El circuito interno del transformador se compone principalmente de devanados (también llamados bobinas), que están conectados directamente a la red eléctrica externa y son el componente central del transformador. El circuito interno del transformador generalmente está hecho de bobinados de alambre. alambres de cobre y aluminio los alambres se dividen en alambres redondos, alambres planos (también divididos en alambres simples, alambres combinados y alambres transpuestos), conductores de lámina, etc. según la forma de la sección transversal de los alambres. Los cables están cubiertos con diferentes tipos de aislamiento. capa, y finalmente formar la bobina total. Por lo tanto, los principales materiales conductores del circuito del transformador son cobre y aluminio.

.

3.1 Comparación de propiedades de cobre y aluminio

Tanto el cobre como el aluminio son materiales metálicos con buena conductividad eléctrica y son conductores comúnmente utilizados para fabricar bobinas de transformadores. Las diferencias en las propiedades físicas se muestran en la siguiente tabla:

Tabla 1 Comparación de propiedades físicas del cobre y el aluminio

imagen

3.2 Comparación de rendimiento de alambres de cobre y aluminio en devanados de transformadores

La diferencia entre los transformadores de cobre y aluminio también está determinada por la diferencia de materiales, que se manifiestan en los siguientes aspectos:

1) La resistividad del conductor de cobre es solo alrededor del 60% de la del conductor de aluminio. Para lograr los mismos requisitos de pérdida y aumento de temperatura, el área de la sección transversal del conductor de aluminio que se utilizará es más del 60% mayor que la del conductor de cobre, por lo que la misma capacidad y los mismos parámetros En circunstancias normales, el El transformador de conductor de aluminio suele ser más grande que el transformador de conductor de cobre, pero en este momento el área de disipación de calor del transformador también aumenta, por lo que su aumento de temperatura al aceite es menor;

2) La densidad del aluminio es solo alrededor del 30% de la del cobre, por lo que el transformador de distribución con conductor de aluminio es más liviano que el transformador de distribución con conductor de cobre;

3) El punto de fusión de los conductores de aluminio es mucho más bajo que el de los conductores de cobre, por lo que su límite de aumento de temperatura a la corriente de cortocircuito es de 250 °C, que es inferior al de los conductores de cobre a 350 °C, por lo que su densidad de diseño es más bajo que el de los conductores de cobre, y el área de la sección transversal de los cables del transformador es mayor. Grande, por lo que el volumen también es mayor que el transformador de conductor de cobre;

4) La dureza del conductor de aluminio es baja, por lo que sus rebabas superficiales son más fáciles de eliminar, por lo que después de fabricar el transformador, se reduce la probabilidad de cortocircuito entre vueltas o entre capas causado por rebabas;

5) Debido a la baja resistencia a la tracción y a la compresión y a la escasa resistencia mecánica del conductor de aluminio, la capacidad de cortocircuito del transformador con conductor de aluminio no es tan buena como la del transformador con conductor de cobre. Al calcular la estabilidad dinámica, la tensión del conductor de aluminio debe ser inferior a 450 kg/cm2, mientras que el conductor de cobre El límite de tensión del conductor es de 1600 kg/cm2, y la capacidad de carga mejora considerablemente;

6) El proceso de soldadura entre el conductor de aluminio y el conductor de cobre es deficiente, y la calidad de soldadura de la unión no es fácil de garantizar, lo que afecta en cierta medida la confiabilidad del conductor de aluminio.

7) El calor específico del conductor de aluminio es el 239 % del del conductor de cobre, pero considerando la diferencia entre la densidad y la densidad eléctrica de diseño de los dos, la diferencia real entre las constantes térmicas de tiempo de los dos no es tan grande. como la diferencia de calor específico. La capacidad de sobrecarga a corto plazo de los transformadores de tipo seco tiene poco efecto.