Изолациони материјал је један од најважнијих материјала у трансформаторима, а његове перформансе и квалитет директно утичу на поузданост рада трансформатора и век трајања трансформатора. Последњих година нови изолациони материјали се стално користе у производима трансформатора. Са брзим развојем науке и технологије, примена електричне опреме као што су мотори и трансформатори постаје све раширенија. Поузданост и радни век рада трансформатора у великој мери зависе од употребљених изолационих материјала. Особље које се бави пројектовањем и производњом трансформатора све више цени изолационе материјале. У протекле две деценије, нови производи, технологије и теорије у области изолационих материјала трансформатора континуирано су се појављивали и развијали, чинећи изолационе материјале трансформатора и њихову примену веома важном дисциплином.
Изолациони материјали, познати и као диелектрици, су материјали са високом електричном отпорношћу и ниском проводљивошћу. Изолациони материјали се могу користити за изолацију проводника са наелектрисањем или различитим потенцијалима, омогућавајући струји да тече у одређеном правцу. У производима трансформатора, изолациони материјали такође играју улогу у дисипацији топлоте, хлађењу, подршци, фиксацији, гашењу лука, побољшању градијента потенцијала, отпорности на влагу, отпорности на плесни и заштити проводника. Изолациони материјали су класификовани према нивоу напона: генерално се деле на И (90 степени), А (105), Е (120 степени), Б (130 степени), Ф (155 степени), Х (180 степени) и Ц (већи од 180 степени). Ниво отпорности на топлоту изолационог материјала трансформатора односи се на максималну температуру коју изолациони материјал може да издржи у трансформатору. Ако се изолациони материјали правилно користе, може се гарантовати животни век од 20 година. У супротном, животни век ће бити смањен у складу са законом од 8 степени (за сваких 8 степени повећања температуре изолације А класе, животни век ће се смањити за половину, за изолацију Б класе је 10 степени, а за Х- степен је 12 степени Овај закон је познат као закон термичког старења од 8 степени. Отпорност на топлоту изолационих материјала састављених од полимера је упола мања од отпорности неелектромеханичких медија.
Перформансе изолационих материјала су уско повезане са њиховим молекуларним саставом и структуром. Постоји много врста изолационих материјала за трансформаторе, који се генерално могу поделити на гасне изолационе материјале, течне изолационе материјале и чврсте изолационе материјале према њиховим облицима.
Чврсти изолациони материјали: Чврсти изолациони материјали који се користе у трансформаторима односе се на изолационе материјале који су или чврсти у сопственом облику или су прошли хемијске реакције или физичке промене да би постали чврсти. Постоје различите врсте чврстих изолационих материјала за трансформаторе, као што су изолациони папир, изолациони картон, Номек папир, лепљиви папир, електрично ламинирано дрво, плоча од епоксидног стакла, ламинирана плоча са ниским диелектричним губицима, изолациона боја, изолациони лепак, памучна платнена трака, компресијска трака, мрежаста неткана полиестерска трака и тако даље.
1. Изолациони папир: Изолациони папир који се овде помиње односи се на папир од чисте сулфатне дрвене пулпе, док други изолациони папири укључују папир од синтетичких влакана (као што је НОМЕКС папир), изолациони папир са додатком нитрила (као што је Денисон папир) и тако даље.
2. Изоловани наборани папир: направљен од набораног изолационог папира који користе електричари. Дуж његовог бочног правца налазе се боре које се развлаче када се истегну. Због различитих поступака обраде гужвања може се направити наборани папир различитог издужења. Дебљина изолационог папира је углавном 0.05мм~0.12мм, са распоном издужења од 5%~200%. Изолациони наборани папир се обично користи за изолацију намотаја трансформатора уроњених у уље, као што су излази за намотаје,
3. Денисон папир: Изолациони папир се мења у нитрилни папир, а током процеса производње, у пулпу се додају нитрил амин, етилен цијанид итд. Произведен од стране компаније Денисон у Сједињеним Америчким Државама, карактеристика овог папира је да је након наборања каландран и има добар садржај механичког цијанида и одговарајуће издуживање. Идеалан је материјал за изолацију великих намотаја трансформатора. Коришћењем за омотавање транспонованих жица може се обезбедити непропусност без отицања.
4 Номек папир је папир од синтетичких влакана отпоран на топлоту који производи ДуПонт у Сједињеним Државама. Номек је трговачко име за овај папир од влакана. Главна компонента Номек-а је ароматични полиамид, који има добра својства термичког старења. Може се користити дуго времена на 220 степени и припада класи Ц изолационог материјала.
5. Лепљива трака: Може се поделити у три типа: једнострана лепљива трака, двострана лепљива трака и лепљива трака са дијамантском мрежом. Тип лепљивог папира се прави премазивањем 0.07мм папира за намотавање фенолном смолом или епоксидном смолом и печењем и сушењем.
6 Метализовани папир: користи се за земљане и електростатичке екране. Основни папир је изолациони папир дебљине 0.2мм, а дебљина алуминијумске фолије је 0.02мм за изолационо омотавање водова и изолационог екрана.
7. Изолациони картон: направљен од крафт папира од дрвета. Користи се за јастучиће за уљни размак, преграде, картонске цеви, валовити папир, изолацију од гвозденог јарма, изолацију стезаљки и притисне плоче за намотавање крајње изолације палачинки намотаја.
8 Изолациони бубњеви: Изолациони бубњеви који се користе у трансформаторима укључују бубњеве од фенолног папира, бубњеве од епоксидног стакла, бубњеве од фибергласа и бубњеве од картона.
9. Валовити картон: У структури зазора уљне плоче која се састоји од вишеслојних папирних цеви у високонапонским трансформаторима, валовити картон се може користити уместо потпорних шипки за формирање уљних празнина. Ова изолациона структура може уштедети изолациони материјали истовремено осигуравајући перформансе изолације.
10. Електрични ламинирани производи: Изолациони материјали са слојевитим структурама направљеним од папира, платна и дрвених фурнира као подлога, премазани различитим лепковима, и топло пресовани или ваљани.
11 Номек картон: врста картона направљена од синтетичких материјала на бази ароматичних амидних влакана.
12 вучних шипки: Стаклене жице за вучу се често користе за међустепене шипке, носаче ваздушног зазора, завртње и завртње у стубовима са гвозденим језгром трансформатора сувог типа.
13 Електрични танки калупи и електрични композитни материјали: Имају одличне диелектричне особине и спадају у категорију танких изолационих материјала. Електрични филмови укључују полипропиленске филмове, полиестерске филмове и полиимидне филмове. Композитни материјали су композитни производи направљени везивањем једне или обе стране танког филма влакнастим материјалима.
14 Тканина пресвучена стаклом: Тканина пресвучена стаклом се прави урањањем стаклене тканине без алкалије коју користе електричари за изолацију боје и печење. Користи се за трансформаторе сувог типа.
Изолациони материјали за везивање трансформатора: Изолациони материјали који се користе за везивање трансформатора укључују траку од памучне тканине, траку за компресију, полусуву танку жичану траку, мрежасту полусуву траку без потке, траку од стаклене тканине и полиестерско уже.