คำอธิบายของหม้อแปลงทองแดง-อะลูมิเนียม

ปัจจุบันขดลวดของหม้อแปลงไฟฟ้าส่วนใหญ่ทำจากลวดทองแดงและฟอยล์ทองแดง แต่ยังทำจากลวดอลูมิเนียมและอลูมิเนียมฟอยล์ด้วย อย่างไรก็ตามมีข้อโต้แย้งเกี่ยวกับข้อบกพร่องของหม้อแปลงขดลวดทองแดงและหม้อแปลงขดลวดอลูมิเนียม ปัจจุบันหม้อแปลงขดลวดอลูมิเนียมมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในหม้อแปลงไฟฟ้าระบบจำหน่ายโดยเฉพาะในยุโรป อเมริกาเหนือ ละตินอเมริกา และภูมิภาคอื่น ๆ

การเปรียบเทียบประสิทธิภาพระหว่างทองแดงกับอะลูมิเนียม: เมื่อพิจารณาถึงต้นทุน-ประสิทธิภาพและความพร้อมใช้งาน ตลาดส่วนใหญ่ใช้ทองแดงและอะลูมิเนียมสำหรับตัวนำหม้อแปลงไฟฟ้า โดยมีความแตกต่างที่สำคัญดังนี้:

1. ความต้านทาน

2. ความหนาแน่น

3. ผลกระทบต่อผิวหนังของตัวนำ

4. การเชื่อมต่อ

5. การแปรรูป

6.พฤติกรรมทางกล

1. ความต้านทานและความหนาแน่น

ค่าการนำไฟฟ้าของอะลูมิเนียมมีค่าประมาณ 62% ของทองแดง เพื่อให้ได้ความต้านทานเท่ากัน ตัวนำอะลูมิเนียมจำเป็นต้องมีพื้นที่หน้าตัด-มากกว่าทองแดงถึง 62% สิ่งนี้จำเป็นต้องมีหน้าตัดที่ใหญ่ขึ้น-เพื่อรักษาความต้านทานที่เท่ากัน ซึ่งจะเพิ่มปริมาณของวัสดุอื่นๆ ที่ใช้ในหม้อแปลงไฟฟ้า เช่น แกนเหล็กและเปลือกหุ้ม อย่างไรก็ตาม ความหนาแน่นของอะลูมิเนียมต่ำกว่าทองแดง (2.7 กก./dm³ เทียบกับ. 8.9 กก./dm³) สำหรับความต้านทานและความยาวของขดลวดที่เท่ากัน (โดยสูญเสียเท่ากัน) มวลของอะลูมิเนียมจะลดลงครึ่งหนึ่ง

2. ความต้านทานแรงดึง

อลูมิเนียมมีความต้านทานแรงดึงต่ำกว่าทองแดง อย่างไรก็ตาม เมื่อเปรียบเทียบกับวัสดุทองแดงที่มีความต้านทานเท่ากัน พื้นที่หน้าตัด-ที่เพิ่มขึ้นของตัวนำอะลูมิเนียมจะช่วยชดเชยความแข็งแรงของผลผลิตที่ต่ำกว่า

 

 

3. ประสิทธิภาพการระบายความร้อนและความเสถียรทางความร้อน-ของวงจรระยะสั้น

การเปรียบเทียบเสถียรภาพทางความร้อนขณะลัดวงจร-ของหม้อแปลงขดลวดทองแดงและอะลูมิเนียมรุ่นเดียวกัน

เสถียรภาพทางความร้อนของการลัดวงจรของทองแดง

เสถียรภาพทางความร้อนของการลัดวงจรของอะลูมิเนียม

สำหรับหม้อแปลงรุ่นเดียวกัน การเปรียบเทียบความทนทานกระแสลัดวงจร-ระหว่างหม้อแปลงทองแดงและอะลูมิเนียมจะแสดงในรูปด้านล่าง (ตาม GB1094.5-2008 ทองแดงทน 350 องศา และอลูมิเนียม 200 องศา )

กระแสไฟฟ้าลัดวงจร-ทองแดงที่ทนต่อเวลา/S อะลูมิเนียมลัดวงจร-กระแสไฟฟ้าลัดวงจรที่ทนต่อเวลา/S

การเปรียบเทียบในรูปด้านบนแสดงให้เห็นว่าสำหรับหม้อแปลงรุ่นเดียวกัน อุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นของหม้อแปลงทองแดงและอะลูมิเนียมโดยพื้นฐานแล้วจะเท่ากันภายใต้กระแสไฟลัดวงจร-และระยะเวลาที่เท่ากัน แต่หม้อแปลงทองแดงสามารถทนต่อกระแสไฟลัดวงจร-เป็นระยะเวลานานกว่าหม้อแปลงอะลูมิเนียม