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电力变压器常规导体材料铜和铝

发布时间:2022-04-24   点击次数:63次

变压器是一种静止的电器,它利用电磁感应原理使一个电压的交流电能变为另一个电压的交流电能,以达到传输和使用电能的目的。变压器中使电流流过的材料称为导体。对导体要求是,导电性能要好,即导体的电阻率要小;有合适的机械强度;有较为稳定的化学特性,即周围介质对它的材质没有影响;工艺加工性能好。从这些性能的要求来看,银、铜、铝等材料都可以使用。这些材料中以银为最佳,但银的矿藏储量有限,价格昂贵,故难以采用。在电力变压器中,使用的是铜材。30年前因铜材紧缺,提出以铝代铜的方针,在变压器上大量采用铝导体。随着时间的推移,铜材来源日益丰富,由于铝导体的连接工艺复杂,所以又逐渐被铜导体所取代,变压器制造厂现在已很少生产铝线变压器。下面简述电工用铜、铝导体的特性。

     铜、铝导线表面应清洁光滑,不应有擦伤、毛刺、油污及金属末等。

     由于变压器在运行时,绕组中流过电流,因此,绕组中的导线要受到电动力的作用。特别当输电线路或变压器引出线发生短路时,会有相当大的电动力(包括辐向力和轴向力)作用在变压器的绕组上,此时导线要承受很大的拉伸和弯曲力。因此,要求绕组的导线在各种不同的机械力的作用下变形不超过一定的限度。


   铜的力学特性和钢材不一样,铜只在一个不大的范围内有弹性,超过这范围,铜呈现出塑性材料的特点。表示铜材强度的特征值是a0.1或 a0.2,铜的力学特性如图所示。

    图中的曲线是以铜的拉应力作为伸长率的函数绘制的,图中可以看到铜没有线性弹性极限,没有屈服点。为此对此类材料引入了“假定的非比例伸长极限"和“屈服点"的概念。图示出了0.1%的非比例伸长极限和与之相应的屈服点。图中在伸长率为0.1%处作直线,使该直线和铜的比例极限范围内的直线相平行,直线与铜的应变特性的交点得出的应力是a0.1屈服点。a0.2屈服点得出的方法和得出a0.2屈服点的方法相同。图中也示出了线性弹性极限,但它与钢材不同,它不能作为设计的依据。在变压器短路力计算中,常用a0.1和a0.2屈服点作为铜的许用强度。在变压器绕组上应用的铜导线可以有多种不同的状态.


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