電力變壓器的分類及基（jī）本結構（二）

1. 鐵芯
鐵芯是變壓器的磁路部分。為了提高磁路的磁導率和降低鐵芯內的渦流損（sǔn）耗，鐵芯（xīn）通（tōng）常用（yòng）厚度為0.35mm、表麵塗絕緣漆的含矽景較高的矽鋼（gāng）片製（zhì）成。鐵芯分（fèn）為（wéi）鐵芯柱和鐵扼兩部分，鐵芯柱（zhù）上套繞組，鐵扼將鐵芯柱連接起（qǐ）米，使之形成閉合磁路。

根據結構（gòu）型式，鐵芯又分為芯式（shì）和殼式兩種（zhǒng）。它們的主要區別是（shì）磁路（lù）形式不（bú）同，即鐵芯與繞組相對位置不同，繞組被（bèi）鐵芯包圍的，稱為殼式；鐵芯被繞組包圍的（de），稱為（wéi）芯式。鐵芯的裝配方（fāng）法一般采用交錯式裝配，它是把剪（jiǎn）成一定尺寸的長（zhǎng）方形矽鋼（gāng）片交錯疊裝（zhuāng）而成。在疊裝時，相鄰層的接縫要錯開。為了減少（shǎo）裝配工時，通常用2-3張矽鋼片作一層。鐵（tiě）芯柱一般做成階梯形的多（duō）邊形。階梯的（de）級數越多，截麵越接近於圓形，空間利用率就越高，但製造工藝就越複雜（zá）。

2. 繞組
繞組是變壓器的電路部分，一般用包有絕（jué）緣紙的（de）鋁線或銅線繞成（chéng）。變壓器中，接到高壓電網的繞（rào）組稱為高壓繞組（zǔ），接到低壓電網的（de）繞組稱（chēng）為低壓繞組。高（gāo）、低壓（yā）繞組之間的相（xiàng）對位置有同芯式和交迭式兩（liǎng）種不同的排列方式。根據繞組繞製方法的不同，變壓器繞組可分為圓筒式、餅式、連續式（shì）、糾結式和螺旋式等幾種主要形（xíng）式。圓（yuán）筒式繞組是最（zuì）簡單的一種繞組形（xíng）式，它是由一根或幾根（gēn）並聯的絕緣（yuán）導線沿（yán）鐵芯柱高度方向連續繞（rào）製而成，一般用作10-63kVA三（sān）相變壓器的高壓繞組或低壓繞組。餅式繞（rào）組是由一根或幾根並聯的絕（jué）緣扁線沿鐵芯（xīn）柱的徑向一匝接著（zhe）一匝地串聯繞製而成，數匝成一餅。連續式繞組是（shì）由很多個線餅沿軸向串聯繞成，一般用於三相容量為630kVA及以上、電（diàn）壓為（wéi）3-110kV的變（biàn）壓器。糾結式繞（rào）組的外形與連續式繞組類似，但焊接頭較多（duō），這種繞組的（de）線（xiàn）匝不是依次排列的，而是前後糾結在一起，一般用（yòng）於三相容量為6300kVA及以上、電壓為110-330kV的變壓器。螺旋式繞組是由多根扁線沿（yán）徑向並聯排列，然後沿鐵芯柱軸向高度像螺紋一樣，一匝跟著一匝地繞製而成，這種繞組（zǔ）一（yī）般用於三相容量為800kVA及以上、電壓為35kV及以下的大電（diàn）流（liú）變壓器。

3. 繞組的（de）製造工（gōng）藝和應力設計
變壓器繞組的引線、抽（chōu）頭、段（duàn）間過（guò）線、換位處、分接線段、內（nèi）部焊接點及因繞製或壓縮不緊而存在間隙處，都是結（jié）構上的薄弱環（huán）節，容易引起（qǐ）變形。變壓器繞組一般使用銅線或鋁線繞製而成，而（ér）銅和鋁都是典型的塑性材料。當應力很小時，應變與應力之間服從虎克定律，呈（chéng）線（xiàn）性關係，當應力超過一定量時，會出現永久變形（xíng）。當永久變形超過0.2%時，應力一應變曲線飽和，此時應力稍有增加就會導致永久變形的急劇增大。就力的計算（suàn）而言，橫向電磁力是很容易計算的。對軸向力而（ér）言（yán），它是（shì）由橫向漏磁場產生的。理（lǐ）論上講，隻要（yào）高、低壓繞（rào）組安匝完全平衡，即不考慮端部軸向漏磁通的彎曲，就不存在軸（zhóu）向（xiàng）電磁力。但是在一台實（shí）際（jì）變（biàn）壓器中，分接頭是存在的，必（bì）然（rán）會產生剩餘安匝，因此存在軸向電磁力。為了解決剩餘（yú）安匝產生的（de）軸向機械力，繞（rào）組端部漏磁彎曲產生的軸向力，以（yǐ）及繞組製造中高、低（dī）壓不平衡產生（shēng）的內部壓力，就必須在繞組兩端加壓力，壓緊繞組。綜上所述，這不僅是計算問（wèn）題，也是（shì）實際結構和工藝問題（tí），更重（chóng）要的是（shì）要將兩個問題互相配合一致，才能達到所要求的機械強度。實際上，兩者很難（nán）達到完全一致，這不僅因工廠（chǎng）不同而異，即使是同一廠、同一規格的產品，也往往難（nán）以一致(製造偏差、安全係數偏（piān）差、其他隨機概率等)。