¿Qué impacto tiene la calidad del cable en los transformadores?

Como componente fundamental de los devanados de los transformadores, la calidad del cable tiene una influencia profunda y crucial en el rendimiento general, la confiabilidad operativa y la vida útil de los transformadores. Un cable de alta calidad puede garantizar el funcionamiento estable y eficiente de los transformadores, mientras que un cable defectuoso puede provocar una serie de problemas graves. A continuación, se detallan los impactos específicos:

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● Rendimiento de aislamiento
Si hay defectos de calidad como esquinas afiladas, rebabas o impurezas en la superficie del cable, después de ser envuelto con papel aislante de espiras, estos defectos pueden perforar fácilmente el aislamiento de espiras, lo que resulta en una reducción local del aislamiento de espiras. Cuando el transformador se somete a una prueba de alto voltaje inducido, bajo el efecto de alto voltaje, la intensidad del campo eléctrico en los puntos de aislamiento débiles aumentará bruscamente. Una vez que la perforación del aislamiento de espiras es relativamente severa, la intensidad del campo eléctrico superará el umbral de ruptura del material aislante, lo que desencadenará un fenómeno de ruptura del aislamiento. Esto provocará un cortocircuito en el devanado del transformador, un aumento brusco de la corriente y puede provocar la quema del devanado, lo que afectará gravemente el funcionamiento normal del transformador e incluso pondrá en peligro la seguridad y la estabilidad de todo el sistema eléctrico.

En los transformadores de alto y ultra alto voltaje, los problemas causados ​​por la influencia de la calidad del cable en el rendimiento del aislamiento son más prominentes debido a sus altos voltajes de operación y requisitos de aislamiento extremadamente estrictos.

● Los parámetros eléctricos
Los factores de calidad, como la pureza del material del cable y la uniformidad del diámetro del cable, están directamente relacionados con los parámetros eléctricos del transformador. Si el material del cable es impuro y contiene impurezas excesivas, su resistividad aumentará, lo que provocará un aumento de la resistencia del devanado. Según la ley de Joule, se generará más calor cuando pase la corriente, lo que aumentará las pérdidas del transformador y reducirá su eficiencia. Además, un diámetro de cable desigual provocará una distribución desigual de la inductancia del devanado, lo que afectará la tasa de regulación de voltaje del transformador y la estabilidad del voltaje de salida.

En los transformadores de distribución con altos requisitos de precisión de tensión y en los transformadores para instrumentos de precisión, no se puede subestimar el impacto de la calidad del cable en los parámetros eléctricos. Incluso una ligera desviación puede provocar que la tensión de salida no cumpla con los requisitos y afecte al funcionamiento normal del equipo eléctrico.

● Fuerza mecánica
Un cable de alta calidad debe poseer una buena resistencia mecánica y ser capaz de soportar la tracción, la flexión y otras tensiones durante el proceso de bobinado, así como las fuerzas electromagnéticas y las vibraciones durante el funcionamiento del transformador. Si el cable no tiene suficiente resistencia mecánica, puede romperse durante el bobinado, lo que genera vueltas de bobinado imprecisas y afecta la relación de transformación del transformador y otros rendimientos. Durante el funcionamiento a largo plazo, también es propenso a deformarse y desplazarse debido a las fuerzas electromagnéticas y las vibraciones, lo que destruye la integridad estructural del bobinado y provoca aún más fallas de cortocircuito entre espiras.

En los transformadores de potencia de gran tamaño, debido al gran volumen y peso de sus devanados y a las fuertes fuerzas electromagnéticas, se imponen mayores requisitos a la resistencia mecánica del cable para garantizar la estabilidad del devanado en condiciones de trabajo complejas.

● Rendimiento de disipación de calor
La calidad del cable también afecta el efecto de disipación de calor del transformador. Si la superficie del cable es rugosa o tiene impurezas, impedirá la transferencia de calor entre el cable, el material aislante y el medio de enfriamiento. Por ejemplo, las impurezas pueden llenar los pequeños espacios entre el cable y la capa aislante, reduciendo la conductividad térmica y dificultando la disipación del calor, lo que da como resultado un aumento de la temperatura del devanado. Las altas temperaturas acelerarán el envejecimiento del material aislante, acortarán la vida útil del transformador e incluso pueden provocar una avería térmica en casos extremos.

En transformadores sumergidos en aceite con condiciones de disipación de calor relativamente deficientes, el impacto de la calidad del cable en el rendimiento de disipación de calor es más evidente. Una buena calidad del cable ayuda a mantener un entorno operativo de baja temperatura para el devanado.

En resumen

La calidad del cable tiene una influencia ineludible en múltiples aspectos, como el rendimiento del aislamiento, los parámetros eléctricos, la resistencia mecánica y el rendimiento de disipación de calor de los transformadores. Durante el diseño, la fabricación y el mantenimiento de los transformadores, se debe hacer hincapié en el control estricto de la calidad del cable. Desde la selección de los materiales del cable, la producción y el procesamiento hasta la instalación y el uso, se deben seguir estrictamente las normas y especificaciones pertinentes para garantizar que el transformador pueda funcionar de forma segura, confiable y eficiente, cumpliendo con los requisitos del sistema de energía y varios equipos eléctricos.

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