Прилад для вимірювання обриву дроту власноруч. Методи локації підземних кабелів та труб

та багатьох інших механізмів.

Провід обмотковий на відміну від інших типів провідників має як основний параметр діаметр струмопровідної жили, а не її переріз. Існує дуже тонкий провід для обмоток і має мізерний шар ізоляції. Найтонші обмотувальні провідники виготовляють за спеціальною технологією виробництва для особливо тонких провідників та матеріалів електричної ізоляції.

Тривалий час обмотувальні дроти робилися виключно мідними. Сьогодні для них часто використовують алюміній та інші сплави, які мають значний опір. Алюміній дозволяє заощаджувати дорогу та дефіцитну мідь.

Класифікація

Обмотувальні дроти класифікуються за матеріалом ізоляції, формою перерізу та матеріалом жили.

Матеріал ізоляції

Провід обмотковий виготовляється з наступними видами ізоляції:

Волокниста.
Емаль.
Комбінована.

Волокниста

Провід, що має волокнисту ізоляцію, має підвищену механічну міцність. Товщина волокнистої ізоляції досить велика і може досягати до 0,4 мм на бік. Хімічна стійкість та вологостійкість таких дротів невисока.

Волокниста ізоляція проводів, що використовуються для перемотування електричних двигунів і виробництва котушок масляних, може включати папір, бавовняну тканину, скляні, а також азбестові волокна, лавсан, шовк. Ці волокна і тканини накладаються в кілька шарів на зразок плетеної панчохи.

Емалева ізоляція

Матеріалом емальованої ізоляції є вініфлекс, металвін, кремнійорганічна основа, поліефіротерефталева кислота, поліуретан.

Обмотувальний дріт, покритий спеціальною емаллю, має електричну міцність, стійкість до вологи, агресивний. хімічним речовинам. Особливістю емалевих обмотувальних проводів є дуже мала товщина ізольованого шару (максимальна товщина 0,09 мм). Міцність емалі дроту ПЕЛ невелика, такий провід використовується тільки для обмоток котушок, що працюють у нерухомому стані.

Високоміцний емалевий провід ПЕТВ, а також ПЕТ-155 застосовується для обмоток електродвигунів потужністю до 100 кіловат. Провід, покритий емаллю, марки ПЕТ-155 використовується для виробництва нової серії електродвигунів, міцність його ізоляції дозволяє намотувати провід на автоматичних верстатах. Емалеві дроти мають також високу термостійкість, і здатні витримувати температуру до 155 градусів.

Комбінована

Провід обмотувальний з комбінованою ізоляцією за своїми параметрами знаходиться у проміжному положенні між розглянутими двома видами проводів. Комбінований вид ізоляції включає кілька шарів. Зовнішнє покриття зазвичай складається з волокнистого матеріалу, а внутрішнє покриття – емаль. Наприклад, провід ПЕЛШО позначає: провід мідний обмотувальний з ізоляцією з шовку та лакової емалі.

Якщо провідник просочений термостійким лаком і покритий скловолокном, його маркування містить літеру «К». Цей вид дроту став популярним через свою високу надійність і використовується для електродвигунів підйомно-транспортних механізмів, у тому числі суднобудівних кранів.

Форма перерізу

Обмотувальні дроти бувають двох форм перерізу:

Круглою.
Прямокутний.

Круглий переріз дроту використовується у різних сферах. Такий провід має високі міцнісні та електричні характеристики.

Розміри прямокутних перерізів дротів стандартизовані. Такий провід часто застосовується для обмоток трансформаторів. Товщина прямокутних приводів сягає 5,9 мм, а ширина до 14,5 мм.

Співвідношення цих розмірів може бути різним. Є деякі недоліки, що виражаються у застосуванні обмотувальних дротів плоского перерізу. При його намотуванні на бухту є велика можливість пошкодити ізоляцію, а також, при дуже маленьких перерізах дроту візуально важко відрізнити меншу сторону перерізу від більшої.

У будь-якій обмотці важливим елементом є виток провідника навколо осердя. За потужністю струму підбирається необхідний переріз дроту. Круглий дріт зазвичай використовується для невеликих навантажень, а прямокутний дріт застосовують для більш високого навантаження.

Матеріал струмоведучої жили

Більшість обмотувальних проводів виготовляють із наступних матеріалів:

Мідь.
Алюміній.

Мідні обмотувальні дроти становлять більшу частину всіх проводів, що випускаються. Вони мають малий питомий опір, значну вагу. Вартість мідних дротів висока.

Останнім часом замість мідних проводів для обмоток стали використовувати алюмінієвий провід, який значно легший за вагою, має меншу вартість, але має більш високий питомий опір, порівняно з мідним провідником.

Маркування

Для позначення дроту виконують його маркування, яке означає матеріал жили та ізоляції.

Спочатку позначення знаходиться літера "П" для мідного дроту, і означає "провід".
Для відмінності алюмінієвих та мідних дротів наприкінці маркування є буква «А», наприклад, ПЕВА.
Якщо жила зроблена зі сплаву, що має велику питому опір, то позначення є додаткові літери, наприклад, НХ – ніхром, М – манганін, К – константан.
Для позначення м'якого провідника встановлюють символ «М», для твердого – «Т». Наприклад, провід ПЕМТ – мідний провід із твердого дроту, а провід ПЕММ – з м'якого дроту.

Літери для позначення ізоляції

ЕМ – високоміцна полівініла емаль.
ЕЛ – олійна основа.
ЕВ – високоміцна полівінілацетатна емаль.
Л – лавсан.
Ш – шовк натуральний.
Б - пряжа бавовняних.
О – один шар.
С – скловолокно.
ШК – капрон.
Д – два шари.

Якщо маркування стоїть 2-а буква «П», це означає, що ізоляція як плівки. Провід ППФ оснащений ізоляцією у вигляді фторопластової плівки.

Для маркування комбінованої ізоляції символи стоять у порядку знаходження шарів, починаючи від внутрішнього. ПЕЛШО – провід мідний, емаль на масляній основі та одношарового шовкового обплетення.

Вимоги

Провід обмотковий покривається рівномірною ізоляцією. Допускаються в деяких точках потовщення відповідно до марки і типорозміру дроту.
Дріт перевозиться в бухтах, барабанах та бобінах, залежно від типорозмірів та марки. Провідник у таких упаковках має бути намотаний рівно і щільно, без плутанини витків. Число відрізків дроту в бухті або котушці повинно відповідати розміру та марці дроту.
Упаковки повинні упаковуватись папером, здатним захистити ізоляцію дроту від пошкоджень під час транспортування. Найбільша вага ящика з проводом не повинна бути важчою за 80 кг.
До барабана та котушки прикладається ярлик із позначенням заводу виробника, маси, типорозміру та марки поволоки, а також інших параметрів.

Як вибрати обмотувальні дроти для двигуна.

Підбір необхідного дроту для перемотування електродвигунів виконується з урахуванням класу термостійкості, шару ізоляції, що допускається, та іншими вимогами.

Мінімальної товщиною шару ізоляції мають емалеві обмотувальні дроти. Їх використовують при підвищеному відсотку заповнення паза під час намотування. Гладка поверхня ізоляції полегшує їхнє укладання в пази, а невелика її товщина при підвищеній тепловіддачі забезпечує захист від перегріву.

Використання емальованих проводів має відповідати певним видам лаків та розчинників, що використовуються на конкретному підприємстві, або тим маркам лаків, якими підприємство може забезпечити. Існують розчинники та лаки, які здатні зруйнувати емаль. А також, при нагріванні до 170 градусів ця ізоляція стає пластичною, що не дозволяє застосовувати її для обмоток роторів, що обертаються з великою кутовою швидкістю.

Максимальну товщину ізольованого шару має дріт для обмотки з комбінованим та волокнистим шаром. Її використання забороняється для обмоток, що у агресивному чи вологому середовищі. Для таких цілей доцільно використовувати обмотувальні дроти, оснащені скляною ізоляцією, але мала міцність ізоляції накладає певні обмеження використання таких дротів. Хоча за термостійкістю дроти зі скляною ізоляцією підходять для таких класів обмоток. При придбанні обмотувального дроту необхідно враховувати, що вартість дроту одного типорозміру залежить від марки. При виробництві ремонту низьковольтних електричних машин ціна дроту складатиме велику частину фінансових витрат від повної вартості ремонту. У зв'язку з цим необхідно врахувати технічні та економічні фактори вибору, тобто ціну та технічні параметри.

А. П. Кашкаров, м. Санкт-Петербург

Для виготовлення трансформаторів та дроселів використовуються спеціальні обмотувальні дроти. Про основні типи таких проводів вітчизняного та зарубіжного виробництва розказано у цій статті.

Вітчизняні обмотувальні дроти

Найбільшого поширення набули обмотувальні дроти в емалевій ізоляції на основі високоміцних синтетичних лаків з температурним індексом (ТІ) у діапазоні 105...200. Під ТІ розуміється температура дроту, за якої його корисний ресурсщонайменше 20000 год.

Мідні емальовані дроти з ізоляцією на основі масляних лаків (ПЕЛ) випускаються з діаметром жили 0,002...2,5 мм. Такі дроти мають високі електроізоляційні характеристики, які практично не залежать від зовнішнього впливу підвищених температур і вологості.

Проводам типу ПЕЛ властива велика залежність від зовнішнього впливу розчинників щодо проводів з ізоляцією на основі синтетичних лаків. Обмотковий провід ПЕЛ можна відрізнити від інших навіть за зовнішньою ознакою - емальове покриття за кольором близько до чорного.

Мідні дроти типів ПЕВ-1 та ПЕВ-2 (випускаються з діаметром жили 0,02...2,5 мм) мають полівінілацетатну ізоляцію та відрізняються золотистим кольором. Мідні дроти типів ПЕМ-1 і ПЕМ-2 (з тим самим діаметром, як і ПЕВ) і прямокутні мідні провідники ПЕМП (перетином 1,4...20 мм2) мають лаковану ізоляцію на полівінілформалевому лаку. Індекс «2» у відповідному позначенні проводів ПЕВ та ПЕМ характеризує двошарову ізоляцію (підвищеної товщини).

ПЕВТ-1 і ПЕВТ-2 - емальовані дроти з температурним індексом 120 (діаметром 0,05...1,6 мм), вони мають ізоляцію на основі поліуретанового лаку. Такі дроти зручно монтувати. При паянні не потрібно зачищати лаковану ізоляцію та використовувати флюси. Достатньо звичайного припою марки ПОС-61 (або аналогічного) та каніфолі.

Емальовані дроти з ізоляцією на поліефірамідній основі ПЕТ-155 мають ТІ рівний 155. Вони випускаються з жилами не тільки круглого перерізу (діаметра), а й прямокутного (ПЕТП) типу з діаметром провідника 1,6-1 1,2 мм2. За своїми параметрами проводи ПЕТ близькі до розглянутих вище проводів типу ПЕВТ, але мають більш високу стійкість до нагрівання та теплового удару. Тому обмотувальні дроти типів ПЕВТ та ПЕТ, ПЕТП особливо часто можна зустріти у потужних трансформаторах, у тому числі у трансформаторах для зварювальних робіт.

Вітчизняні високочастотні обмотувальні дроти

На високих частотах застосовуються багатожильні емальовані обмотувальні дроти (літцендрати) типу ЛЕШО в шовковій одношарової ізоляції або ЛЕШД - фв подвійної шовкової ізоляції. Такі дроти складаються з пучка мідної емальованої тяганини діаметром 0,05...0,1мм і використовуються для котушок індуктивності (і дроселів). У високочастотних дротах типів ЛЕШО, ЛЕШД, ПЕЛО, ЛЕЛД, ДЕП, ЛЕПКО жили скручені з окремих Емальованих дротів зменшення втрат від поверхневого ефекту (Ефекту близькості). У табл.№1 наведено діаметри широко застосовуваних високочастотних обмотувальних проводів вітчизняного виробництва. Для непарних номерів діаметр дроту приблизно дорівнює половині суми діаметрів двох сусідніх (парних) номерів.

Позначення популярних зарубіжних обмотувальних проводів

У США та Великій Британії позначення діаметрів обмотувальних проводів записується словами wire size (розмір проводу).

Наприклад, у США застосовують систему

American Wire Gauge (AWG). Також іноді США використовують систему B&S, а Великобританії - Standar Wire Gauge (SWG). У табл.2 і табл.3 наведені діаметри широко застосовуваних типів обмотувальних проводів за стандартами AWG та SWG.
Допустиме навантаження на провідники

Максимальний допустимий струм, який можна пропускати через дроти, не турбуючись за займання чи порушення контакту, визначається відповідно до табл.4. Максимальне нагрівання гумової або пластмасової (а також їх поєднань або похідних) ізоляції проводів не повинно перевищувати температури +50 градусів. Від цього температурного параметра залежить тривалість безпечного впливу
на провідник максимально допустимого струму (I max A табл.4)
Журнал "Електрик"

Чи не головне питання у всіх радіоаматорів чим можна намотати трансформатор?Найпростіші методики розрахунку трансформаторів ми вже знаємо (хто призабув можна заглянути ось сюди), а ось найголовніше де взяти провід?Та й ще саме який провід необхідний намотування трансформатора?

Куди поділися, наприклад, дроти марок ПЕЛШО, ПЕЛБОта інше, що продавалися за радянських часів у наборах та котушками? Перший із вищеназваних проводів необхідний для намотуванняконтурних котушок на низькочастотні діапазони, дроселів, трансформаторів на феритових кільцях та ін. Другий необхідний для намотування обмотокпотужних силових трансформаторів
Адже перевага таких дротів перед звичайними (з лаковим покриттям) – велика.
Насамперед, це створюваний за рахунок обплетення дроту крок намотування. У потужних мережевих трансформаторах різниця напруг в обмотках між сусідніми провідниками становить 1 і більше, тонка лакова ізоляція при нагріванні і вібрації з частотою мережі поступово стирається від тертя один об одного вібруючих витків і обсипається. В результаті виникають міжвиткові замикання.

Для ілюстрації наведу простий розрахунок. Візьмемо трансформаторне залізо із площею перерізу керна S=10 см2. За простою прикидкою Pr=S2 визначаємо, що габаритна потужність майбутнього трансформатора становитиме приблизно 100 Вт. Кількість витків на 1 В:
w1 = 50/S = 50/10 = 5 (віт. / В),
Відповідно міжвиткова напруга:
U1=1/5=0.2(В)
Якщо трансформаторне залізо - з площею перерізу S=50 см2, габаритна потужність трансформатора у разі Pг=2500 Вт, а w1 =50/50=1 (віт./В), що дорівнює міжвитковому напрузі в обмотках. При подальшому збільшенні габаритної потужності міжвиткове напруження зростає, небезпека пробою ізоляції збільшується, а надійність трансформатора, природно, знижується.
Як вийти з ситуації? Слід згадати, що дроти бувають не тільки обмотувальні. Для намотування трансформатора можна застосувати монтажний провід у фторопластової ізоляції (МГТФ) з відповідним необхідним струмом перетином. Так як у таких проводах прийнято вказувати не діаметр, а переріз (по жили), слід скористатися перекладною формулою
d=2 (Sп/3.14)^0,5
де Sп - переріз дроту, мм2; d – діаметр дроту, мм. Наприклад, провід МГТФ-0.35 має d-0,66 мм. Діаметр дроту, залежно від необхідного струму I (А), визначаємо за такою формулою:
d=0,8 I0,5.
Тоді струм у дроті обмотки:
I=(d/0.8)^2 =0.68 (А)
Відмінна якість ізоляції проводів МГТФ дозволяє обходитися при намотуванні без міжшарових прокладок, а її термостійкість дозволяє мотати трансформатори, що працюють за підвищених температур (фторопластова ізоляція не плавиться і не обвуглюється).

Часом для балансних схем потрібно намотати трансформатор із строго ідентичними обмотками.
Таке можна здійснити, взявши як проводи обмоток плоский кабель, наприклад, використовуваний у комп'ютерних з'єднувальних шлейфах. Відокремивши від кабелю необхідну кількість провідників, намотують ними обмотку, яку потім використовують як кілька ідентичних, ізольованих один від одного. Ізоляція плоского кабелю досить термостійка.

Для отримання більших струмів вторинні обмотки трансформаторів блоків живлення намотують досить товстими проводами та шинами. Робота ця, треба сказати, вимагає як матеріальних (грошових), а й фізичних витрат, оскільки потрібно внатяг згинати пружну мідну шину (провід), намагаючись укласти її виток до витку.

Як альтернатива моточного дроту, пропоную скористатися акустичним шнуром, яким зазвичай з'єднують підсилювач з акустичними системами. Акустичний шнур має великий переріз жили та. будучи подвійним, забезпечує ідентичність напівобмоток для двонапівперіодного випрямляча з середньою точкою. На ідентичність цих напівобмоток мало звертають увагу, а це спричиняє збільшення фону, до якого така чутлива сучасна високоякісна апаратура.

Ідентичність обмоток можна забезпечити і іншим способом, наприклад, намотавши їх мікрофонним шнуром(При стереошнурі отримаємо три обмотки). Таким чином, можна намотати обмотку (обмотки) з електростатичним екраном. Для цього екрануюча обплетення мікрофонного шнура з'єднується (з одного боку) із загальним дротом.

Коаксіальний кабель, внаслідок великої різниці в перерізах внутрішньої жили та обплетення, мало придатний для симетричних обмоток, але може бути використаний як обмотувальний дроти, коли екран і внутрішня жила з'єднані між собою. Внутрішню жилу кабелю можна використовувати для вимірювальних цілей.

У всіх випадках не слід забувати про термостійкість ізоляції дротів. Підвищена відносно лакової товщина ізоляції проводів, з одного боку, зменшує кількість витків обмотки, які можна розмістити у вікні сердечника трансформатора, з іншого робить непотрібним застосування міжшарової ізоляції (аж до міжобмотувальної), що прискорює виготовлення трансформатора, а при термостійкій ізоляції проводів підвищує надійність трансформаторів.

В.БЕСЕДІН, гТюмень.

Намотування трансформатора своїми руками сама по собі є нескладною процедурою, проте потребує суттєвих підготовчих робіт. Деякі люди, які займаються виготовленням різної радіоапаратури або силових інструментів, потребують трансформаторів під конкретні потреби. Оскільки не завжди можливе придбання певного трансформатора під конкретні випадки, то багато хто намотує їх самостійно. Ті, хто вперше виготовляє трансформатор власноруч, часто не можуть вирішити проблеми, пов'язані з правильністю розрахунку, підбору всіх деталей та технології обмотки. Важливо розуміти, що зібрати і намотати трансформатор, що підвищує, і знижуючий трансформатор - не одне і те ж.

Також суттєво відрізняється і намотування тороїдального пристрою. Оскільки більшість радіоаматорів або майстрів, яким потрібно створити трансформуючий пристрій для потреб свого силового обладнання, не завжди мають відповідні знання та навички про те, як виготовити трансформуючий пристрій, тому даний матеріал орієнтований саме на цю категорію людей.

Підготовка до намотування

Насамперед необхідно зробити правильний розрахунок трансформатора. Слід обчислити навантаження трансформатор. Вона обчислюється підсумовуванням усіх підключених пристроїв (двигунів, передавачів тощо), які будуть запитані від трансформатора. Наприклад, на радіостанції є 3 канали з потужністю 15, 10 і 15 Ватт. Сумарна потужність дорівнюватиме 15+10+15 = 40 Ватт. Далі беруть виправлення на ККД схеми. Так, більшість передавачів мають ККД близько 70% (точніше буде в описі конкретної схеми), тому такий об'єкт слід запитати не 40 Вт, а 40/0,7 = 57,15 Вт. І трансформатор має свій ККД. Зазвичай ККД трансформатора становить 95-97%, проте слід взяти поправку на саморобку і прийняти ККД 85-90% (вибирається самостійно). Таким чином, потрібна потужність збільшується: 57,15/0,9 = 63,5 Вт. Стандартно трансформатори такої потужності важать близько 1,2-1,5 кг.

Далі визначаються з вхідними та вихідними напругами. Для прикладу візьмемо понижувальний трансформатор з напругою 220 Вхідний і 12 В вихідний, частота стандартна (50 Гц). Визначають кількість витків. Так, на одній обмотці їх кількість дорівнює 220 * 0,73 = 161 виток (округлюється у велику сторону до цілого числа), а на нижній 12 * 0,73 = 9 витків.

Після визначення кількості витків приступають до визначення діаметра дроту. Для цього необхідно знати струм, що протікає, і щільність струму. Для установок до 1 кВт щільність струму вибирають у межах 1,5 – 3 А/мм 2 сам струм приблизно розраховують, виходячи з потужності. Так, максимальний струм для обраного прикладу становитиме близько 0,5-1,5 А. Оскільки трансформатор працюватиме максимум зі 100Вт навантаження з природним повітряним охолодженнямто щільність струму приймаємо рівною близько 2 А/мм 2 . Виходячи з цих даних, визначаємо перетин дроту 1/2 = 0,5 мм2. У принципі перерізу достатньо вибору провідника, проте іноді потрібен і діаметр. Оскільки перетин знаходиться за формулою pd 2 /2, то діаметр дорівнює кореню 2 * 0,5 / 3,14 = 0,56 мм.

У такий же спосіб знаходять переріз і діаметр другої обмотки (або, якщо їх більше, то всіх інших).

Матеріали для намотування

Намотування трансформатора вимагає ретельного підбору матеріалів, що використовуються. Так, важливе значеннямають майже всі деталі. Знадобляться:

Каркас трансформатора. Він необхідний для ізолювання осердя від обмоток, також він утримує котушки обмоток. Його виготовлення здійснюється з міцного діелектричного матеріалу, який обов'язково повинен бути досить тонким, щоб займати місце в інтервалах («вікно») сердечника. Часто для цієї мети застосовують спеціальні картонки, текстоліт, фібри та ін. Він повинен мати товщину мінімально 0,5 м, а максимально 2 мм. Каркас необхідно приклеювати, для цього застосовують звичайні клеї для столярних робіт (нітроклеї). Форми та габарити каркасів визначаються формами та розмірами сердечника. При цьому висота каркаса повинна бути трохи більшою за висоту пластин (висоти обмотки). Для визначення його габаритів необхідно зробити попередні вимірювання пластин і прикинути приблизно висоту обмотки.
Сердечник. Як осердя застосовують магнітопровід. Найкраще для цього підійдуть пластини з розібраного трансформатора, оскільки вони виготовлені із спеціальних сплавів і вже розраховані на певну кількість витків. Найбільш поширена форма магнітопроводу нагадує букву "Ш". При цьому його можна вирізати з різних заготовок, наявних. Щоб визначитися з розмірами, необхідно попередньо намотати дроти обмоток. До обмотки, яка має найбільшу кількість витків визначають довжину та ширину пластин сердечника. Для цього береться довжина обмотки + 2-5 см і ширина обмотки + 1-3 см. Таким чином відбувається зразкове визначення розмірів сердечника.
Дріт. Тут розглядається обмотковий та дроти для висновків. Кращим вибором для намотування котушок трансформуючого пристрою вважаються мідні дроти з емалевою ізоляцією (типу «ПЕЛ»/«ПЕ»), цих дротів достатньо для намотування не тільки трансформаторів для радіоаматорських потреб, але й для силових трансформаторів (наприклад, для зварювального). Вони мають широкий вибір перерізів, що дозволяє придбати провід потрібного перерізу. Проводи, що виводяться від котушок, повинні мати більший переріз та ізоляцію із ПВХ або гуми. Часто застосовують дроти серії «ПВ» із перетином від 0,5 мм 2 . Рекомендується брати на виведення дроту з ізоляцією різних кольорів (щоб не було плутанини під час підключення).
Підкладки ізольовані. Вони необхідні збільшення ізоляції проводу обмотки. Зазвичай як прокладки застосовується щільний і тонкий папір (добре підходить калька), який укладають між рядами. При цьому папір має бути цілісним, без обривів і проколів. Також таким папером обертають обмотки після того, як вони всі готові.

Способи прискорення процесу

Багато радіоаматорів часто мають спеціальні примітивні пристрої для здійснення намотування обмоток. Приклад: примітивний верстат для намотування обмоток являє собою стіл (часто підставку), на якому встановлені бруски з поздовжньою віссю, що обертається. Довжина осі вибирається в 1,5-2 рази більше за довжину каркаса котушок трансформуючого пристрою (береться максимальна довжина), на одному з виходів з брусків вісь повинна мати ручку для обертання.

На вісь надівається котушковий каркас, який стопориться з обох боків обмежувальними шпильками (вони не дають каркасу переміщатися вздовж осі).

Далі на котушку закріплюється обмотувальний провід з одного з кінців та здійснюється намотування шляхом обертання ручки осі. Така примітивна конструкція суттєво прискорить намотування обмоток і зробить її точнішою.

Процес намотування обмоток

Намотування трансформатора полягає в намотуванні обмоток. Для цього провід, який планується використовувати для обмоток, намотується на будь-яку котушку туго (для спрощення процесу). Далі сама котушка встановлюється або на пристрій, зазначений вище, або намотується «вручну» (це складно і незручно). Після цього на котушці обмотки закріплюється кінець обмотувального дроту, до якого припаюють вивідний провід (це можна зробити як на початку, так і наприкінці операції). Далі починають обертання котушки.

При цьому котушка не повинна зміщуватися нікуди, а провід повинен мати сильний натяг для щільного укладання.

Намотка витків дроту поздовжньо повинна проводитися так, щоб витки прилягали один до одного максимально щільно. Після того, як був намотаний перший ряд витків по довжині, його обмотують спеціальним ізоляційним папером у кілька шарів, після чого намотують наступний ряд витків. У цьому ряди повинні щільно прилягати друг до друга.

У процесі намотування слід контролювати кількість витків і зупинитися після намотування потрібної кількості. Важливо, щоб вважалися повні витки, не враховуючи витрати дроту (тобто другий ряд витків потребує більшої кількості дротів, проте намотують кількість витків).

Обмотки трансформаторів малої потужності виконуються зазвичай дротом круглого перерізу. В даний час є велика кількість марок обмотувальних проводів. Проводи виготовляються з волокнистою, емалевою та комбінованою емалево-волокнистою ізоляцією. Для позначення марок дротів прийняті літерні позначення. Перша літера всім видів ізоляції П (провід). Волокниста ізоляція має позначення: Б – бавовняна пряжа, Ш – натуральний шовк. ШК або К – штучний шовк (капрон), С – скловолокно, А – азбестове волокно. Наступна літера Про або Д вказує на один або два шари ізоляції. Проводи в емалевій ізоляції позначаються буквою Е. Комбіновані ізоляції складаються з емалевої ізоляції, додатково покритої волокнистою ізоляцією. При виготовленні трансформаторів малої потужності переважно застосовуються дроти в емалевій ізоляції. Емальшар повинен мати суцільну і рівну поверхню і мати достатню механічну міцність і еластичність. Емальшар не повинен давати тріщин і відставань від міді при намотуванні. Висока механічна міцність та підвищена теплостійкість вініфлексової ізоляції, що дозволяє значно знизити кількість міжшарових прокладок, підвищити теплопровідність та допустиму щільність струму, забезпечили проводам марок ПЕВ-1, ПЕВ-2, ПЕТВ та ін. широке застосування при виготовленні трансформаторів малої потужності. В даний час дроти в ізоляції з бавовняної пряжі та паперової стрічки марок ПБД, ПБОО, ПББО та ін. У таких трансформаторах дроти з емалевим покриттям не застосовуються. Для трансформаторів відкритого типу, силових напруги до 500 В і трансформаторів струму до 6 -10 кВ застосовуються як обмотки проводом ПБД, так і комбіновані з емалевим і бавовняним покриттям, але при цьому обмотки трансформаторів обов'язково просочуються або компаундуються. Для зварювальних, навантажувальних та інших аналогічних трансформаторів та пристроїв слід застосовувати дроти у скляній ізоляції. Застосовують також дроти в азбестовій ізоляції, але їх електричні властивості та міцність значно гірші, товщина ізоляції підвищена, що знижує теплопровідність обмоток. Крім того, вони гігроскопічні. Для зазначених вище робіт іноді застосовують дроти прямокутного перерізу. Останні виконуються марок: ПБД, ПБО, ПСД, ПСДК, ПДА. Товщина та ізоляція відповідає маркам круглих проводів - або верхнім межам - або дещо вище. З зазначених марок проводів для трансформаторів малої потужності застосовується провід ПЕЛШО для обмоток на підвищену напругу (наприклад, в обмотках високої напруги осцилографа та інших випадках). ПЕЛШО (і ПЕЛБО) доцільно застосовувати при галетному намотуванні малих трансформаторів, що просочуються склеюючими компаундами, через високу схоплюваність волокнистих матеріалів з більшістю компаундів, що склеюють. Провід ПЕШО застосовується широко в контурах радіоприймальних пристроїв, але придатність того чи іншого просочення (та інших матеріалів) визначається фактором втрат, що для частоти 50 Гц не суттєво. У тих випадках, коли однією з основних вимог до апаратури (трансформатора) є надійність, обмотку обов'язково слід просочувати будь-яким лаком або компаундом. Значному підвищенню надійності сприяють полегшені режими роботи обмоток і застосування матеріалів, що мають температуру нагрівостійкості на 1-2 класи вище робочої температури обмотки. У тих випадках, коли трансформатор може працювати у форсованому режимі, обмотка повинна просочуватися, тому що при цьому підвищується теплопровідність і нагрівальна стійкість за рахунок більш рівномірної температури в товщі обмотки. При форсованому режимі допустимо підвищувати нагрівання трансформатора на 10-12 ° С понад температуру даного класу. При цьому прискорюється процес старіння матеріалу приблизно (у середньому) у 2 рази. Потрібно зазначити, що допустимі температури для проводів ПЕЛ, ПЕЛУ 100-105° С, ПЕТ 125° С, ПЕВ-1, ПЕВ-2 110° С. Для трансформаторів, яких пред'являються вимоги надійності, форсовані режими неприпустимі. Наведена шкала класів нагрівостійкості прийнята як у Росії, і у низці розвинених країн. Нижня межа допустимих температур для емаль-проводів - 60 ° С. При цій температурі емаль не повинна тріскатися та відставати від міді.

Матеріали, які застосовуються в обмотувальному виробництві та вимоги до них

Опис:
У обмотувально-ізоляційному виробництві трансформаторобудівних заводів застосовують велику кількість різних матеріалів. Їх можна класифікувати наступним чином: провідникові, електроізоляційні та допоміжні матеріали. До кожного матеріалу висувають вимоги, визначені стандартами або технічними умовами. Як провідники струму в обмотках трансформаторів у більшості випадків застосовується чиста електролітична мідь (99,95% чистої міді), що має високу електричну провідність, велику еластичність і достатню механічну міцність. Питома електричний опірелектролітичної міді р=0,01724 мкОм-м, щільність =8300 кг/м3, температура плавлення 1065-1080°С. Мідь є дефіцитним матеріалом, тому для обмоток трансформаторів малої та середньої потужностічасто застосовують алюміній, питомий опір якого р = 0,029 мкОм-м, тобто в 1,65 рази більше питомого опору міді, щільність алюмінію = 2600 кг/м3. Алюміній дешевший за мідь, але найгірша електрична провідність у порівнянні з міддю вимагає застосування великих перерізів проводів. Межа міцності при розтягуванні алюмінієвих проводів у 3,5 рази менша, ніж мідних. Це обмежує можливості застосування алюмінієвих дротів у потужних трансформаторах.

До обмотувальних дротів висувають такі технічні вимоги:
Накладення ізоляції має бути щільним та рівномірним. Зовнішня стрічка (з кабельного паперу) та внутрішня (з телефонного або кабельного паперу) повинні бути накладені з перекриттям не більше 50%, а решта в кожному шарі - встик або із зазором до 2 мм між витками з обов'язковим зміщенням на половину кроку щодо сусідніх шарів . Крок обмотки паперових стрічок для прямокутних проводів повинен бути не більше 30 мм для перерізу до 75 мм2 та 35 мм – для 75 мм2 і вище. У проводах не повинно з'являтися тріщини паперу та оголених місць при вигині на 180° дроту широкою стороною, а також вузькою стороною для проводів з відношенням сторін не більше 1:2 на стрижень діаметром 160 мм. Намотування дроту на барабани має бути рівним, без перехльостування. Відстань від верхнього шару намотування до краю щоки барабана має бути не менше 25 мм. Електричний опір дроту постійному струму, віднесене до 1 мм2 поперечного перерізу та 1 м довжини при 20°С, повинно бути для мідних проводів не більше 0,01784 Ом, алюмінієвих - не більше 0,029 Ом. Матеріали, які застосовуються для виготовлення дротів, повинні відповідати стандартам.

Проводи прямокутного перерізу не повинні мати гострих кутів (задирок), що ушкоджують (надрізають зсередини) паперову ізоляцію. Зберігання та транспортування дроту повинні проводитися лише у горизонтальному положенні осі барабана. Прагнення підвищення надійності та економічності трансформаторів змушує звернути особливу увагуна характеристики та якість обмотувальних проводів, оскільки обмотки у трансформаторі є найбільш відповідальним елементом. Їхня якість значною мірою визначає надійність всього трансформатора.

Для обмоток нормальних силових трансформаторів застосовують мідний та алюмінієвий ізольований провід круглого та прямокутного перерізів за ГОСТ 16512-70, 16513-70, 7019-71 та спеціальним ТУ кабельної промисловості.

Розрізняють такі марки обмотувальних проводів:
Мідні обмотувальні дроти ГОСТ 16512-70, 7019-71, 16513-70
ППО - провід, ізольований одним шаром бавовняної пряжі;
ПБД - провід, ізольований двома шарами бавовняної пряжі;
ПЕБО - провід, ізольований емаллю та одним шаром бавовняної пряжі;
ПЕЛБО - провід, ізольований.маслостійкою емаллю та одним шаром бавовняної пряжі;
ПБУ-провід, ізольований лептами високовольтного кабельного ущільненого паперу;
ПБ - провід ізольований стрічками кабельного або (і) телефонного паперу;
ПСД - провід ізольований двома шарами скловолокнистої ізоляції (цей провід використовують для сухих трансформаторів).
Алюмінієві обмотувальні дроти ГОСТ 16512-70ш 16513-70
АПБД - провід, ізольований двома шарами бавовняної пряжі;
АПБУ - провід ізольований стрічками кабельного високовольтного ущільненого паперу;
АПБ - провід ізольований стрічками кабельного або телефонного паперу.

Номінальна діаметральна (подвоєна) товщина ізоляції круглих дротів може бути наступною: 0,3; 0,72; 0,96; 1,20мм.

Номінальна подвійна товщина ізоляції для дротів марок ПБ та АПБ: 0,45; 0,55; 0,72; 0,96; 1,20; 1,36; 1,68; 1,92, а для марок ПБО та АПБУ: 2,0; 2,48; 2,96; 3,6; 4,08; 4,4мм.

Виготовлення обмоток ВН потужних силових трансформаторів викликало потребу в обмотувальних дротах з ізоляцією підвищеної електричної міцності. Для їхньої ізоляції застосовують ущільнений кабельний папір марки КВУ товщиною не більше 0,08 мм. Таким проводам присвоєно марку ПБО (ГОСТ 16512-70).

Збільшення виткової ізоляції дроту призводить до зменшення коефіцієнта заповнення вікна магнітної системи міддю і внаслідок цього зниження техніко-економічних показників трансформаторів. Крім того, провід з великою товщиною виткової ізоляції нетехнологічний і не забезпечує щільного намотування обмотки.

За кордоном як виткова ізоляція проводів поряд із застосуванням кращих сортів кабельного паперу стали застосовувати синтетичні ізоляційні матеріали: лавсанову (териленову) плівку, полівінілхлоридну ізоляцію та ін.

При застосуванні в обмотці проводів великої товщини (3- 5 мм) і великої кількості елементарних провідників у витку (більше 100) дуже важливо обмежити додаткові втрати, що викликаються магнітним полемрозсіювання та циркулюючими струмами.

Кабельна промисловість освоїла виробництво транспонованих проводів, і вони успішно застосовуються для намотування обмоток потужних трансформаторів.

Транспонований провід (рис. 1) складається з непарного числа прямокутних емальованих провідників, розташованих у два ряди та транспонованих. Між рядами проводів прокладено ізоляцію з кабельного паперу товщиною 0,12 мм. Для виготовлення транспонованих дротів застосовуються дроти марки ПЕМП - дроти мідні прямокутні емальовані високоміцні.

Транспозиція проводу виконується за принципом кругової перестановки прямокутним контуром. Поверх транспонованих емалевих провідників накладається загальна паперова ізоляція з кабельного паперу марки КМ-120 завтовшки 0,12 мм - для проводів марки ПТБ або з кабельного паперу марки КВУ завтовшки 0,08 мм - для проводів марки ПТБУ-С (провід транспонований з елементарних емальованих) у спільній паперовій ізоляції спеціальний).

Номінальна подвійна товщина паперової ізоляції для транспонованих дротів 0,95-1,35 мм.

Мал. 1. Транспонований провід марки ПТБ.
Порівняно із звичайними обмотувальними проводами марки ПБ транспоновані дроти марки ПТБ мають ряд переваг: знижується трудомісткість виготовлення обмоток, тому що в процесі намотування обмоток відпадає необхідність транспонування окремих провідників;
значно підвищується коефіцієнт заповнення перерізу обмотки міддю завдяки заміні паперової ізоляції кожного провідника емалевою ізоляцією завтовшки 0,06-0,14 мм на обидві сторони;
зменшуються розміри обмоток, що веде до зменшення вкладення матеріалів, знижує габарити та масу трансформатора;
знижуються додаткові втрати від полів розсіювання завдяки більш досконалій транспозиції та застосування менших перерізів елементарних провідників;
зменшуються виробничі площі, необхідні розміщення стійок з барабанами обмотувального проводу;
підвищується електродинамічна стійкість трансформаторів при короткому замиканні завдяки більшій механічній міцності обмоток із транспонованого дроту.

Постійно зростаюча потреба у трансформаторах великих потужностей та надвисоких напруг викликає необхідність застосування проводів максимальних розмірівяк за висотою, так і за шириною, що призводить до великому збільшеннюдодаткових втрат в обмотках і до надмірного нагрівання крайніх котушок потоками розсіювання. Для зниження втрат успішно застосовують спеціальні мідні обмотувальні дроти марок ПБП та ПБПУ. Ці так звані підрозділені дроти (рис. 2) складаються з двох або трьох елементарних провідників (жил) з паперовою ізоляцією окремого провідника товщиною 0,4 мм та подвійною сумарно номінальною товщиною додаткової поясної ізоляції, що дорівнює 1,35; 1,68; 1,92; 2,48; 2,96 мм. Поділ провідника призводить до значного (на 20-30%) зниження додаткових втрат від поперечних полів розсіювання, завдяки чому зменшуються перегріви крайніх котушках обмотки. В даний час в обмотках ПН трансформаторів великої потужності широко застосовується транспонований підрозділ марки ППТБ.

Мал. 2. Підрозділений провід.
а, б - марки ПБП двожильний (тип А) та трижильний (тип Д); - марки ППТБ (транспортований підрозділ).

Однією з причин пошкодження потужних трансформаторів в експлуатації є втрата стійкості обмоток, що стискаються радіальним зусиллям, внаслідок недостатньої міцності проводів обмотувальних. Розробка та дослідження матеріалів з підвищеною міцністю проводяться в СРСР та за кордоном. Є перспектива отримання в найближчому майбутньому мідного металу, що має при відносно невеликому (близько 5%) збільшенні питомого опору значно вищими, ніж в міді (в 1,5- 2 разу), механічними характеристиками .

Збільшення електродинамічної стійкості обмоток можна досягти склейкою витків дротів між собою. Тому необхідні обмотувальні дроти (у тому числі транспоновані) з термореактивним ізоляційним покриттям, яке, полімеризуючись при сушінні обмотки, склеює її витки (дроти). Випуск у достатній кількості емальованих прямокутних проводів дозволить замінити обмотувальні проводи з паперовою ізоляцією в обмотках трансформаторів напругою до 330 кВ включно.

Фольга та стрічка. У Останніми рокамиза кордоном і в нашій країні як провідниковий матеріал для обмоток трансформаторів малої потужності (до 630 кВ-А) широко застосовуються мідна та алюмінієва фольга та стрічка. Перехід від алюмінієвих проводів на фольгу та стрічку дозволяє різко підвищити коефіцієнт заповнення об'єму обмотки активним провідником, внаслідок чого зменшуються втрати короткого замикання на 14%, маси конструкційної сталі, трансформаторної олії та трансформатора загалом на 5-10%. Мідну фольгу для електротехнічної промисловості за ТУ КП-033-66 виготовляють із міді марки не нижче Ml за ГОСТ 859-66 з питомим електричним опором р0,180 мкОм-м та з допуском за товщиною ±3%. Товщина фольги 0,035-0,065 мм, ширина рулону - 700, 850 та 1000 мм. Стрічку виготовляють товщиною 0,100; 0,080; 0,075; 0,050; 0,035мм.

Алюмінієва фольга та стрічка, призначені для обмоток трансформаторів, виготовляються з алюмінію марки АЕ ГОСТ 11069-74 та мають питомий електричний опір 0,028 мкОм-м для марки А7Е. Товщина фольги 0,020-0,2 мм, товщина стрічки 0,22-2,0 мм. Допуск товщину ±3%. Такі фольга та стрічка поки що не освоєні нашою промисловістю, тому для виготовлення обмоток тимчасово застосовується алюмінієва фольга для технічних цілей, що випускається за ГОСТ 618-73, а стрічка за ГОСТ 13726-68.

У трансформаторах обмотки служать перетворення електричної енергії. Змінюючи напругу і силу струму, вони зберігають потужність, що передається. Разом з обмотками у перетворенні енергії бере участь набір із металевих пластин, який відіграє роль магнітопроводу.

Трансформаторні обмотки виготовляються з провідників, покритих шаром ізоляції, який також утримує дроти у певному положенні та створює канал охолодження. Різні конструкції обмоток передбачають нейтральні та лінійні відгалуження, а також відводи для регулювання. Під час робіт, пов'язаних із конструюванням обмоток, розраховуються такі параметри:

допустиме значення перевищення температури при номінальній потужності та робочому навантаженні;
електрична міцність при підвищеній напрузі;
механічна міцність під час короткого замикання

Для виготовлення обмоток перетворювачів найчастіше використовується мідний провід. Це робиться через те, що мідь має малий електричний опір та високу електропровідність. Завдяки своїй гнучкості та механічній міцності, вона добре обробляється і погано піддається корозії.

Однак мідь – це досить цінний та дефіцитний метал. Висока вартість міді пов'язана із невеликими світовими запасами її руди. Через це вартість металу постійно збільшується, тому виробники трансформаторів змушені шукати йому заміну. На сьогоднішній день найкращою альтернативою міді є алюміній. Його запаси значно перевершують мідні, і у природі він зустрічається набагато частіше.

Однак алюміній має меншу електропровідність. Також він менш гнучкий і поступається міді у межі міцності. Його рідко застосовують в обмотках потужних трансформаторів. Крім того, досить складно в технічному планіробити внутрішні з'єднання обмоток за допомогою зварювання. Виконання цієї операції вимагає від працівників, які з'єднують обмотки, відповідних знань та умінь, великого досвіду та певних навичок. Якщо з'єднуються мідні провідники, все набагато простіше.

Порівняльні характеристики металів

ЗАТВЕРДЖЕННЯ	ПРАВДА	МІФ
Кінцеві закладення намотаних алюмінієм трансформаторів несумісні з мідною лінією та силовими кабелями.		Х
Закінчення висновків належним чином - складніше завдання намотаних алюмінієм трансформаторів.	Х
З'єднання з лінією та навантаженням трансформаторів з мідними обмотками більш надійні, ніж у трансформаторів з алюмінієвими обмотками.		Х
Трансформатори з алюмінієвими обмотками важать легше, ніж аналогічні з мідними обмотками.	Х
Намотані міддю обмотки низької напруги трансформаторів краще підходять для ударних навантажень, тому що у міді більш висока міцність на розтягнення ніж у алюмінію.		Х
Трансформатори з алюмінієвими обмотками мають більші втрати, ніж аналогічні з мідними обмотками.		Х

Суперечки про те, який метал краще використовувати для трансформаторних обмоток, не припиняються багато років. Опоненти, які наводять різні технічні аргументи на користь різних металів, постійно змінюють свої погляди. Більшість з усіх аргументів не така істотна, а деякі з, так званих фактів, є відвертою дезінформацією.

Щоб правильно вибрати матеріал для обмотки перетворювача, слід провести порівняльний аналіз робочих параметрів алюмінію та міді та визначити ступінь їх відмінності. Увага звертають на ті параметри, які викликають найбільше занепокоєння, оскільки є найважливішими у роботі перетворюючого пристрою.

Характерні відмінності між міддю та алюмінієм

Коефіцієнт розширення

Коли алюміній нагрівається, він має розширення на 30% більше, ніж мідь. Якщо алюмінієві наконечники з'єднуються за допомогою болта та гайки, під притискну гайку потрібно обов'язково підкладати пружну шайбу. В цьому випадку контактне з'єднання не послаблюватиметься в той час, коли напруга вимкнена, і наконечники остигають, зменшуючи при цьому свої розміри.

Висновок:Щоб якість з'єднання алюмінієвих кабелів не поступалася якості мідних контактів, потрібно використовувати належну арматуру.

Теплопровідність

Мідь набагато краще проводить тепло, ніж алюміній. Тому якщо різні метали обмоток у трансформаторах мають однаковий переріз, то виріб із міді охолоджується набагато краще, ніж із алюмінію. Щоб досягти однакової електропровідності, а значить однієї і тієї ж віддачі тепла, алюмінієвий провід у перетворювачі повинен мати перетин на 60% більше мідного.

Проектувальники, розробляючи пакет документів для виробництва трансформаторів, враховують особливості матеріалу, конструкцію, а також сумарну площу поверхні обмотки, що охолоджується.

Висновок:Усі трансформатори, незважаючи на те, з якого металу виконані їх обмотки, мають дуже схожі теплові характеристики. .

Електропровідність

Внаслідок того, що алюміній має електричну провідність на 60% менше, ніж мідь, в обмотках з алюмінію вищі втрати. Розробники перетворювачів з алюмінієвими обмотками в проектній документації закладають перерізи провідників, які перевищують значення аналогічних виробів з міді. Це зрівнює втрату енергії у виробах, що мають в обмотках різні матеріали.

Водночас виробники мають певні рамки, що обмежують вибір перерізу дроту. Тому іноді виходить, що мідна обмотка в трансформаторі має більші втрати, ніж аналогічний виріб з алюмінію. Це відбувається через те, що виробники з тих чи інших причин як обмотка використовували мідний провід, переріз якого не відповідає розрахунковій нормі.

Що ж до сухих трансформаторів, то незалежно від металу обмотки вони втрати у сердечнику, набраному з металевих пластин, залишаються незмінні. Досягти більш високої ефективності роботи перетворювача можна тільки шляхом зміни перерізу обмотувального дроту. Це і є основним критерієм, який вказує на більш високий ступіньрезультативності того чи іншого пристрою.

Висновок:Завдяки тому, що алюмінієвий дріт коштує набагато дешевше, за ті ж гроші їм можна намотати обмотку, яка має більший переріз. Це призведе до значного зниження енергетичних втрат під час перетворювача. У деяких випадках такі обмотки набагато ефективніші за мідні.

Межа міцності металів

Алюміній для розриву вимагає на 40% менше зусиль, ніж мідь. У виробників електротехнічних виробів цей факт викликає певний занепокоєння, оскільки більшість товарів, що випускаються ними, часто піддається циклічним навантаженням. Це з великими пусковими струмами, які виникають під час запуску деяких електричних силових апаратів. Потужні електромагнітні сили, що виникають за таких струмів, викликають посилений рух молекул у провідниках, що призводить до зміщення обмоток у виробах.

Порівняльний аналіз технічних показників різних провідників виробляється з площі їх поперечного перерізу. На підставі даних аналізу однакова електропровідність трансформаторах з різними обмотками забезпечується наступним чином. У виробах з алюмінієвою обмоткою площа перерізу дроту має бути більшою на 60%, ніж у аналогічному пристрої, що має обмотку з міді. У цьому випадку технічні показники виробів з різних матеріалів будуть приблизно однакові.

Висновок:Трансформатор не може отримати механічне пошкодження через різку зміну навантаження, оскільки переріз обмотки підібрано таким чином, щоб був необхідний запас міцності. Ушкодження можуть статися лише внаслідок ненадійного кріплення у місцях з'єднання проводів.

Зовнішні підключення трансформаторів

В даний час використання міді в трансформаторних обмотках викликане прагненням виробляти більш якісні та надійні перетворювальні пристрої. Відомо, що як алюміній, так і мідь легко піддаються руйнівному впливу навколишнього середовища. Через це в металах відбувається корозія, окиснення та інші хімічні зміни.

Поверхня алюмінієвого дроту, покрита окис, стає ізолятором і не пропускає електричний струм. Через це своєчасне очищення алюмінієвих контактів має велике значення і має проводитися регулярно, у суворій відповідності до графіка проведення профілактичних робіт.

Окислена ж мідь втрачає свою електропровідність значно менше, оскільки сульфіди і оксиди, що з'являються на ній, звичайно, не тією мірою в якій би хотілося, але все ж мають деяку електропровідність. Все це добре знає персонал, який обслуговує трансформаторні підстанції. Тому спеціально навчена бригада електриків регулярно здійснює планову перевірку болтових з'єднань робочого обладнання.

Крім того, існує проблема підключення алюмінієвих обмоток перетворювача до мідних дротів зовнішньої електричної мережі. Безпосередньо з'єднувати алюмінієві та мідні наконечники болтами не можна. Справа в тому, що метали мають різну електропровідність, через що місця з'єднань постійно перегріваються і з'єднані поверхні руйнуються. Розроблені спеціально для цього зварювальні технології виявилися малоефективними, тому для зварювання кабелів із різного металу їх не застосовують.

Для з'єднання мідних і алюмінієвих кабелів сьогодні застосовують луджені наконечники, вкриті тонким шаром олова або срібла. При з'єднанні алюмінієвих обмоток трансформаторів з мідними кабелями наконечники покривають оловом. Срібло використовується в електроніці, де потрібно більше висока якістьз'єднання деталей. Практика таких сполук є загальноприйнятою. Надійність з'єднань підтверджується значними термінами безперебійної роботи обладнання.

Різні дроти також часто з'єднують за допомогою спеціальних металевих клем. Така клема зроблена у вигляді прямокутної рамки, в яку вставляються два провідника, що з'єднуються. На одній площині клеми є отвори з різьбленням. Після того, як провідники вставлені в рамку, вони фіксуються гвинтами, які закручуються в різьблення.

Внутрішнє з'єднання трансформаторних обмоток

З'єднання мідних обмоток перетворювачів здійснюється шляхом спаювання. Тугоплавкий припій, який використовується при цьому, дещо знижує електропровідність спаяної ділянки. На цій ділянці постійно виділяється окис міді, через яку відшаровується зовнішній шар, що веде до пошкодження всього провідника. Це істотний недолік такого методу з'єднання.

А в алюмінієвих з'єднаннях використовується метод зварювання проводів за допомогою інертного газу. Вони оксид алюмінію утворює стійке захисне покриття, яке оберігає контакт від негативного впливу навколишнього середовища. Крім того, у цьому методі з'єднання провідників великою перевагою є те, що під час роботи пристрою на зварених ділянках немає втрати електропровідності.

Час експлуатації трансформаторів певною мірою пов'язані з тими умовами, у яких працюють. Сюди відносяться негативні дії навколишнього середовища, екстремальні навантаження та інші несприятливі умови. Однак люди, які користуються електроенергією, не повинні турбуватися з цього приводу. Як показала практика перетворювачі, що мають різні обмотки, здатні працювати багато років без особливих проблем.

ВИСНОВОК

Трансформатор з тією чи іншою обмоткою в основному вибирається, виходячи з особистих переваг. Вища вартість виробу, що має мідну обмотку, вимагає технічного обґрунтування тих додаткових матеріальних витрат, які виникнуть під час його придбання. Сьогодні всі відгуки, засновані на досвіді практичного використання обладнання, не вказують на якісь явні переваги в роботі тих чи інших пристроїв.

Єдиною перевагою мідної обмотки можна вважати те, що котушка, намотана мідним дротом, має значно менші габарити. Це дозволяє робити трансформатори з такою обмоткою компактнішими, що дозволяє дещо заощадити той простір, в якому вони знаходяться.

Однак переважна більшість закритих перетворювачів випускається в стандартних корпусах, що мають одні розміри, які підходять і для мідних і алюмінієвих котушок. Тож тут перевага міді не має жодного значення. Тому попит на трансформатори з алюмінієвою обмоткою зараз набагато вищий.

Вартість металів постійно збільшується, а оскільки ціна міді у кілька разів перевищує ціну алюмінію, то і вартість виробу з мідною обмоткою набагато дорожча. Через це багато покупців вважають за краще не переплачувати за мідь, а купувати вироби з алюмінієвими обмотками. Надалі вони намагаються стежити за надійністю електричних з'єднань і приділяти належну увагу профілактичному обслуговуванню обладнання.

Як альтернатива моточного дроту, пропоную скористатися акустичним шнуром, яким зазвичайз'єднують підсилювач із акустичними системами. Акустичний шнур має великий переріз жили та. будучи подвійним, забезпечує ідентичність напівобмоток для двонапівперіодного випрямляча з середньою точкою. На ідентичність цих напівобмоток мало звертають увагу, а це спричиняє збільшення фону, до якого така чутлива сучасна високоякісна апаратура.

Коаксіальний кабель, внаслідок великої різниці в перерізах внутрішньої жили та оплетки, мало придатний для симетричних обмоток, але може бути використаний як обмотувальний дроти, коли екран і внутрішня жила з'єднані між собою. Внутрішню жилу кабелю можна використовувати для вимірювальних цілей.

В.БЕСЕДІН, гТюмень.