Удельное сопротивление меди

Чему отдать предпочтение при выборе металла для использования в качестве обмотки трансформатора: алюминию или меди?

Алюминиевая фольга или лента в последнее время используется для обмоток в качестве проводникового материала. Алюминиевый провод стал широко применяться в трансформаторостроении из-за дефицита меди и ее сравнительно высокой стоимости. Но такая замена способствует увеличению габаритов трансформаторов в связи с тем, что удельное сопротивление провода из алюминия на 64% больше, чем удельное сопротивление меди, равное 0.0171 Oм·мм²/м.

удельное сопротивление меди

Применение алюминиевой фольги взамен медного провода позволило габариты обмоток сохранить практически без изменений. Помимо этого обмотки из фольги обладают некоторыми преимуществами перед обмотками из алюминиевого провода, такими как: улучшение охлаждения обмотки за счет равномерного распределения температуры по сечению катушки; уменьшение осевых усилий при коротком замыкании вследствие создания баланса магнитодвижущих сил по высоте обмоток НН и ВН; увеличение стойкости обмотки к импульсным перенапряжениям из-за выравнивания межвитковой ёмкости вдоль обмотки; обеспечение механизации процесса намотки обмоток.

В силовых трансформаторах в настоящее время в основном используют конструктивные исполнения обмоток из алюминиевой фольги следующие:

  • однокатушечное слоевое с использованием фольги шириной равной высоте катушки для обмотки НН. Такая конструкция имеет наименьшее число межкатушечных соединений и отводов и минимальную трудоемкость изготовления, обеспечивает наибольшее заполнение окна;
  • многокатушечное слоевое (4 или 6 катушек) для обмотки ВН с учетом условий обеспечения симметричной магнитной схемы обмотки. Комбинированная конструкция применяется реже: обмотка НН – из фольги, однокатушечная, а обмотка ВН – из медного или алюминиевого провода, слоевая или катушечная.

Обмотки трансформаторов в электротехнике изготовляют из алюминия или меди. Поскольку удельное сопротивление провода из алюминия больше удельного сопротивления медного, то при изготовлении обмоток поперечное сечение алюминиевых проводов увеличивают в сравнении с сечением проводов из меди. Поэтому поверхность охлаждения обмоток из алюминия больше, чем из медных проводов, из чего следует, что условия охлаждения трансформатора с обмотками из алюминиевых проводов лучше.

Конечно, паять провода из алюминия менее удобно, чем из меди, но холодная сварка алюминиевых проводов дешевле пайки медных с припоем.

Еще по теме

Оставить комментарий