Le circuit interne du transformateur est principalement composé d’enroulements (également appelés bobines), qui sont directement connectés au réseau électrique externe et constituent le cœur du transformateur. Le circuit interne du transformateur est généralement constitué d’enroulements de fils. Fils de cuivre et aluminium les fils sont divisés en fils ronds, fils plats (également divisés en fils simples, fils combinés et fils transposés), conducteurs en feuille, etc. selon la forme de la section des fils. Les fils sont recouverts de différents types d’isolation. couche, et enfin former la bobine globale. Par conséquent, les principaux matériaux conducteurs du circuit du transformateur sont cuivre et l’aluminium.

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3.1 Comparaison des propriétés de cuivre et aluminium

Le cuivre et l’aluminium sont des matériaux métalliques avec une bonne conductivité électrique et sont des conducteurs couramment utilisés pour fabriquer des bobines de transformateur. Les différences de propriétés physiques sont indiquées dans le tableau suivant :

Tableau 1 Comparaison des propriétés physiques du cuivre et de l’aluminium

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3.2 Comparaison des performances des fils de cuivre et d’aluminium dans les enroulements de transformateur

La différence entre les transformateurs en cuivre et en aluminium est également déterminée par la différence de matériaux, qui se manifeste par les aspects suivants :

1) La résistivité du conducteur en cuivre n’est que d’environ 60 % de celle du conducteur en aluminium. Afin d’atteindre les mêmes exigences de perte et d’échauffement, la section du conducteur en aluminium à utiliser est supérieure de plus de 60% à celle du conducteur en cuivre, donc la même capacité et les mêmes paramètres. Dans des circonstances normales, le le transformateur de conducteur en aluminium est généralement plus grand que le transformateur de conducteur en cuivre, mais à ce moment, la zone de dissipation thermique du transformateur est également augmentée, de sorte que son élévation de température vers l’huile est plus faible ;

2) La densité de l’aluminium n’est que d’environ 30% de celle du cuivre, de sorte que le transformateur de distribution à conducteur en aluminium est plus léger que le transformateur de distribution à conducteur en cuivre;

3) Le point de fusion des conducteurs en aluminium est bien inférieur à celui des conducteurs en cuivre, de sorte que sa limite d’élévation de température au courant de court-circuit est de 250 ° C, ce qui est inférieur à celui des conducteurs en cuivre à 350 ° C, de sorte que sa densité de conception est inférieure à celle des conducteurs en cuivre et la section transversale des fils du transformateur est plus grande. Grand, donc le volume est également plus grand que le transformateur de conducteur en cuivre;

4) La dureté du conducteur en aluminium est faible, de sorte que ses bavures de surface sont plus faciles à éliminer. Ainsi, une fois le transformateur fabriqué, la probabilité de court-circuit entre spires ou entre couches causée par des bavures est réduite ;

5) En raison de la faible résistance à la traction et à la compression et de la faible résistance mécanique du conducteur en aluminium, la capacité de court-circuit du transformateur à conducteur en aluminium n’est pas aussi bonne que celle du transformateur à conducteur en cuivre. Lors du calcul de la stabilité dynamique, la contrainte du conducteur en aluminium doit être inférieure à 450 kg/cm2, tandis que le conducteur en cuivre La limite de contrainte du conducteur est de 1600 kg/cm2 et la capacité portante est grandement améliorée ;

6) Le processus de soudage entre le conducteur en aluminium et le conducteur en cuivre est médiocre et la qualité de soudage du joint n’est pas facile à garantir, ce qui affecte dans une certaine mesure la fiabilité du conducteur en aluminium.

7) La chaleur spécifique du conducteur en aluminium est de 239 % de celle du conducteur en cuivre, mais compte tenu de la différence entre la densité et la densité électrique de conception des deux, la différence réelle entre les constantes de temps thermiques des deux n’est pas aussi grande comme la différence de chaleur spécifique. La capacité de surcharge à court terme des transformateurs de type sec a peu d’effet.