Что определяет температурный класс литцендрата — 105, 155 или 200 °C?

Температурный класс — это температура, при которой ресурс изоляции по уравнению Аррениуса составляет нормативные 20 000 часов до отказа (≈2,3 года непрерывной работы). 105 °C (класс A) — полиуретановые эмали, 155 °C (класс F) — полиэфиримид, 200 °C — полиамидимид (PAI). Классы маркируются по IEC 60085 / ГОСТ 8865-2023.

Почему подъём рабочей температуры на 10 °C сокращает ресурс вдвое?

Это следствие уравнения Аррениуса L(T) = L₀·exp(Eₐ/kT). Для типовой энергии активации Eₐ ≈ 1,0 эВ и T₁ ≈ 428 К (≈155 °C) коэффициент ускорения AF = exp(Eₐ/k·(1/T₁−1/T₂)) при ΔT = 10 °C даёт ровно 2. На более низких температурах правило ужесточается: при 125 °C те же 10 °C дают 2,3-кратное ускорение старения.

Почему обмотка с класса F на класс 200 — не всегда оптимально?

Класс 200 делается на полиамидимидной (PAI) эмали, которая не самолудится. Для многосекционных обмоток с сотнями концов это означает механическую зачистку или лазерное снятие лака вместо быстрой ванны с припоем. Плюс класс 200 стоит на 15–25% дороже. Если расчётная температура обмотки ниже 135 °C — класс F с запасом 20 °C оптимален и даёт ресурс 80 000–100 000 часов.

Чем полиимид (Kapton) лучше фторопласта Ф-4ЭО?

Полиимид даёт максимальную электрическую прочность — 303 кВ/мм на плёнке 25 мкм против 80 кВ/мм у фторопласта. Температурный диапазон −269…+400 °C. Радиационно стоек, механически прочнее. Но плох во влажной атмосфере выше 120 °C (гидролиз). Фторопласт химически инертнее и влагостойче, но имеет нулевую адгезию к пропитывающим компаундам. Для SiC/GaN-инверторов 800 В, авиации и космоса — полиимид. Для химически агрессивных сред без заливки — фторопласт.

Когда нужен прямоугольный литцендрат вместо круглого?

Когда критично заполнение прямоугольного окна сердечника. Круглый провод заполняет окно на 50–65% (остаются воздушные зазоры), прямоугольный — на 75–85%. Разница 15–25 процентных пунктов = плюс 20% меди в том же окне или минус 20% габарита при той же меди. Применения: Ш/Е-сердечники SMPS, PFC-дроссели, LLC-конвертеры, концентрированные обмотки тяговых моторов, плоские катушки Qi. Для тороидальных сердечников и гибких жгутов прямоугольник не нужен.

Почему у прямоугольного литцендрата нет каталога стандартных сечений?

Прямоугольный литцендрат делается под конкретное окно конкретного сердечника — а окна у всех разные. Каталог из 20–30 «стандартных» прямоугольников вынуждал бы заказчика либо подгонять свою геометрию под него (и терять выигрыш в заполнении), либо заказывать индивидуально. Мы спроектировали формовочную машину со сменной оснасткой — индивидуальное сечение не дороже «стандартного», и каталога ограничений просто нет.

Как связан температурный класс жилы и наружная оболочка?

Длительная рабочая температура определяется жилой (155 или 200 °C). Выше этого лак необратимо стареет, и никакая оболочка снаружи не поможет — тепло из середины пучка выходит через соседние витки и воздух, а не через внешнюю плёнку. Оболочка задаёт температуру кратковременного перегрева (пика): фторопласт до 230 °C, полиимид до 330, Арселон до 400. Это страховка от аварийных переходных, а не рабочий режим.

Как выбрать марку литцендрата: температура, изоляция, форма сечения

📝 Диада-Электро 📅 Опубликовано 19 апреля 2026 ⏱ 12 мин чтения 🏷 Руководство

Выбор марки литцендрата — это три независимых инженерных решения: температурный класс жилы (105, 155 или 200 °C, ограничивается химией лака и уравнением Аррениуса), тип внешней изоляции (фторопласт, полиимид, Арселон, ПЭТ, литой полиэтилен или полиуретан — каждая рассчитана на свою среду и механическую нагрузку) и форма сечения (круглая для стандартных катушек или прямоугольная для максимального заполнения окна обмотки). Перепутать эти оси легко — и тогда получается провод, который нельзя залудить, или класс 200, ресурс которого лимитирован не температурой.

Выбор марки — это не поиск «лучшего» литцендрата по общему ощущению, а три независимых инженерных решения. Класс жилы — это химия лака и уравнение Аррениуса, которое решает, сколько лет провод протянет. Внешняя изоляция — это конкретный отказ в конкретной среде: химия, вибрация, радиация, влага. Форма сечения — это геометрия окна обмотки и экономика меди. Перепутать эти оси легко: кажется, что «всего лишь» подняли температурный класс с 155 до 200, а на самом деле получили провод, который нельзя залудить, и переплатили четверть стоимости за ресурс, который всё равно лимитирован не этим. В статье разложим все три оси на физику с формулами, привяжем к 52 маркам ТУ ДСГТ.685660.019 и превратим хаотичное «помогите подобрать» в пять последовательных шагов от задачи до строки заказа.

1. Три оси выбора — и почему их нельзя смешивать

Когда приходит запрос «нужен литцендрат, сечение 2,5 мм², рабочая частота 40 кГц, индукционный нагреватель», за этой короткой фразой прячется шесть отдельных решений:

Диаметр и число жил — диктуются частотой и током. Об этом — отдельный подробный разговор в статьях «Скин-эффект и эффект близости» и в работе нашего онлайн-калькулятора, где всё считается по Доуэллу и Салливану.
Конструкция скрутки — сколько жил в первичном пучке, сколько ступеней, какие множители. Это тема статьи «Что такое транспозиционный литцендрат» с её правилом пяти и категорическим запретом шестёрок и семёрок на транспозирующих ступенях.
Температурный класс жилы — 105, 155 или 200 °C. Это химия эмальпровода, и её не вытянет наружу никакая оболочка.
Внешняя изоляция — от голого лака до комбинированного фторопласт-плюс-Арселон. Её диктует среда.
Форма сечения — круг или прямоугольник. Её диктуют окно сердечника и экономика меди.
Разделка и механика — облуживание, наконечники, пропитка.

Первые две оси — про электромагнетизм, мы их уже разбирали. Оси с третьей по пятую — про материалы и геометрию, и именно они кодируются маркой по ТУ. Возьмём длинное обозначение из реестра — Литц 200 кФоА2 (ПЭКФоА2-200-М) 500×0,224. Расшифровывается оно так:

200 — температурный класс; жила рассчитана на 200 °C (ось 3).
кФоА2 — комбинированная обмотка: фторопласт Ф-4ЭО плюс двухслойный Арселон (ось 4).
Нет префикса Пр — сечение круглое (ось 5).
500×0,224 — 500 жил по 0,224 мм (оси 1 и 2).

Три последние оси — температура, изоляция, форма — геометрически не связаны друг с другом. Решение по одной не тянет за собой другие, и ни одна не страхует соседнюю. Толстая полиимидная оболочка не спасёт жилу класса F, если обмотка сутками греется до 170 °C: полиимид снаружи прохладный и счастливый, а лак в центре пучка выгорает за сезон, потому что тепло из середины туда просто не доходит — оно уходит не через оболочку, а через соседние витки и воздух.

Вывод простой: каждая ось — самостоятельное инженерное решение. Разбираемся по одной.

2. Ось 1. Температура — что на самом деле значат 155 °C

2.1 Откуда берутся цифры на этикетке

Температурный класс изоляции — это не температура, при которой лак плавится. Это точка на кривой термического старения, где ресурс изоляции составляет нормированное число часов. По ASTM D 2307 и IEC 60216 для эмальпроводов норма — 20 000 часов до отказа. В пересчёте на реальность — примерно 2,3 года работы без выключения. Физика этого старения описывается уравнением Аррениуса, за которым стоит химия окисления полимерной плёнки:

L(T) = L₀ · exp( E_a / (k·T) )

L(T) — ресурс изоляции при абсолютной температуре T, часы
L₀ — предэкспоненциальный множитель, зависящий от состава лака, часы
E_a — энергия активации реакции термоокислительной деструкции, эВ (для современных эмалей — 0,9…1,3 эВ по данным ASTM, IEC 60216 и аэрокосмических исследований Ji et al., 2023)
k — постоянная Больцмана, 8,617·10⁻⁵ эВ/К
T — абсолютная температура изоляции, К (T [К] = t [°C] + 273,15)

Отсюда — знаменитое инженерное «правило десяти градусов». Для типичных значений E_a ≈ 1,0 эВ и рабочей температуры около 150 °C рост на 10 °C сокращает ресурс ровно в два раза. Фокус не в эмпирике, а в прямой подстановке: коэффициент ускорения старения вычисляется как

AF = exp( E_a/k · (1/T₁ − 1/T₂) ) ≈ 2 при ΔT = 10 °C, T₁ = 428 К

Опуститесь по шкале ниже — эффект ужесточается. При 125 °C (T₁ = 398 К) те же десять градусов дают уже 2,3-кратное ускорение старения. Причина — в том, что в числителе сидит разность обратных температур, а она у нижней части диапазона меняется быстрее.

Второй стандарт, без которого инженеру не обойтись — IEC 60085 (в России он живёт под номером ГОСТ 8865-2023 «Системы электрической изоляции. Оценка нагревостойкости и классификация»). Он маркирует классы не температурой отказа, а той температурой, при которой выполняется тот самый 20 000-часовой ресурс:

Класс (IEC 60085)	Старый класс	°C	Что это значит физически
105	A	105	Полиуретановые и поливинилформалевые эмали; 20 000 ч до удвоения tan δ
130	B	130	Модифицированные полиэфиры
155	F	155	Полиэфиримид с модификатором — базовый класс для ВЧ-обмоток
180	H	180	Полиамидимид (PAI); аэрокосмические сборки
200	—	200	PAI с грунтовочным слоем; тяговые моторы электромобилей
220	C	220	Композитные PAI + PEEK; спецавиация
240	C	240	Полиимид (ML, плёнки и эмали «Kapton»-типа)

В нашем ТУ (пункт 1.2.3) используются три класса: A (105 °C) — единственная марка Литц фПЭ с литой полиэтиленовой оболочкой; F (155 °C) — основной массив в 36 марок на самолудящемся эмальпроводе; класс 200 — ещё 14 марок на жиле с PAI-лаком.

2.2 Где прячется разница между «155» и «200»

На глаз две жилы не отличить. Тонкая медная проволока в лаке цвета лёгкой бронзы — и та, и другая. Химически же это два разных полимера, и из разницы следует практика, которая часто решает судьбу проекта.

Класс F у нас делается на самолудящемся эмальпроводе. Главное его достоинство — способ разделки. Конец литцендрата окунают в ванну с припоем при 380–400 °C, лак термически разлагается и испаряется, свежая медь тут же смачивается припоем. Минута — и многожильный пучок аккуратно облужен общим слоем. Для многосекционных обмоток трансформаторов, где сотни коротких концов, это не удобство, а вопрос экономики производства.

Класс 200 делается на полиамидимидной (PAI) эмали. Она держит температуру, но не самолудится. Для разделки нужна либо механическая зачистка (и кто пробовал снимать лак с жилы 0,071 мм — понимает, почему это плохая идея), либо химическое снятие растворителем, либо лазер. Всё это на порядок дольше и дороже.

Отсюда простое правило, которое редко попадает в справочники: если у вашего изделия всего два конца, а расчётная температура обмотки выше 135 °C — берите класс 200. Если концов сотни, но запаса по температуре хватает — оставайтесь на классе F. Ресурс может потерять вас не потому, что провод выгорит, а потому, что не сложилась сборка.

Рядом с температурой жилы в марке прописана и температура оболочки. Здесь важно не путать два принципиально разных режима:

Длительная рабочая температура определяется жилой — 155 или 200 °C. Выше этого лак необратимо стареет, и всё, что было наружи, не поможет.
Температура кратковременного перегрева определяется оболочкой — фторопласт держит до 230 °C, полиимид до 330, Арселон до 400. Это не рабочий режим, а страховка: пятисекундный всплеск при запуске установки, аварийный переходной процесс, случайное срабатывание защиты. Оболочка должна выдержать этот пик без межвиткового замыкания, пока жила остывает.

Практический вывод. При расчёте теплового контура обмотки длительная температура задаётся жилой, а оболочка даёт запас на пики — не больше. Катушка на «длительных 400 °C» из литцендрата класса F в полипропиленовой оплётке — бессмыслица: лак в жиле сгорит за часы, оплётка снаружи останется целой и красивой.

2.3 Запас по температуре: почему «с верхом» — не всегда лучше

Стандартная промышленная практика — не покупать класс по максимуму, а закладывать запас 15–25 °C между расчётной горячей точкой и температурой класса. Тот же Аррениус, но работающий в обратную сторону: опустите рабочую точку на 20 °C ниже номинала — и ресурс взлетит с 20 000 часов до 80 000–100 000. Десять-двенадцать лет без касаний. Для OBC электромобиля с расчётной температурой обмотки +135 °C корректный выбор — именно класс F с его 155 °C и запасом двадцать градусов, а не класс 200 «на всякий случай». Запас окупится десятью годами беспроблемной эксплуатации, а не лишней четвертью стоимости.

Figure 1 · Ресурс изоляции по Аррениусу

Температура 150 °C

105 °C: — ч 155 °C: — ч 200 °C: — ч

Семейство прямых в координатах ln L vs 1/T для трёх температурных классов. Горизонталь на 20 000 ч — паспортная норма IEC 60216 / ASTM D 2307. Двигайте слайдер: значения ресурса для каждого класса пересчитываются в реальном времени по уравнению Аррениуса с E_a = 1,0 эВ. Обратите внимание: правило «минус 20 °C → ресурс ×4–5» и «плюс 10 °C → ресурс ÷2».

3. Ось 2. Изоляция — шесть материалов, шесть физик отказа

Если класс — это «сколько лет до отказа», то внешняя изоляция — это «от чего именно провод откажет первым». Наше ТУ описывает шесть базовых материалов и десятки их комбинаций. Каждый материал оптимален под свой механизм смерти.

3.1 ПЭТ: экономика, механика, адгезия

Полиэтилентерефталатная плёнка толщиной 25–50 мкм — рабочая лошадка среди обмоток. Электрическая прочность высокая (E_d ≈ 150 кВ/мм), механическая — отличная, химическая — умеренная. Устойчив к бензину, маслам, большинству растворителей.

По температуре ПЭТ часто занижают в справочниках — давайте расставим цифры. Биаксиально-ориентированный ПЭТ электрического класса (Mylar, Melinex, Hostaphan и их российские аналоги — плёнки 6020/6021) имеет температуру стеклования T_g ≈ 80 °C, температуру плавления T_m ≈ 250 °C, и UL-сертификацию по классу B (130 °C) длительно как одиночная изоляция. Термостабилизированные грейды (Mylar S, Melinex 238) проходят на класс F (155 °C). В композитных системах — например, связка «эмальпровод класса F + ПЭТ-плёнка» — ПЭТ работает в составе системы класса F, то есть 155 °C длительно. И это формализовано: по документам NEMA MW1000 и IEC 60085 тепловой класс финальной конструкции определяется не отдельным материалом, а системой в сборе. В наших марках Литц ПЭТ (ПЭПЭТ-155-М) это прямо зафиксировано суффиксом 155 в ГОСТ-обозначении.

Пиковая температура — до 200 °C без плавления: между T_g и T_m материал пластифицируется, теряет механическую прочность, но сохраняет изоляционные свойства на короткие секунды-минуты. Для аварийного перегрева при запуске или срабатывании защиты этого обычно хватает.

Отдельное и часто недооценённое достоинство ПЭТ — хорошая адгезия к пропитывающим компаундам. Эпоксиды, полиуретановые лаки, теплопроводные компаунды типа Silagum смачивают ПЭТ, затекают в швы между витками обмотки и после полимеризации держат катушку монолитным блоком. По этому параметру ПЭТ сильно опережает фторопласт, к которому, как мы увидим ниже, компаунды не пристают вовсе. Если по технологии катушка после намотки подлежит вакуумной пропитке и последующей полимеризации (а это — подавляющее большинство серийных трансформаторов и дросселей), ПЭТ оказывается не просто экономным, а прямо оптимальным выбором.

Слабое место — гидролиз. В контакте с водой выше 80 °C или со щелочами ПЭТ разрушается за месяцы.

Когда выбирать. Обмотки импульсных трансформаторов, индукционные драйверы умеренной мощности, зарядные пэды Qi, серийные катушки под компаундирование, практически любая сухая электрическая машина до 155 °C — всё, где среда нейтральная, система квалифицирована по классу F и нужен провод, который «срастётся» с пропиткой. Марки — Литц ПЭТ и ЛитцПр ПЭТ.

3.2 Фторопласт Ф-4ЭО: химическая инертность

Фторопласт — чемпион по химической стойкости среди полимерных плёнок. Безразличен к кислотам, щелочам, большинству растворителей, не стареет на солнце, не гидролизуется. Температурная стойкость — до 200 °C длительно, до 260 кратковременно. Электрическая прочность чуть скромнее ПЭТ (E_d ≈ 80 кВ/мм), но для литцендрата это редко становится лимитирующим фактором.

У фторопласта есть две системные слабости, и обе растут из одной физики — предельно низкой поверхностной энергии. Первая — скользкость. Коэффициент трения у него один из самых низких в мире. Для плоских катушек индукционных нагревателей, где витки фиксируются самосогласованно за счёт взаимного трения, голая фторопластовая оболочка может «поплыть» — витки разъедутся под собственным натяжением.

Вторая и более серьёзная — никакая адгезия к компаундам. Эпоксиды, полиуретановые лаки, теплопроводные пропитки фторопласт не смачивают: капля компаунда скатывается по поверхности, как вода с политой тефлоном сковородки. В буквальном смысле так и есть — тефлон (PTFE) и наш Ф-4ЭО близкие родственники. Для катушек, которые по технологии подлежат вакуумной пропитке или заливке, фторопластовая обмотка создаёт зону без адгезии: компаунд не держится, защита получается дырявой, механическая фиксация обмотки нарушена. Для индукционных реакторов, которые работают в агрессивной среде без пропитки — фторопласт идеален. Для серийных трансформаторов под заливку — нужен ПЭТ или комбинированная конструкция с наружным слоем, к которому компаунд пристаёт.

Когда выбирать. Электрохимия, пайка волной (пары флюса), нефтехимические приводы, медицинские стерилизации в автоклаве с перекисью. Марки — Литц Ф, ЛитцПр Ф, Литц 200 Ф, ЛитцПр 200 Ф и все комбинированные с префиксом кФ.

3.3 Полиимид: механика, радиация, фантастическая электрическая прочность

Полиимидная плёнка (в каталоге — ПИ, из семейства ароматических полиимидов; самая известная торговая марка — легендарный DuPont Kapton) — прочнейший из тонкоплёночных электроизоляционных материалов вообще. Цифры выглядят фантастически и заслуживают отдельного разговора. По даташиту Kapton HN (DuPont, испытание ASTM D-149, 60 Гц):

Толщина	Электрическая прочность `E`_d
25 мкм	303 кВ/мм
50 мкм	240 кВ/мм
75 мкм	205 кВ/мм
125 мкм	154 кВ/мм

Для характерных в обмоточном производстве 25-микронных плёнок — больше трёхсот киловольт на миллиметр. Для сравнения: фторопласт — 80, стандартный ПЭТ — 150, трансформаторное масло — 20. Полиимидная плёнка 25 мкм держит пробой при 7,6 киловольта переменного напряжения — при толщине меньше волоса.

Температурный диапазон — без преувеличения уникальный среди полимеров: от −269 °C до +400 °C. DuPont прямо указывает эти границы: от криогенных (жидкий гелий, научное приборостроение, магниты MRI) до длительной работы в индустриальных печах. Радиационная стойкость — лучшая в классе полимеров; Kapton живёт в открытом космосе десятилетиями как термоодеяло космических аппаратов и солнечных парусов.

Специально для современных SiC- и GaN-инверторов DuPont делает Kapton CRC (Corona Resistant) — плёнку с радикально повышенной стойкостью к частичным разрядам. Физика неприятная: крутой фронт коммутации короче ста наносекунд создаёт по обмотке бегущую волну напряжения, а лобовые части ограничены по индуктивности, и локальное напряжение между соседними витками скачет в два-три раза выше среднего. На микронных воздушных зазорах вспыхивает PDIV (Partial Discharge Inception Voltage) — частичный разряд. Сам он ток почти не несёт, но за тысячи часов аккуратно карбонизирует изоляцию, превращая её в угольный след. Обычный Kapton HN в такой среде деградирует за годы, CRC — десятилетиями держит тот же режим. Именно на плёнке 150FCRC019 DuPont делает магнит-вайры для тяговых моторов железнодорожных локомотивов и турбогенераторов ветроэнергетики. И отдельно есть грейд Kapton MT+ с теплопроводностью λ = 0,8 Вт/(м·К) — в четыре раза выше стандартного полиимида, для применений, где нужно одновременно изолировать и отводить тепло.

Ji et al. в IEEE Trans. Aerosp. Electron. Syst. (2023) показали, что замена стандартного полиуретанового лака на композит полиимид+BN-нанолисты поднимает PDIV инверторной обмотки с 500 до 900 В при той же толщине изоляции. Для шины электромобиля 800 В по IEC 60034-18-41 это разница между «деградирует за 20 000 часов» и «работает нормативный ресурс без замечаний». Отсюда — стремительная миграция авиации и электромобилей на полиимид.

Российские аналоги — плёнки ПМ (ПМ-1, ПМ-1Э) по ГОСТ 25924, близкие по характеристикам к Kapton HN. У нас в каталоге полиимидная оболочка идёт в марках Литц ПИ, ЛитцПр ПИ, Литц 200 ПИ, ЛитцПр 200 ПИ.

У полиимида, конечно, есть и слабое место — сочетание температуры и влажности. В сухой атмосфере он живёт практически вечно; в насыщенном паре при 120 °C длительно — деградирует за тысячи часов через гидролиз. Для индукционных катушек, работающих на открытом воздухе под дождём и снегом, он менее удачен, чем фторопласт. Там, где есть и жара, и влажность — либо комбинированная оболочка с фторопластом, либо сразу фторопласт.

Когда выбирать. Авиационные и космические моторы, SiC/GaN-инверторы на 600–800 В, MRI-катушки, высокодобротные контуры, криогенные обмотки (жидкий гелий, низкотемпературные магниты), всё, где требуется одновременно термостойкость, радиационная стойкость и механическая прочность.

3.4 Арселон: аварийная термостойкость и ретро-эстетика

Арселон — российский мета-арамид, родной брат американского Nomex от DuPont. В отличие от плёночных материалов, это волокно: оно не обёртывает пучок плоской лентой, а оплетает или ткётся на нём. Обмотка из Арселона, как и из полипропилена, выполняется мультифиламентной нитью — поэтому она наследует то же важное свойство: хорошо принимает пропитывающий лак или компаунд при вакуумной пропитке. Эпоксид, заливаемый в катушку, заполняет пространство между волокнами и связывает обмотку с жилой механически и термически. Это нетривиально, потому что одновременно получить и термостойкость 400 °C, и пропитываемость — редкое сочетание, из-за которого Арселон и держится на рынке.

Длительная температура около 250 °C, кратковременная — 400. Электрическая прочность невысокая (E_d ≈ 20–30 кВ/мм — виноваты воздушные включения между волокнами), но для литцендратной обмотки это редко становится проблемой.

Главный бонус Арселона — поведение при аварии. Если где-то случилось межвитковое замыкание, температура в точке пробоя подскакивает на сотни градусов за секунды. ПЭТ в такой ситуации оплавляется и растекается, ухудшая изоляцию соседей и запуская каскадный пробой. Арселон — не плавится. Он сохраняет форму и изоляционные свойства до 400 °C, давая защите время отключить установку. Для промышленного оборудования, где простой от аварии считают в миллионах рублей, это полноценная инженерная причина переплатить.

Второе достоинство — чисто эстетическое. Плетёный золотистый Арселон выглядит как обмотка на каркасных катушках начала двадцатого века. Для аудиофильских сборок и дизайнерских индукционных плит это прямо востребовано — и не будем делать вид, что инженеры к этому равнодушны.

Когда выбирать. Промышленные печи, сушильные камеры, авиационные кабины (требования по огнестойкости AS/FAR), ретро-аудио, декоративные катушки. Марки — Литц оА1, Литц оА2, Литц хА, Литц 200 оА1/оА2/хА и все комбинированные с Арселоном.

3.5 Полипропилен: дешёвая защита и отличная пропитываемость

Полипропиленовое волокно — простая механическая защита пучка. Длительная температура 105 °C (не сам ПП, а его склонность к размягчению), химическая стойкость умеренная, механическая — средняя. Там, где от оболочки требуется одно — защитить жилу от истирания о каркас или о соседний виток, ПП закрывает задачу.

В каталоге ПП приходит в двух видах: обмотка (оПП1, оПП2 — один или два слоя) и оплётка (хПП). Оплётка плотнее, обмотка дешевле.

Важное свойство полипропиленовой обмотки, о котором редко пишут в каталогах: она сделана из мультифиламентной нити — множества тонких волокон, скрученных в рыхлый шнур. После укладки такой шнур на пучке становится капиллярной системой: при вакуумной пропитке лак или компаунд затягивается между волокон, заполняет все пустоты и после полимеризации превращает обмотку в монолитный каркас, плотно связанный с жилой. В результате катушка, намотанная Литц оПП2 и пропитанная эпоксидом, по механической стойкости не уступает компаундированной на ПЭТ, а по тепловому контакту даже выигрывает — компаунд заполняет пространство между волокнами намного полнее, чем ложится на плоскую плёнку.

Когда выбирать. Бытовая техника, маломощные SMPS, прототипы, опытные образцы, беспроводные зарядки низкой мощности, серийные катушки под вакуумную пропитку с ограниченным бюджетом. Марки — Литц оПП1/оПП2, ЛитцПр оПП1/оПП2, Литц хПП, ЛитцПр хПП.

3.6 Литой полиэтилен и полиуретан: сплошная влагостойкость

Отдельно стоит марка Литц фПЭ. Это единственная конструкция в каталоге с экструдированной литой полиэтиленовой оболочкой поверх фторопластовой плёнки. Получается трубка — сплошная, без швов, без регулярных просветов. Для подводного оборудования, наружных антенн, свободно подвешенных в воздухе индукторов это принципиально: обмотка имеет швы, оплётка — просветы между нитями, а вода найдёт любую щель. Только экструзия даёт герметичность.

Температура ограничена 105 °C — таков полиэтилен как материал. Но для применений, где влагостойкость решает, эта граница обычно не мешает.

Здесь важный нюанс. Литая оболочка и полиуретановая экструзия — единственные в каталоге сплошные оболочки. Всё остальное — ПЭТ, фторопласт, полиимид, ПП, Арселон в любых формах — это дискретные плёнки и нити с технологическими швами. Для влагостойкости и для гальванической изоляции разница принципиальная.

3.7 Свод

Материал	T длит., °C	T пик, °C	E_d, кВ/мм	Химия	Пропитка	Цена	Ведущее применение
ПЭТ (плёнка)	155 (в системе)	200	150	Средняя	Отличная	Низкая	Серийные катушки, система класса F
Фторопласт Ф-4ЭО	200	230–260	80	Максимальная	Никакая	Высокая	Химическая агрессия без пропитки
Полиимид (25 мкм)	240 (400 Kapton)	400	303	Высокая	Средняя	Очень высокая	Радиация, криогеника, высокий dV/dt
Арселон (обмотка)	250	400	20–30	Хорошая	Отличная	Высокая	Термостойкость + пропитка
Полипропилен (обмотка)	105	130	50	Средняя	Отличная	Минимальная	Дёшево + пропитка
Литой ПЭ	90	105	20	Средняя	—	Средняя	Влагостойкость

Figure 2 · Радар шести материалов изоляции

Шесть осей: длительная и пиковая температура (логарифмическая шкала), электрическая прочность, химическая стойкость, механическая прочность, экономика (дальше от центра = дешевле). Кликайте по чипам легенды — выбранный материал выделяется, остальные затеняются. Наглядно: ни один материал не закрывает все оси, отсюда и комбинированные марки (кФоА, кФоПП).

4. Ось 3. Форма сечения — круг против прямоугольника

4.1 Геометрия заполнения окна

Окно сердечника — прямоугольник. Круглый литцендрат в прямоугольник укладывается не лучшим образом: остаются воздушные зазоры в углах, между витками, по краям бортиков. Теоретический предел заполнения для круглых элементов в регулярной плотной упаковке:

η_круг = π / (2√3) ≈ 0,907

Это — идеальный случай, гексагональная укладка одинаковых цилиндров. На практике, с учётом каркаса, межслойной изоляции и неизбежного bowing — выпячивания средних витков под натяжением намотки (классическое описание — глава 4 в «Transformer and Inductor Design Handbook» Мак-Лаймана), — реальное заполнение прямоугольного окна круглым литцендратом получается 0,50–0,65. Говоря грубо, половина окна — воздух.

Прямоугольное сечение меняет арифметику. Теоретически оно заполняет окно на сто процентов, на практике с учётом допусков — на 0,75–0,85. Разница с круглым аналогом — 15–25 процентных пунктов. Вот откуда на нашей главной странице цифра «+20% заполнения окна». Переводится она в инженерную экономику двумя способами: либо фиксируем окно и добавляем 20% меди в сечение (и во столько же снижаем DC-сопротивление обмотки), либо фиксируем обмотку и ужимаем окно — получаем сердечник меньше, легче, дешевле.

4.2 Как мы это делаем: один проход, вместе с изоляцией

Наша технология — не та, что описана в большинстве публикаций про литцендрат. Классическое описание (тот же Sullivan APEC 2014, каталоги Elektrisola и Rubadue) рисует многостадийный процесс: сначала голый медный пучок протягивается через несколько роликовых станков с промежуточными формами, потом на уже сформованный прямоугольник накладывается внешняя изоляция. У нас — иначе.

Обжатие выполняется за один проход, и — это важно — вместе с уже наложенной изоляцией. Собранный литцендрат со всеми слоями оболочки — плёнка ли это, обмотка мультифиламентной нитью или их комбинация — входит в профилирующую оснастку круглым, выходит прямоугольным с заданным сечением. Медный пучок и оболочка деформируются одновременно, как единое тело.

Из такого подхода вытекают три практических следствия.

Плотное прилегание оболочки к жиле. Когда плёнка или обмотка формуется вместе с пучком, она ложится на новое сечение без пузырей и отступов. Если бы оболочка накладывалась на уже прямоугольный пучок — по углам неизбежно были бы воздушные карманы: плёнка не обжала бы прямой угол так же плотно, как плоскую сторону. В нашем процессе оболочка «втягивается» в углы во время формовки и прилегает к жиле всей поверхностью. Для теплопроводности, пробойной прочности и герметичности готового изделия это значит больше, чем может показаться.

Короткий производственный цикл. Один передел вместо двух. В серийном производстве это и время, и меньше точек, где что-то может пойти не так. Для опытных образцов и малых партий — то же самое: быстрее запуск, ниже порог для экспериментов.

Требования к эластичности изоляции. Не всякий материал выдерживает однопроходную формовку вместе с жилой — оболочка должна пережить существенную деформацию без разрывов и микротрещин. Здесь материалы из нашего каталога выбраны как раз под такой процесс. ПЭТ в тонком исполнении (25–50 мкм) — биаксиально-ориентированная плёнка, растяжимая; проходит без проблем. Полиимид — один из механически прочнейших полимеров (MIT fold endurance до 285 000 циклов), деформация для него штатный режим. Фторопласт пластичный по своей природе, не растрескивается. Мультифиламентные обмотки (ПП и Арселон) — тут совсем хорошо: отдельные нити перераспределяются по новой форме без разрыва, потому что их и так много, и они изначально лежат свободно. Ограничение — сильно вытянутые прямоугольники с соотношением сторон выше 3,5:1, где деформация становится технологически некорректной (подробнее — в разделе 4.5).

Цена технологии — небольшое приращение длины жил внутри пучка. По нашему ТУ (пункт 1.3.8) нормативный коэффициент K_Σ для круглого провода равен 1,03, для прямоугольного — 1,05. Эти два процентных пункта учитывают в том числе и эффект формовки: при обжатии жилы внутри пучка слегка растягиваются, траектория винтовой скрутки меняется, материала на метр готового изделия уходит больше. На выходе — плюс 2% меди и плюс 2% DC-сопротивления на метр. По сравнению с выигрышем 15–25% в заполнении окна обмотки это несоразмерно малая плата.

Figure 3 · Круг vs прямоугольник в окне сердечника

Заполнение окна: 60 %

Переключите форму — увидите, как тот же объём меди укладывается в то же окно. У круглых жил ~40% окна — воздух в углах и между витками; прямоугольное сечение заполняет окно на 75–85%. Практический выигрыш: η_{прямоугольник}/η_круг ≈ 4/π ≈ 1,273 в идеале, реально +20–25%.

4.3 Почему каталога прямоугольных сечений не существует

У круглого литцендрата есть стандартный ряд сечений — пять серий в нашем каталоге, 199 готовых конструкций. У прямоугольного — такого каталога быть не может, и это не упущение, а физическая особенность задачи.

Прямоугольный литцендрат существует ровно для того, чтобы максимально плотно лечь в конкретное окно конкретного сердечника. А окна у сердечников у всех разные. В природе не существует двух трансформаторов, у которых окно под обмотку совпадает до миллиметра: у одного Ш-сердечник, у другого Е, у третьего ETD, у четвёртого самописный под свою плату. И даже в пределах одного типоразмера у заказчика могут быть бортики каркаса разной толщины, своя межслойная изоляция, свои требования к зазору до керна. Каждая задача — своя геометрия, и оптимальное сечение прямоугольного литцендрата должно соответствовать именно ей, не соседней.

Если бы мы вели каталог из двадцати-тридцати «стандартных» прямоугольных сечений, заказчику пришлось бы выбирать одно из двух: либо подгонять геометрию своей обмотки под наш каталог (и терять часть выигрыша в заполнении окна, ради которого он прямоугольник и берёт), либо заказывать индивидуальную позицию. В обоих случаях каталог оказывается не помощником, а посредником между заказчиком и его реальной задачей.

Поэтому у нас каждый прямоугольник — под заказ, с сечением, точно рассчитанным на окно заказчика. И это работает не за счёт какой-то абстрактной «гибкости производства», а за счёт одного конкретного инженерного решения: когда мы проектировали свою профилировочную машину, мы специально сделали формовочный инструмент простым в изготовлении и замене. Оснастка под новое прямоугольное сечение у нас — не дорогостоящий отдельный передел, а быстрая сменная деталь. Индивидуальная геометрия прямоугольника из-за этого стоит не дороже стандартной, и мы не видим смысла искусственно сужать выбор клиента каталогом «популярных размеров».

Для заказчика это значит простую вещь. Если вы проектируете обмотку под конкретный сердечник — пришлите нам размеры окна, толщину бортиков, требования к межслойному зазору. Мы подберём оптимальное сечение прямоугольного литцендрата под максимальное заполнение вашей геометрии, без запросов «а есть ли у вас профиль 2,8 × 1,4 мм» и без компромисса в сторону ближайшего каталожного размера.

4.4 Когда выбирать круг, когда прямоугольник

Круглый литцендрат (без префикса Пр в марке) — ваш выбор когда:

Сердечник тороидальный. На торе нет прямоугольного окна — форма сечения обмотки не даёт выигрыша.
Нужна максимальная гибкость. Круг изгибается во все стороны одинаково, прямоугольник — только в плоскости.
Партия небольшая, а требования по заполнению — рутинные. Профильный передел — отдельная технологическая операция, и для единичных метров она редко окупается.

Прямоугольный литцендрат (префикс Пр) — когда:

Окно Ш-, П- или Е-сердечника и плотность обмотки критична. Типичный случай — трансформаторы SMPS, дроссели PFC и LLC, индукторы OBC электромобилей.
Обмотка концентрированная в электрической машине. Сегодня в тяговых моторах гибридные сборки — hairpin-обмотка в пазу плюс прямоугольный литцендрат в лобовых частях — начинают работать как стандарт (MDPI, Appl. Sci., 2023).
Место по высоте ограничено. Плоская катушка зарядного пэда Qi — канонический случай вытянутого прямоугольного литцендрата.

4.5 Соотношение сторон прямоугольника — отдельная инженерная задача

Когда форма сечения выбрана, остаётся вопрос — какая пропорция? В маркировке профиль задаётся парой размеров после диаметра жилы: 2×2 — изотропное сечение с соотношением сторон 1:1 (в обиходе — «квадрат»), 3×1,5 — умеренно вытянутый прямоугольник 2:1, 3,5×1 — уже близко к практическому пределу формовки. Выбор соотношения — не косметический: он меняет три свойства одновременно.

Механическая анизотропия. Вытянутое сечение резко асимметрично по жёсткости при изгибе. Плоский прямоугольник 3:1 гнётся вокруг короткой оси (в «плоскости») почти так же легко, как тонкий пучок круглых жил, а вокруг длинной оси — как широкая пластина, то есть жёстко. Для плоских катушек зарядного пэда Qi это удобно: обмотка держит форму в плоскости подложки и не требует жёсткого каркаса. Для катушки, которую нужно наматывать с перегибом (тороидальная геометрия, радиальные выводы), — наоборот, чем ближе соотношение к 1:1, тем проще в укладке.

Тепловая анизотропия. У сильно вытянутого сечения путь тепла из центра до поверхности по короткой оси в разы меньше, чем по длинной. Для обмотки с активным тепловыделением это означает, что тепловая постоянная времени в плоскости «плюс-минус толщина» резко ниже, чем в плоскости «плюс-минус ширина». Для плоских катушек на ферритовом основании с радиатором это работает в плюс: тепло эффективно сбрасывается в сердечник. Для объёмных концентрированных обмоток электромоторов, где охлаждение идёт со всех сторон равномерно, изотропный квадратный профиль эффективнее.

Электромагнитная анизотропия. Эффект близости в прямоугольном сечении зависит от ориентации относительно локального магнитного поля обмотки. Поле, перпендикулярное длинной стороне, наводит вихревые токи на большей площади, чем поле, перпендикулярное короткой (Ferreira, IEEE 1994; Lotfi & Lee IAS 1993). Разница в F_R может достигать десятков процентов при одинаковом сечении меди. Для корректного проектирования это значит, что у планарных катушек вытянутое сечение нужно ориентировать длинной стороной параллельно магнитным силовым линиям обмотки.

Сводя всё вместе, три характерные области соотношений:

Соотношение сторон	Типичное применение	Почему именно так
1:1 (квадрат)	Концентрированные обмотки электромоторов со скруглёнными пазами, Ш/Е-сердечники с близким к квадратному окном	Изотропные жёсткость и теплоотвод; витки укладываются симметрично; F_R не зависит от ориентации
2:1…3:2	Типовые окна Ш-сердечников SMPS и LLC, обмотки индукторов PFC	Компромисс между заполнением окна и гибкостью намотки
3:1…3,5:1	Плоские катушки беспроводной зарядки Qi, planar-трансформаторы, катушки-блины индукционных нагревателей	Критична малая толщина обмотки в одной плоскости; ближе к практическому пределу технологии формовки

Свыше 3,5:1 — практический предел нашей формовки. Выше этой границы возникают концентраторы деформации на длинных сторонах, изоляция получает неоднородную нагрузку, а заполнение по сечению меди становится неравномерным. Такие прямоугольники мы не делаем не из принципа, а из инженерной честности: результат перестаёт быть предсказуемым, а качество — стабильным. Если задача требует именно плоскую ленту (10:1 и больше) — это уже не литцендрат, а скорее плоский кабель с другой технологией изготовления, и для него нужна отдельная оснастка.

5. Как оси связаны — PDIV, тепловой контур, цена

Геометрически три оси независимы. Но есть три сквозных эффекта, которые связывают их в практике и заставляют конструктора принимать решения с оглядкой на все сразу.

5.1 PDIV и бегущая волна в инверторной обмотке

Для обмоток, питаемых современными SiC- и GaN-инверторами, критический параметр — PDIV, напряжение инициации частичных разрядов. Физику мы подробно разобрали в разделе про полиимид: крутые фронты коммутации короче ста наносекунд создают по обмотке бегущую волну напряжения, локальные пики между витками доходят до трёх номиналов, и на микронных зазорах вспыхивают частичные разряды, за тысячи часов превращающие изоляцию в угольный след.

PDIV растёт с толщиной и электрической прочностью внешней изоляции. Температурный класс жилы при этом почти не работает — тонкий лак на жилах не держит сотни вольт. Для 800-вольтовой шины по IEC 60034-18-41 инженерный выбор — полиимидная плёнка снаружи: её 303 кВ/мм при толщине 25 мкм дают запас PDIV в 2–2,5 кВ, и у обмотки появляется шанс пережить нормативный срок без разрядного лета внутри каждого микрозазора. Если применение особенно тяжёлое — тяговый мотор электровоза, ветрогенератор на 1,5 МВт — нужен уже Kapton CRC или российский аналог с повышенной стойкостью к частичным разрядам.

5.2 Тепловой контур — почему класс жилы важнее класса оболочки

Теплопроводность материалов обмотки, по данным Kyaw, Sullivan, Schanen и соавт. (IEEE Trans. Power Electron., 2020):

медь: λ = 400 Вт/(м·К);
воздух: λ = 0,026 Вт/(м·К);
полиуретановый лак: λ = 0,2 Вт/(м·К);
полиамидимидный лак PAI: λ = 0,27 Вт/(м·К);
фторопласт: λ = 0,25 Вт/(м·К);
полиимид (обычный Kapton HN): λ = 0,12 Вт/(м·К); спец-версия Kapton MT+ — до 0,8 (в шесть раз выше стандартного);
Арселон и Nomex-обмотки: λ = 0,07–0,1 Вт/(м·К) (много воздуха между волокон).

Из чисел напрашивается вывод. Между центром пучка и поверхностью обмотки — не прямая теплопроводная медь, а слоёный пирог из лака и воздуха. Наружная оболочка — только последний, тонкий слой. Эффективная поперечная теплопроводность собранной литцендратной обмотки (Liu, Gerada et al., IEEE Trans. Ind. Electron., 2020) — 0,3–0,6 Вт/(м·К). В десять-двадцать раз больше воздуха, в тысячу раз меньше меди.

Следствие — внутренние витки катушки на 30–60 °C горячее наружных. Это не теоретическая поправка, это прямые измерения на motorette HEMM от NASA (2019): при расчётной температуре внешнего слоя обмотки 120 °C жила в центре работала при 160–180. Отсюда дисциплина: класс жилы должен покрывать внутреннюю горячую точку, не среднюю по катушке и не внешнюю. Класс F (155 °C) уместен в катушках, где расчётная температура наружных витков не выше 100–110 °C. Всё, что работает горячее — класс 200.

Есть и тонкость про сами оболочки. Сплошная экструдированная оболочка изолирует тепло лучше, чем дышащая обмотка: литой ПЭ — хуже с точки зрения теплоотвода, чем та же фторопластовая плёнка поверх свободного пучка. Для индукционных нагревателей и PFC-дросселей с активным тепловыделением предпочтительнее дышащие конструкции. Литая оболочка — туда, где влагостойкость принципиальнее теплоотвода.

5.3 Экономика трёх осей

Примерные соотношения цен при равной длине и равной жиле. Принимаем полипропиленовую обмотку за единицу:

ПП — ×1,0
ПЭТ — ×1,1
Арселон (обмотка) — ×1,3
Фторопласт Ф-4ЭО — ×1,6
Полиимид — ×2,0
Комбинированные типа кФоА2 — ×2,2

Переход с класса F на 200 (жила) — плюс 15–25% к цене. Профильная операция (круг → прямоугольник) — плюс 10–20%. Если на всех трёх осях двигаться «в плюс», от Литц ПЭТ до ЛитцПр 200 кФоА2, полная стоимость при той же меди умножается в 3,5–4 раза. Каждая ось — самостоятельный вклад в цену. Не переплачивайте там, где запас по свойству не окупается ресурсом или надёжностью.

6. Алгоритм — от задачи к марке за пять шагов

Собираем три оси в рабочую последовательность. Каждый шаг — одно решение.

Шаг 1. Серия — по частоте

Частота задаёт максимальный диаметр элементарной жилы: d ≤ δ для одно-двухслойных обмоток, d ≤ δ/2 — для многослойных (подробнее — в документации калькулятора, раздел Sullivan optimum). Отсюда — серия каталога:

80–150 кГц → серия 0,071 мм (на 100 кГц δ = 0,21 мм). 41 конструкция.
30–80 кГц → серия 0,1 мм. 40 конструкций.
10–30 кГц → серия 0,15 мм. 40 конструкций.
3–15 кГц → серия 0,2 мм. 40 конструкций.
до 10 кГц → серия 0,25 мм. 40 конструкций.

Шаг 2. Число жил и раскладка

Сечение меди считаем как S = I_RMS / J, где J — допустимая плотность тока: 3–5 А/мм² при естественной конвекции, 6–8 при обдуве, до 12 в масле. Число жил N = S / (πd²/4) — и округляем до ближайшей стандартной конструкции из таблицы серии. Раскладку по ступеням скрутки (первая ступень — до 60 жил в дикой, дальше множители только из тройки, четвёрки, пятёрки) мы подробно разобрали в статье про транспозицию.

Шаг 3. Температурный класс — по горячей точке

Решение делается не по средней температуре обмотки, а по расчётной температуре в центре пучка, с учётом внутренних 30–60 °C сверх наружной:

T_центра ≤ 100 °C — можно Литц фПЭ (класс 105, если критична влагостойкость) или стандартный класс F без префикса.
100 < T_центра ≤ 135 °C — класс F. Основной массив каталога.
135 < T_центра ≤ 180 °C — класс 200 (марки с префиксом 200 в названии).
T_центра > 180 °C — класс 200 плюс высокотемпературная оболочка (ПИ или Арселон).

Шаг 4. Внешняя изоляция — по ведущему фактору среды

Ведущий фактор	Изоляция	Типовые марки
Ничего особенного, важна цена	Без оболочки или ПП	`Литц`, `Литц оПП1`
Механическое истирание	ПЭТ	`Литц ПЭТ`
Химическая агрессия	Ф-4ЭО	`Литц Ф`, `Литц 200 Ф`
Радиация, высокий dV/dt (SiC/GaN)	Полиимид	`Литц ПИ`, `Литц 200 ПИ`
Высокая температура + аварийный запас	Арселон	`Литц оА2`, `Литц 200 хА`
Химия + температура одновременно	Комбинированные `кФо`/`кФх`	`Литц кФоА2`, `Литц 200 кФоА2`
Сплошная влагостойкость	Литой ПЭ или полиуретан	`Литц фПЭ`
Декоративное применение	Арселон оплётка	`Литц хА`, `Литц 200 хА`

Шаг 5. Форма сечения

Круглое сечение — для тороидальных сердечников, гибких жгутов, малых партий, прототипов, применений с невысокими требованиями к заполнению окна. Размер — из стандартного ряда каталога.
Прямоугольное (префикс Пр) — для Ш/Е-образных сердечников с критичным заполнением, плоских катушек, концентрированных обмоток моторов. Сечение не выбирается из списка, а рассчитывается под конкретное окно заказчика: для вашего сердечника мы подбираем такие стороны прямоугольника, при которых витки укладываются максимально плотно. Цена — +10–20% к круглому аналогу, выигрыш — 15–25% в заполнении окна.

Figure 4 · Дерево решений — от задачи к маркировке

Задача Частота, ток, среда, габарит

80–150 кГц → серия 0,071

T_центра ≤ 135 °C → класс F

• Стандарт: Литц ПЭТ 125×0,071

• SiC/GaN + высокий dV/dt: Литц ПИ 125×0,071

• Прямоугольник под Е-сердечник: ЛитцПр ПЭТ 125×0,071 [b×h]

T_центра > 135 °C → класс 200

• Стандарт: Литц 200 Ф 125×0,071

• Аварийный запас до 400 °C: Литц 200 кФоА2 125×0,071

30–80 кГц → серия 0,1

• Класс F, сухая среда: Литц ПЭТ 315×0,1

• Класс F, вакуумная пропитка: Литц оПП2 315×0,1

• Класс 200, нефтехимия: Литц 200 Ф 315×0,1

10–30 кГц → серия 0,15

• Индукционный нагреватель: Литц ПЭТ 170×0,15

• Влагостойкий, под дождём: Литц фПЭ 170×0,15

3–15 кГц → серия 0,2

• Силовые сварочные инверторы: Литц 200 Ф 144×0,2

до 10 кГц → серия 0,25

• EV-зарядки, большие токи: Литц 200 кФоА2 255×0,25

Кликайте по узлам — раскроется ветвь. Дерево отражает логику алгоритма: сначала частота → серия, потом горячая точка → температурный класс, потом среда → оболочка, в конце форма → префикс Пр или нет. Листья — примеры готовых строк заказа по ТУ ДСГТ.685660.019.

Полный пример: индукционный нагреватель 15 кВт, 30 кГц

Серия. На 30 кГц глубина скин-слоя δ = 0,38 мм. Выбираем серию 0,15 мм (d/δ ≈ 0,4, строго меньше половины δ — хороший запас по Sullivan). Серия 0,15.
Раскладка. Действующий ток 15 А, плотность 5 А/мм² при конвекции → сечение 3,0 мм². Ближайшая стандартная конструкция — 170×0,15 (сечение 3,0 мм², 170 жил, раскладка 34 в первичном пучке + пять пучков во второй ступени).
Класс. Расчётная температура обмотки 110 °C (наружный слой), центр — 140–150. Класс F (155 °C) — с запасом 5–10 °C. Достаточно, хотя без большого комфорта.
Изоляция. Среда промышленная, водного охлаждения нет, механические воздействия умеренные. Для баланса цены и надёжности — ПЭТ.
Форма. Сердечник Е-образный с прямоугольным окном 12×40 мм; под такую геометрию оптимальное сечение литцендрата — 1,8×1,8 мм (плотная двухрядная укладка по высоте окна с запасом на бортики каркаса). Под это сечение у нас под заказ изготавливается соответствующий формовочный инструмент.

Итоговая строка заказа: ЛитцПр ПЭТ (ПЭПЭТ-Пр-155-М) 170×0,15 1,8×1,8 ДСГТ.685660.019ТУ.

7. Когда каталога недостаточно

Пункт 1.2.2 нашего ТУ прямо разрешает заказчику сконфигурировать свою конструкцию, опираясь на любую из базовых. Это не формальность. Это рабочая практика. Вот сценарии, когда готовый каталог не закрывает задачу и мы делаем нестандартные конструкции.

Нестандартный диаметр жилы. Пять серий покрывают диапазон от 0,071 до 0,25 мм. Но на 400 кГц по оптимуму Салливана может потребоваться 0,05 или 0,063 мм. На совсем низкие частоты с большими токами — 0,315 или 0,4. Всё это мы делаем как заказные позиции; соответствующий раздел каталога насчитывает уже 78 комбинаций, и он регулярно растёт под проекты.

Нестандартная оболочка. В каталоге нет, например, сочетания «полиимид плюс Арселон» — а физически мы его собираем без проблем. Для специальных применений, где нужна одновременно и радиационная стойкость полиимида, и аварийный термический запас Арселона, мы делаем индивидуальные конструкции.

Экспериментальные конструкции. Под исследовательскую задачу — диссертацию, прототип нового преобразователя, ВЧ-генератор на нестандартной частоте — мы готовы изготовить малую партию, от десятков метров. В некоторых случаях, когда новая конструкция расширяет наш собственный опыт (например, очень тонкая жила 0,04 мм с сотнями жил в пучке для гигагерцовых применений), мы делаем пробный метраж за свой счёт. Взамен просим возможность замерить готовое изделие и добавить результаты в нашу базу — это честный обмен.

Любое прямоугольное сечение. Как подробно разобрано в разделе 4.3, каталога «стандартных» прямоугольных сечений у нас нет и быть не может — каждая задача требует своей геометрии. Присылайте размеры окна сердечника и требования к обмотке — оснастка под ваше сечение у нас недорогая, и изготовление не требует отдельной сложной переналадки.

Оптимизация под вашу геометрию. Если у вас конкретный сердечник с конкретным окном, воздушным зазором и требованиями по потерям — оптимальная конструкция часто выпадает между стандартными позициями каталога. Первое приближение даёт калькулятор. Дальше мы уточняем конструкцию под вашу геометрию и производим именно её.

Как это работает на практике: вы присылаете ТЗ или осциллограммы → мы делаем расчёт и предлагаем одну-две рекомендуемые конструкции с обоснованием → согласовываем спецификацию → запускаем в производство. Срок изготовления стандартных марок — от семи рабочих дней, заказных — три-шесть недель в зависимости от сложности.

Проверьте свой выбор в калькуляторе

Три оси этой статьи собраны в онлайн-калькуляторе литцендратной обмотки. Вводите частоту, ток, напряжение, размеры окна, число витков — получаете идеальную расчётную конструкцию и ближайшую стандартную позицию из каталога, с готовой маркировкой по ТУ. Для нестандартных задач — опишите ТЗ в заявке.

Открыть калькулятор → Каталог 52 марок Каталог 200 конструкций

Источники

ТУ 27.32.11-019-59596873-2025 (ДСГТ.685660.019ТУ). Провода обмоточные высокочастотные транспозиционные. Технические условия. ООО «Диада», 2025.
ГОСТ 8865-2023. Системы электрической изоляции. Оценка нагревостойкости и классификация (гармонизирован с IEC 60085:2007).
IEC 60216-1:2013. Electrical insulating materials — Thermal endurance properties.
ASTM D 2307. Standard Test Method for Thermal Endurance of Film-Insulated Round Magnet Wire.
Sullivan C.R. Optimal Choice for Number of Strands in a Litz-Wire Transformer Winding. IEEE Trans. Power Electron., vol. 14, no. 2, pp. 283–291, March 1999.
Sullivan C.R., Zhang R.Y. Simplified Design Method for Litz Wire. IEEE APEC, Fort Worth, 2014, pp. 2667–2674.
Kyaw P.A., Delhommais M., Qiu J., Sullivan C.R., Schanen J.-L., Rigaud C. Thermal Modeling of Inductor and Transformer Windings Including Litz Wire. IEEE Trans. Power Electron., vol. 35, no. 1, pp. 1–14, January 2020.
Liu X., Gerada D., Xu Z., Corfield M., Gerada C., Yu H. Effective Thermal Conductivity Calculation and Measurement of Litz Wire. IEEE Trans. Ind. Electron., vol. 67, no. 4, pp. 2667–2677, April 2020.
Delhommais M. et al. Practical Guidelines for the Litz Wire Selection and AC Copper Losses Estimation. Bodo's Power Systems, 2022 (PREMO R&D).
Ji Y., Giangrande P., Zhao W., Madonna V., Zhang H., Galea M. Inverter-Fed Electrical Machines Exposed to Prevailing Electrical Stress. IEEE Trans. Aerosp. Electron. Syst., vol. 59, no. 9, pp. 9368–9378, 2023.
NASA/TM—2019-220220. Thermal Analysis of Potted Litz Wire for High-Power-Density Aerospace Electric Machines (HEMM), 2019.
Dowell P.L. Effects of eddy currents in transformer windings. Proc. IEE, vol. 113, no. 8, pp. 1387–1394, August 1966.
Mc Lyman C.W.T. Transformer and Inductor Design Handbook, 4th ed., CRC Press, 2011, ch. 4.
Elektrisola. HF-Litz Wire Technical Information. elektrisola.com.
Lopez G. High-Performance Polymers for Aeronautic Wires Insulation. Recent Progress in Materials, vol. 3, no. 1, art. 005, 2021 (SAFRAN Tech).
Ferreira J.A. Improved analytical modeling of conductive losses in magnetic components. IEEE Trans. Power Electron., vol. 9, no. 1, pp. 127–131, 1994.
Lotfi A.W., Lee F.C. A high frequency model for litz wire for switch-mode magnetics. IEEE IAS Annu. Meeting, vol. 2, Oct. 1993, pp. 1169–1175.