Внутрішня схема трансформатора в основному складається з обмоток (також званих котушками), які безпосередньо підключені до зовнішньої електромережі та є основним компонентом трансформатора. Внутрішня схема трансформатора зазвичай складається з дротяних обмоток. Мідні дроти і алюміній За формою поперечного перерізу дроти поділяються на круглі дроти, плоскі дроти (також поділяються на одинарні дроти, комбіновані дроти та транспоновані дроти), фольговані провідники тощо. Провід покриті різними видами ізоляції. шар і, нарешті, формують загальну котушку. Отже, основними провідними матеріалами схеми трансформатора є мідь і алюміній.

.

3.1 Порівняння властивостей мідь і алюміній

І мідь, і алюміній є металевими матеріалами з хорошою електропровідністю, і вони зазвичай використовуються як провідники для виготовлення трансформаторних котушок. Відмінності фізичних властивостей показано в наступній таблиці:

Таблиця 1 Порівняння фізичних властивостей міді та алюмінію

картина

3.2 Порівняння характеристик мідного та алюмінієвого проводів в обмотках трансформатора

Різниця між мідними і алюмінієвими трансформаторами також визначається різницею матеріалів, які проявляються в наступних аспектах:

1) Питомий опір мідного провідника становить лише близько 60% від опіру алюмінієвого провідника. Щоб досягти однакових вимог до втрат і підвищення температури, площа поперечного перерізу алюмінієвого провідника, який буде використовуватися, більш ніж на 60% перевищує площу поперечного перерізу мідного провідника, отже, така ж ємність і ті самі параметри. За нормальних обставин трансформатор з алюмінієвим провідником зазвичай більший, ніж трансформатор з мідним провідником, але в цей час площа розсіювання тепла трансформатора також збільшується, тому його підвищення температури до масла нижче;

2) Щільність алюмінію становить лише близько 30% від густини міді, тому розподільний трансформатор з алюмінієвим провідником легший, ніж розподільний трансформатор з мідним провідником;

3) Температура плавлення алюмінієвих провідників значно нижча, ніж у мідних, тому межа підвищення температури при струмі короткого замикання становить 250 °C, що нижче, ніж у мідних провідників при 350 °C, тому його розрахункова щільність становить менше, ніж у мідних провідників, а площа поперечного перерізу проводів трансформатора більше. Великий, тому обсяг також більший, ніж трансформатор мідного провідника;

4) Твердість алюмінієвого провідника низька, тому задирки на його поверхні легше усунути, тому після виготовлення трансформатора зменшується ймовірність міжвиткового або міжшарового короткого замикання, викликаного задирками;

5) Через низьку міцність на розрив і стиск, а також низьку механічну міцність алюмінієвого провідника, здатність трансформатора з алюмінієвим провідником при короткому замиканні не така хороша, як у трансформатора з мідним провідником. Під час розрахунку динамічної стабільності напруга алюмінієвого провідника має бути менше 450 кг/см2, тоді як мідний провідник Межа напруги провідника становить 1600 кг/см2, а несуча здатність значно покращена;

6) Процес зварювання між алюмінієвим провідником і мідним провідником поганий, а якість зварювання з’єднання нелегко гарантувати, що певною мірою впливає на надійність алюмінієвого провідника.

7) Питома теплоємність алюмінієвого провідника становить 239% від теплоємності мідного провідника, але, враховуючи різницю між густиною та проектною електричною густиною обох, фактична різниця між тепловими постійними часу обох не така велика як різниця питомої теплоємності. Короткочасна перевантажувальна здатність сухих трансформаторів мало впливає.