O circuito interno do transformador é composto principalmente por enrolamentos (também chamados de bobinas), que são conectados diretamente à rede elétrica externa e são o componente principal do transformador. O circuito interno do transformador é geralmente feito de enrolamentos de fio. fios de cobre e alumínio os fios são divididos em fios redondos, fios planos (também divididos em fios simples, fios combinados e fios transpostos), condutores de folha, etc. de acordo com a forma da seção transversal dos fios. Os fios são cobertos com diferentes tipos de isolamento. camada e, finalmente, formar a bobina geral. Portanto, os principais materiais condutores do circuito do transformador são cobre e alumínio.

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3.1 Comparação de propriedades de cobre e alumínio

Tanto o cobre quanto o alumínio são materiais metálicos com boa condutividade elétrica e são condutores comumente usados ​​para fazer bobinas de transformadores. As diferenças nas propriedades físicas são mostradas na tabela a seguir:

Tabela 1 Comparação das propriedades físicas do cobre e do alumínio

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3.2 Comparação de desempenho de fios de cobre e alumínio em enrolamentos de transformadores

A diferença entre os transformadores de cobre e alumínio também é determinada pela diferença de materiais, que se manifesta nos seguintes aspectos:

1) A resistividade do condutor de cobre é apenas cerca de 60% daquela do condutor de alumínio. Para atingir os mesmos requisitos de perda e aumento de temperatura, a área da seção transversal do condutor de alumínio a ser usado é mais de 60% maior que a do condutor de cobre, portanto, a mesma capacidade e os mesmos parâmetros Em circunstâncias normais, o transformador de condutor de alumínio é geralmente maior do que o transformador de condutor de cobre, mas neste momento a área de dissipação de calor do transformador também é aumentada, então seu aumento de temperatura para o óleo é menor;

2) A densidade do alumínio é apenas cerca de 30% da densidade do cobre, então o transformador de distribuição de condutores de alumínio é mais leve que o transformador de distribuição de condutores de cobre;

3) O ponto de fusão dos condutores de alumínio é muito menor do que o dos condutores de cobre, portanto, seu limite de aumento de temperatura na corrente de curto-circuito é de 250 ° C, que é menor que o dos condutores de cobre a 350 ° C, portanto, sua densidade de projeto é menor que a dos condutores de cobre e a área da seção transversal dos fios do transformador é maior. Grande, então o volume também é maior que o transformador condutor de cobre;

4) A dureza do condutor de alumínio é baixa, portanto, suas rebarbas de superfície são mais fáceis de eliminar; portanto, após a fabricação do transformador, a probabilidade de curto-circuito entre espiras ou entre camadas causado por rebarbas é reduzida;

5) Devido à baixa resistência à tração e compressão e baixa resistência mecânica do condutor de alumínio, a capacidade de curto-circuito do transformador de condutor de alumínio não é tão boa quanto a do transformador de condutor de cobre. Ao calcular a estabilidade dinâmica, o estresse do condutor de alumínio deve ser inferior a 450kg/cm2, enquanto o condutor de cobre O limite de estresse do condutor é de 1600kg/cm2, e a capacidade de carga é muito melhorada;

6) O processo de soldagem entre o condutor de alumínio e o condutor de cobre é ruim e a qualidade da soldagem da junta não é fácil de garantir, o que afeta até certo ponto a confiabilidade do condutor de alumínio.

7) O calor específico do condutor de alumínio é 239% do do condutor de cobre, mas considerando a diferença entre a densidade e a densidade elétrica de projeto dos dois, a diferença real entre as constantes térmicas de tempo dos dois não é tão grande como a diferença de calor específico. A capacidade de sobrecarga de curto prazo dos transformadores do tipo seco tem pouco efeito.