представител на-безмаслено електроразпределително оборудване, принципите на проектиране на сухи-тип трансформатори се въртят около три основни цели: безопасност и надеждност, ефективно разсейване на топлината и адаптивност към околната среда. Чрез рационална електромагнитна структура, усъвършенствана изолационна система и оптимизирана схема за разсейване на топлината се постигат стабилно предаване на енергия и дългосрочна-работа.
На ниво електромагнитно проектиране сухите-тип трансформатори следват закона за електромагнитната индукция, постигайки трансформация на напрежението чрез съотношението на навивки на първичната и вторичната намотка. Сърцевината използва високо-пропускливи студено{3}}валцувани зърно-ориентирани силициеви стоманени листове, а много-етапното подреждане намалява загубите от вихрови токове и загубите от хистерезис, като подобрява-ефективността без натоварване. Намотките използват медни или алуминиеви проводници с напречно-сечение, проектирано в съответствие с изискванията за капацитет и плътност на тока, и разумно разпределение на навивките, за да поддържат плътността на магнитния поток и плътността на тока в икономичния работен диапазон, намалявайки генерирането на топлина и консумацията на енергия. Електромагнитният дизайн също трябва да вземе предвид съвпадението на импеданса на късо{10}} съединение, за да осигури ефективно ограничаване на тока на късо{11}} съединение по време на системни повреди, защитно оборудване и електрическа мрежа.
Дизайнът на изолацията е ключовата разлика между сухи-тип трансформатори и маслени-трансформатори. Неговата изолационна система е съставена предимно от твърди материали, като обикновено се използва вакуумно леене с епоксидна смола, капсулиране със смола, подсилено със стъклени влакна, или опаковане с устойчиво на висока-температура фолио. Трансформаторите от тип епоксидна смола капсулират намотките като цяло по време на производството, образувайки интегрална изолационна структура с висока{5}}механична{6}}якост,-устойчивост на влага-и замърсяване-, която може да издържи на сурови среди, като влажност и замърсяване. По време на проектирането топлоустойчивите изолационни материали трябва да бъдат избрани според работния температурен клас (напр. B, F, H), за да се гарантира, че изолацията не остарява или се влошава при дългосрочна-работа и за да се поддържа достатъчен запас на изолация, за да се справи с преходни пренапрежения.
Конструкцията за разсейване на топлината пряко влияе върху товароносимостта и продължителността на живота на трансформатора. Сухите-тип трансформатори разчитат на въздух като охлаждаща среда и се разделят на естествено въздушно охлаждане (AN) и принудително въздушно охлаждане (AF). В структурите за естествено охлаждане топлината се разсейва естествено чрез конвекция чрез оптимизиране на разположението на сърцевината и намотките, увеличаване на площта на разсейване на топлината и създаване на разумни въздуховоди. В структури с принудително охлаждане се добавят вентилатори с аксиален поток или центробежни вентилатори, за да се увеличи скоростта на въздушния поток, което може да подобри краткосрочния-капацитет на натоварване при същото повишаване на температурата. Процесът на проектиране изисква изчисляване на мрежата за термично съпротивление, съпоставяне на рейтинга на топлоустойчивост на изолацията с температурата на околната среда и гарантиране, че температурата на най-горещата точка не надвишава ограничението.
Проектът за структурна защита е също толкова важен. Външната обвивка използва студено{1}}валцована стомана или поцинкована стомана, осигуряваща механична защита и известна степен на електромагнитно екраниране. Класовете на защита варират от IP00 до IP54, в зависимост от средата на инсталиране, предотвратявайки навлизането на чужди предмети, влага или корозивни газове. Вътрешните подпори и крепежни елементи трябва да имат добра сеизмична устойчивост, за да се намали въздействието на вибрациите при транспортиране и работа върху изолацията и проводимите компоненти.
Освен това, конструкцията на сух{0}}тип трансформатор включва концепции за безопасност и опазване на околната среда, като елиминира изолационното масло, за да елиминира рисковете от течове и експлозия и да намали опасностите от замърсяване по време на поддръжката. Едновременно с това материалите с ниски -загуби и ефективните структури за разсейване на топлината подобряват енергийната ефективност, отговаряйки на изискванията за пестене на енергия и намаляване на емисиите.
Като цяло принципът на проектиране на сухи-тип трансформатори търси оптимален баланс между електромагнитни характеристики, надеждност на изолацията, ефективност на разсейване на топлината и структурна защита. Чрез мултидисциплинарна съвместна оптимизация, оборудването постига всеобхватни предимства в пожарната безопасност, адаптивността към околната среда и оперативната икономичност, осигурявайки зелено и стабилно решение за разпределение на енергия за модерни енергийни системи.