変圧器巻線用銅ストリップ

電力産業の発展に伴い、変圧器1台の容量は日々増加しています。そのため、電力業界では、容量の増加、材料の節約、労働生産性の向上、コストの削減、使用量の削減の原則に従って、変圧器の構造に対する改善要求を提案し、変圧器の運用効率と信頼性を向上させています。変圧器用銅条はメガトレンドです。従来の変圧器はワイヤ巻線構造（油入変圧器）を使用していますが、純銅条で作られた帯巻構造の変圧器（乾式変圧器）は、特に短絡状態での動的安定性と熱安定性が極めて高く、空間利用率が高く、製造プロセスが簡単で、自動巻きが可能なため、巻き取り効率の高い機械化生産を容易に実現できます。 均一な熱分布、小型、軽量、大容量、材料節約、優れた省エネ効果、低無負荷損失、優れた放熱性能、溶接容易、軸力なし、長寿命、無汚染、生涯メンテナンスフリーなど、多くの利点があり、送配電工学で広く使用されており、徐々に巻線構造の変圧器に取って代わるでしょう。

これに対応して、高圧巻線に使用される変圧器用銅条は高圧条、低圧巻線に使用される銅条は低圧条と呼ばれます。現在、高圧側と低圧側の両方の変圧器巻線に銅条を使用する乾式変圧器と、高圧側に銅線、低圧側に銅条を使用する乾式変圧器があります。また、油入変圧器の低圧側巻線にも銅条が使用されています。

弊社の技術専門家は、銅ストリップのスリット加工とエッジ加工において長年の経験を持っています。弊社は加工用に最先端の機械を備えており、ストリップエッジ加工システムのトータルソリューションを提供しています。銅ストリップエッジは変圧器の要件を満たすのに最適です。

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延性と可鍛性:銅線は簡単に引っ張ったりねじったりできるので、手が届きにくい場所や角にも簡単に取り付けることができます。また、銅線は展性があります。柔らかく、簡単に形を整えたり操作したりできます。圧力がかかっても簡単には切れません。これらすべての特性により、電線のスムーズな設置が保証されます。

高い電気伝導性:銅は電気伝導性が高く、実際、銅の電気伝導性はすべての非貴金属の中で最も高いです。この特性により、銅ストリップは多くの電気機器に適した素材となっています。

高い熱伝導性と高い融点：銅は熱伝導性に優れています。熱が通りやすいため、銅ストリップは大量の熱を発生する傾向のある電気機器に最適です。銅は融点も高いです。融点が高いため、電線は高温でも燃えず、電気機器は安全です。つまり、銅ストリップ付きの電線を使用している場合は、電気の変動や火災の危険を心配する必要はありません。

耐腐食性:銅は耐腐食性があり、錆びたり酸化したりしません。このため、裸銅線は船舶用機器に広く使用されています。

互換性:電気メーカーの大半は、家電製品に裸銅線を使用することを好みます。したがって、家庭に配線を設置する場合は、互換性を維持するために銅を使用してください。他の素材の配線を使用すると、ガルバニック反応を引き起こす可能性があり、危険です。したがって、リスクを回避して銅を使用することをお勧めします。

耐久性:裸銅ストリップは耐久性があり、長持ちします。そのため、銅線を取り付ける場合は、頻繁に修理する必要がありません。

ステージ1: 銅の溶解

現在、銅は一般的に誘導炉と呼ばれる電気炉で溶解されます。この電気炉では、この鉱石を溶解するのに必要な温度に到達し、その温度を監視できます。銅の融点は 1083 度 (1981 度 F) と高いです。誘導炉は非常に高価な産業機器ですが、自社で建設した鋳造所にはないレベルの安全性を確保しています。通常、銅は単独で溶解されますが、亜鉛などの他の材料を追加して銅合金を作成することもあります。

ステージ2: 臨床検査

次に、各バッチの銅ブロックが研究所に送られ、特定の顧客要件と製品仕様が満たされていることを保証するために検査されます。

ステージ3: 切断

各バッチが承認されると、銅ストリップに成形されます。次に、銅ストリップ全体を切断テーブルに配置し、切断ホイールソーを使用して切断します。次に、銅ストリップ表面洗浄機を使用して、銅ストリップの凹凸のある表面を滑らかにします。これは、銅ストリップの後処理表面の滑らかさと平坦性に有利です。

ステージ4: 熱間圧延

次に、銅のストリップは 1,000 度 (1,832 度 F) の温度で加熱され、均一な厚さを確保してより加工しやすい材料を作成するために圧延されます。

ステージ5：水で洗う

各銅ブロックに熱間圧延プロセスを適用した後も、表面に不純物が残っています。そのため、完成した製品の品質に影響を与えないように、最初に密封炉にかけ、次に洗浄手順を実行します。次に、洗浄中に暗い赤色の領域を細い金属ブラシで除去し、銅ストリップの表面の中央の赤い部分を洗浄プールの酸性で洗い流します。

この一連の処理の後、銅ストリップは明らかに輝きます。しかし、赤い斑点が残っていることが多いため、洗浄段階を繰り返すことが重要です。洗浄プロセス中は、洗浄プールの酸度を定期的にチェックし、酸レベルが低すぎて洗浄が不十分にならないように、必要に応じて酸を追加します。

ステージ6: プレートを転がす

最後に、銅ストリップは密封炉内で熱処理および鍛造され、その後、粗い材料から指定されたサイズの細かい材料に加工されます。

機能の違い

アルミニウムストリップには銅ストリップに比べていくつかの利点があります。腐食や熱に対する耐性が優れているため、屋外での使用に適しています。アルミニウムの伝導率は室温では銅よりも低いですが、温度が上昇するにつれて増加します。つまり、アルミニウムは銅よりも熱伝導効率が高く、電気加熱要素やラジエーターに最適です。

銅は特性を失うことなく何度もリサイクルできますが、アルミニウムは数回のリサイクルサイクルで強度が低下します。銅は混合物に汚染物質がなければ無期限にリサイクルできますが、純粋なアルミニウムは溶解プロセス中に空気中の酸素や水蒸気にさらされると簡単に腐食するため、リサイクルできません。

コストの違い

アルミニウムストリップは銅ストリップよりも比較的安価です。しかし、多くの中国のサプライヤーは、さまざまな変圧器巻線材料を競争力のある価格で提供しています。

密度の違い

銅の比重は 8.9 で、アルミニウムの比重は 2.7 です。つまり、同じ体積を生成するには、アルミニウム 1 グラムに対して 2.7 グラムの銅が必要になります。

アルミニウムと銅の密度の違いは、銅ではなくアルミニウムを使用するアプリケーションで、どれだけ多くの材料が必要かを判断するために使用できます。たとえば、変圧器コアに 1 平方フィートあたり 100 ポンド (psf) の断熱材が必要な場合、銅ではなくアルミニウムで作られていると、密度を比較すると変圧器メーカーが同じ量の断熱材を実現するために 2.3 倍の材料が必要になるため、約 133 psf が必要になります。

電気伝導率の違い

材料の抵抗率は、電流に対する抵抗の尺度です。この特性は、材料が溶けたり燃えたりする前にどれだけの熱に耐えられるかを決定するため、変圧器にとって重要です。抵抗率が高いほど、危険な温度に達することなく放散できる熱が多くなります。

• アルミニウムストリップの電気伝導率は 60%IACS 以上です。
• 一方、銅ストリップの電気伝導率は 99.80%IACS です。

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