Der interne Stromkreis des Transformators besteht hauptsächlich aus Wicklungen (auch Spulen genannt), die direkt mit dem externen Stromnetz verbunden sind und die Kernkomponente des Transformators darstellen. Der interne Stromkreis des Transformators besteht normalerweise aus Drahtwicklungen. Kupferdrähte u Aluminium Drähte werden nach der Querschnittsform der Drähte in Runddrähte, Flachdrähte (auch unterteilt in Einzeldrähte, Kombidrähte und Drilldrähte), Folienleiter usw. unterteilt. Die Drähte sind mit verschiedenen Arten von Isolierungen bedeckt. Schicht und bilden schließlich die Gesamtspule. Daher sind die Hauptleitermaterialien der Transformatorschaltung Kupfer und Aluminium.

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3.1 Vergleich der Eigenschaften von Kupfer und Aluminium

Sowohl Kupfer als auch Aluminium sind Metallmaterialien mit guter elektrischer Leitfähigkeit und werden häufig als Leiter zur Herstellung von Transformatorspulen verwendet. Die Unterschiede in den physikalischen Eigenschaften sind in der folgenden Tabelle dargestellt:

Tabelle 1 Vergleich der physikalischen Eigenschaften von Kupfer und Aluminium

ein Bild

3.2 Leistungsvergleich von Kupfer- und Aluminiumdrähten in Transformatorwicklungen

Der Unterschied zwischen Kupfer- und Aluminiumtransformatoren wird auch durch die unterschiedlichen Materialien bestimmt, die sich in folgenden Aspekten manifestieren:

1) Der spezifische Widerstand des Kupferleiters beträgt nur etwa 60 % des Widerstands des Aluminiumleiters. Um die gleichen Verlust- und Erwärmungsanforderungen zu erreichen, ist die Querschnittsfläche des zu verwendenden Aluminiumleiters mehr als 60 % größer als die des Kupferleiters, also die gleiche Kapazität und die gleichen Parameter Aluminiumleitertransformator ist normalerweise größer als der Kupferleitertransformator, aber zu diesem Zeitpunkt wird auch die Wärmeableitungsfläche des Transformators vergrößert, sodass sein Temperaturanstieg zum Öl geringer ist;

2) Die Dichte von Aluminium beträgt nur etwa 30 % der von Kupfer, daher ist der Aluminiumleiter-Verteilungstransformator leichter als der Kupferleiter-Verteilungstransformator;

3) Der Schmelzpunkt von Aluminiumleitern ist viel niedriger als der von Kupferleitern, daher beträgt seine Temperaturanstiegsgrenze bei Kurzschlussstrom 250 ° C, was niedriger ist als die von Kupferleitern bei 350 ° C, daher ist seine Konstruktionsdichte niedriger als die von Kupferleitern, und die Querschnittsfläche von Transformatordrähten ist größer. Groß, daher ist das Volumen auch größer als beim Kupferleitertransformator;

4) Die Härte des Aluminiumleiters ist gering, so dass seine Oberflächengrate leichter zu beseitigen sind, so dass nach der Herstellung des Transformators die Wahrscheinlichkeit eines durch Grate verursachten Kurzschlusses zwischen Windungen oder Schichten verringert wird;

5) Aufgrund der geringen Zug- und Druckfestigkeit und der geringen mechanischen Festigkeit des Aluminiumleiters ist die Kurzschlusskapazität des Aluminiumleitertransformators nicht so gut wie die des Kupferleitertransformators. Bei der Berechnung der dynamischen Stabilität sollte die Belastung des Aluminiumleiters weniger als 450 kg / cm2 betragen, während die Belastungsgrenze des Kupferleiters 1600 kg / cm2 beträgt und die Tragfähigkeit erheblich verbessert wird.

6) Der Schweißprozess zwischen dem Aluminiumleiter und dem Kupferleiter ist schlecht, und die Schweißqualität der Verbindung ist nicht einfach zu garantieren, was die Zuverlässigkeit des Aluminiumleiters bis zu einem gewissen Grad beeinträchtigt.

7) Die spezifische Wärme des Aluminiumleiters beträgt 239 % der des Kupferleiters, aber unter Berücksichtigung des Unterschieds zwischen der Dichte und der elektrischen Auslegungsdichte der beiden ist der tatsächliche Unterschied zwischen den thermischen Zeitkonstanten der beiden nicht so groß als Differenz der spezifischen Wärme. Die kurzzeitige Überlastfähigkeit von Trockentransformatoren hat wenig Einfluss.