Медные или алюминиевые обмотки низкого напряжения: за и против.

                Где купить дешевле, у кого доставка быстрее, у кого есть складские запасы на ходовые позиции, есть ли в наличии сервисное обслуживание в регионе эксплуатации и гарантия превышающая стандартные сроки – 3 года. Вопрос покупки трансформатора на меди или алюминии стоял только в случае, если заказчик указывал конкретный металл обмотки низкого напряжения.

Сегодня мы обсудим тему, которая накладывает отпечаток на первый пункт: стоимость. Если взглянуть на рынок, то мы увидим, множество предложений о поставках распределительных и силовых трансформаторов с материалами обмоток низкого напряжения на алюминии и меди. И как правило цены на трансформаторы с использованием медных обмоток значительно выше, чем их аналоги на алюминии. Все очень просто, исторически так сложилось, что стоимость медного проводника всегда ценилась выше, чем алюминия, который открыли только в 1825 году Хансом Кристианом Эрстед. В интернете вы не найдете прайс-листов на медные трансформаторы, так как цена на медь на рынке сильно колеблется и всегда в сторону увеличения, что делает прайс быстро устаревающим. По сравнению с медью, цена на алюминий дешевле и скорость роста кривой цены на лондонской бирже металлов значительно ниже.

Дороже не значит не покупать. Каждая закупка трансформатора должна быть целенаправленной и полностью удовлетворять требованиям по эксплуатации на объектах применения.

Алюминий обладает высокой электротеплопроводностью (37·10⁶ См/м) и теплопроводностью (203, 5 Вт/(м·К)), 65 % от электропроводности меди. Алюминий легче меди. Алюминий образует сплавы почти со всеми металлами, в том числе и медью. В тоже время данный металл обладает высокой стойкостью к коррозии, что можно рассматривать, как плюс, чем минус, несмотря на образование оксидной пленки, которая затрудняет спаивание с другими металлами. Многие компании используют технологию холодной сварки, позволяющая получать соединение встык и внахлест без промежуточных интерметаллических слоев, окисных пленок, что позволяет устранить сложности при спайки шин, идущих к трансформатору. Как вариант можно использовать ручную аргоно-дуговую сварку вольфрамовым электродом, но эта процедура требует большого опыта (Инструкция по монтажу контактных соединений шин между собой и с выводами электротехнических устройств)

Медь же обладает высокой тепло- и электропроводностью (занимает второе место по электропроводности среди металлов после серебра). Удельная электропроводность при 20 °C: 55, 5-58 МСм/м.

                Основные различия обмоток низкого напряжения на меди и алюминии:

1. Коэффициент расширения

Многие знают, что алюминий имеет степень расширения на 1/3 больше, чем у меди, что увеличивает нагрузку на болтовые соединения, так как они имеют фиксированное положение. Что ослабляет соединение. Для устранения данного недостатка можно использовать эффект подпружинивания использую чашевидные или прижимные шайбы, что обеспечивает эластичное сочленение в конструкции обмотки.

2. Теплопроводность

Известно, что алюминий имеет меньшую теплопроводность, чем медь, при одинаковых размерах, дизайне и геометрии, что влияет на снижение пиковых температур (hot spot) обмотки трансформатора. Но и эта задача решаема, увеличением примерно на 60% площади поперечного сечения алюминиевого проводника. Производители трансформаторов могут спроектировать и произвести трансформатор с учетом пиковых нагрузок температуры на обмотки при использовании алюминия с почти идентичными показателями значений по меди.

3. Электрическая проводимость

Аналогично теплопроводности. При намотке обмоток низкого напряжения используют алюминиевые проводники большей площади поперечного сечения чем медь, что усредняет показатели по потерям энергии между трансформаторами на меди и алюминии.

4. Предел прочности на разрыв

При эксплуатации трансформаторов происходят постоянные циклические нагрузки, создаваемые приводами постоянного тока, которые могут вызвать появление электромагнитных сил. Они в свою очередь могут вызвать движение проводников и смещение обмотки. Трансформаторы с медной и алюминиевой обмотками по-разному справляются с циклическими нагрузками. Так как, прочность меди на 60% выше чем у алюминия, то они идеально с ними справляются. В тоже время трансформатор с алюминиевыми обмотками может иметь одинаковые с медью показатели, если увеличить площадь обмотки поперечного сечения примерно на 60%. Это доказывается заводскими испытаниями многих производителей.

5. Возможность соединения

Есть мнение, что трансформатор с алюминиевыми обмотками низкого напряжения не возможно соединить или попросту такое соединение будет не эффективным – Миф. Да, сложно, да не многие могут использовать технологии, позволяющие соединить алюминиевый провод и медные шины и опыт, но это возможно.

При сравнении алюминиевых обмоток с медными видно, что размеры трансформатора на алюминии будет больше, так как потребуется алюминиевый проводник с площадью большего сечения. При этом стоимость такого трансформатора будет дешевле аналогичного трансформатора на меди с теми же показателями.

И все же выбор, какой трансформатора заказывать на меди или на алюминии нужно строго исходя потребностей и возможностей.

ООО «АСГ ТРАНСФОРМАТОРЕН» предлагает два варианта исполнения трансформаторов сухого типа с медными и алюминиевыми обмотками низкого напряжения.

Размещено компанией ООО "АСГ ТРАНСФОРМАТОРЕН" [25.07.2014]