Obwód wewnętrzny transformatora składa się głównie z uzwojeń (zwanych także cewkami), które są bezpośrednio podłączone do zewnętrznej sieci energetycznej i stanowią główny element transformatora. Obwód wewnętrzny transformatora jest zwykle wykonany z uzwojeń drutowych. Druty miedziane i aluminium druty dzielą się na okrągłe, płaskie (również na pojedyncze, kombinowane i transponowane), foliowe itp. w zależności od kształtu przekroju poprzecznego drutów. Przewody pokryte są różnymi rodzajami izolacji. warstwę, a na końcu uformować całą cewkę. Dlatego głównymi materiałami przewodzącymi obwodu transformatora są miedź i aluminium.

.

3.1 Porównanie właściwości miedź i aluminium

Zarówno miedź, jak i aluminium są materiałami metalowymi o dobrej przewodności elektrycznej i są powszechnie używanymi przewodnikami do wytwarzania cewek transformatorów. Różnice we właściwościach fizycznych przedstawiono w poniższej tabeli:

Tabela 1 Porównanie właściwości fizycznych miedzi i aluminium

obraz

3.2 Porównanie parametrów drutów miedzianych i aluminiowych w uzwojeniach transformatora

O różnicy między transformatorami miedzianymi i aluminiowymi decyduje również różnica w materiałach, która przejawia się w następujących aspektach:

1) Rezystywność przewodnika miedzianego wynosi tylko około 60% rezystywności przewodnika aluminiowego. Aby osiągnąć te same wymagania dotyczące strat i wzrostu temperatury, przekrój poprzeczny przewodu aluminiowego, który ma być użyty, jest o ponad 60% większy niż przekrój przewodu miedzianego, więc ta sama pojemność i te same parametry W normalnych warunkach transformator z przewodem aluminiowym jest zwykle większy niż transformator z przewodem miedzianym, ale w tym czasie zwiększa się również powierzchnia rozpraszania ciepła transformatora, więc jego wzrost temperatury do oleju jest niższy;

2) Gęstość aluminium wynosi tylko około 30% gęstości miedzi, więc transformator rozdzielczy z przewodem aluminiowym jest lżejszy niż transformator rozdzielczy z przewodem miedzianym;

3) Temperatura topnienia przewodów aluminiowych jest znacznie niższa niż w przypadku przewodów miedzianych, więc granica wzrostu temperatury przy prądzie zwarciowym wynosi 250°C, czyli mniej niż w przypadku przewodów miedzianych przy 350°C, więc gęstość konstrukcyjna wynosi mniejszy niż w przypadku przewodów miedzianych, a pole przekroju poprzecznego przewodów transformatora jest większe. Duży, więc objętość jest również większa niż transformator z przewodem miedzianym;

4) Twardość przewodu aluminiowego jest niska, więc zadziory na jego powierzchni są łatwiejsze do wyeliminowania, więc po wykonaniu transformatora zmniejsza się prawdopodobieństwo zwarcia międzyzwojowego lub międzywarstwowego spowodowanego zadziorami;

5) Ze względu na niską wytrzymałość na rozciąganie i ściskanie oraz słabą wytrzymałość mechaniczną przewodu aluminiowego, zdolność zwarciowa transformatora z przewodem aluminiowym nie jest tak dobra jak transformatora z przewodem miedzianym. Przy obliczaniu stabilności dynamicznej naprężenie przewodu aluminiowego powinno być mniejsze niż 450 kg/cm2, podczas gdy przewód miedziany Granica naprężenia przewodu wynosi 1600 kg/cm2, a nośność znacznie się poprawia;

6) Proces spawania między przewodem aluminiowym a przewodem miedzianym jest słaby, a jakość spawania złącza nie jest łatwa do zagwarantowania, co w pewnym stopniu wpływa na niezawodność przewodu aluminiowego.

7) Ciepło właściwe przewodnika aluminiowego wynosi 239% ciepła przewodnika miedzianego, ale biorąc pod uwagę różnicę między gęstością a projektową gęstością elektryczną tych dwóch, rzeczywista różnica między termicznymi stałymi czasowymi tych dwóch nie jest tak duża jako specyficzna różnica ciepła. Krótkotrwała przeciążalność transformatorów suchych ma niewielki wpływ.