Welchen Einfluss hat die Drahtqualität auf Transformatoren?

Als grundlegender Bestandteil von Transformatorwicklungen hat die Qualität des Drahtes einen tiefgreifenden und entscheidenden Einfluss auf die Gesamtleistung, Betriebszuverlässigkeit und Lebensdauer von Transformatoren. Hochwertiger Draht kann den stabilen und effizienten Betrieb von Transformatoren gewährleisten, während defekter Draht zu einer Reihe schwerwiegender Probleme führen kann. Im Folgenden werden die spezifischen Auswirkungen im Detail beschrieben:

Inhalt

● Dämmleistung
Wenn Qualitätsmängel wie scharfe Ecken, Grate oder Verunreinigungen auf der Drahtoberfläche vorhanden sind, können diese Mängel nach dem Umwickeln mit Windungsisolationspapier leicht die Windungsisolierung durchstoßen, was zu einer lokalen Reduzierung der Windungsisolierung führt. Wenn der Transformator einem induzierten Hochspannungstest unterzogen wird, steigt unter der Einwirkung der Hochspannung die elektrische Feldstärke an den schwachen Isolationspunkten stark an. Sobald die Windungsisolierung relativ stark durchstoßen ist, überschreitet die elektrische Feldstärke die Durchschlagsschwelle des Isoliermaterials und löst dadurch einen Isolationsdurchschlag aus. Dies führt zu einem Kurzschluss in der Transformatorwicklung, einem starken Anstieg des Stroms und kann zum Durchbrennen der Wicklung führen, was den normalen Betrieb des Transformators stark beeinträchtigt und sogar die Sicherheit und Stabilität des gesamten Stromsystems gefährdet.

Bei Hochspannungs- und Höchstspannungstransformatoren treten die Probleme, die durch den Einfluss der Drahtqualität auf die Isolationsleistung verursacht werden, aufgrund ihrer hohen Betriebsspannungen und extrem strengen Isolationsanforderungen noch deutlicher auf.

● Elektrische Parameter
Qualitätsfaktoren wie die Reinheit des Drahtmaterials und die Gleichmäßigkeit des Drahtdurchmessers stehen in direktem Zusammenhang mit den elektrischen Parametern des Transformators. Wenn das Drahtmaterial unrein ist und übermäßige Verunreinigungen enthält, erhöht sich sein spezifischer Widerstand, was zu einem Anstieg des Wicklungswiderstands führt. Gemäß dem Jouleschen Gesetz wird beim Durchfließen von Strom mehr Wärme erzeugt, was die Verluste des Transformators erhöht und seine Effizienz verringert. Darüber hinaus führt ein ungleichmäßiger Drahtdurchmesser zu einer ungleichmäßigen Verteilung der Wicklungsinduktivität, was sich auf die Spannungsregelungsrate des Transformators und die Stabilität der Ausgangsspannung auswirkt.

Bei Verteiltransformatoren mit hohen Anforderungen an die Spannungsgenauigkeit und Transformatoren für Präzisionsinstrumente darf der Einfluss der Drahtqualität auf die elektrischen Parameter nicht unterschätzt werden. Schon eine geringe Abweichung kann dazu führen, dass die Ausgangsspannung nicht den Anforderungen entspricht und den normalen Betrieb elektrischer Geräte beeinträchtigt.

● Mechanische Festigkeit
Hochwertiger Draht sollte eine gute mechanische Festigkeit aufweisen und Zug-, Biege- und anderen Belastungen während des Wickelvorgangs sowie den elektromagnetischen Kräften und Vibrationen während des Betriebs des Transformators standhalten können. Wenn der Draht nicht über eine ausreichende mechanische Festigkeit verfügt, kann er während des Wickelns brechen, was zu ungenauen Wicklungswindungen führt und das Übersetzungsverhältnis und andere Leistungen des Transformators beeinträchtigt. Während des Langzeitbetriebs ist er außerdem anfällig für Verformungen und Verschiebungen aufgrund elektromagnetischer Kräfte und Vibrationen, wodurch die strukturelle Integrität der Wicklung zerstört und Kurzschlüsse zwischen den Windungen ausgelöst werden.

Bei großen Leistungstransformatoren werden aufgrund des großen Volumens und des hohen Gewichts ihrer Wicklungen sowie der starken elektromagnetischen Kräfte höhere Anforderungen an die mechanische Festigkeit des Drahtes gestellt, um die Stabilität der Wicklung unter komplexen Betriebsbedingungen zu gewährleisten.

● Wärmeableitungsleistung
Die Qualität des Drahtes beeinflusst auch die Wärmeableitungswirkung des Transformators. Wenn die Drahtoberfläche rau ist oder Verunreinigungen aufweist, behindert dies die Wärmeübertragung zwischen dem Draht, dem Isoliermaterial und dem Kühlmittel. Beispielsweise können Verunreinigungen die winzigen Lücken zwischen dem Draht und der Isolierschicht füllen, wodurch die Wärmeleitfähigkeit verringert und die Wärmeableitung erschwert wird, was zu einem Anstieg der Wicklungstemperatur führt. Hohe Temperaturen beschleunigen die Alterung des Isoliermaterials, verkürzen die Lebensdauer des Transformators und können in extremen Fällen sogar einen thermischen Durchschlag auslösen.

Bei ölgefüllten Transformatoren mit relativ schlechten Wärmeableitungsbedingungen ist der Einfluss der Drahtqualität auf die Wärmeableitungsleistung deutlicher. Eine gute Drahtqualität trägt dazu bei, eine Betriebsumgebung mit niedriger Temperatur für die Wicklung aufrechtzuerhalten.

Zusammenfassend

Die Qualität des Drahtes hat einen unvermeidlichen Einfluss auf mehrere Aspekte wie die Isolationsleistung, die elektrischen Parameter, die mechanische Festigkeit und die Wärmeableitungsleistung von Transformatoren. Bei der Konstruktion, Herstellung und Wartung von Transformatoren muss eine strenge Kontrolle der Drahtqualität betont werden. Von der Auswahl der Drahtmaterialien über die Produktion und Verarbeitung bis hin zur Installation und Verwendung müssen die relevanten Normen und Spezifikationen strikt eingehalten werden, um sicherzustellen, dass der Transformator sicher, zuverlässig und effizient betrieben werden kann und die Anforderungen des Stromsystems und verschiedener elektrischer Geräte erfüllt.

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LuShan, Europäische Sommerzeit.1975ist ein chinesischer professioneller Hersteller, der sich seit 49 Jahren auf Leistungstransformatoren und Reaktoren spezialisiert hat. Führende Produkte sind Einphasentransformator, Dreiphasentransformator Isolierung Transformatoren, elektrischer Transformator, Verteiltransformator, Abwärts- und Aufwärtstransformator, Niederspannungstransformator, Hochspannungstransformator, Steuertransformator, Ringkerntransformator, R-Kern-Transformator;Gleichstrominduktoren, Wechselstromreaktoren, Filterreaktoren, Netz- und Lastreaktoren, Drosseln, Filterreaktoren und Zwischen- und Hochfrequenzprodukte.

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