発電植物から局所的な配電機関まで、電気網の広大で複雑なネットワークでは、重要な機器を一貫して見つけます。 オイル浸漬トランス 。電気工学の分野以外の人々からの一般的な質問は、これらの重要なデバイスに数千リットルの鉱油で満たされている理由です。答えは、主に断熱と冷却を中心とした基本的な物理学と実用的な工学の組み合わせにあります。
主な機能:電気断熱
そのコアでは、変圧器には、積層鋼のコアの周りにコイルが巻かれた一次および二次巻線が含まれています。稼働している場合、これらの巻線は非常に高電圧で電気を運び、時には数十万ボルトを超えています。これらの巻線と変圧器の接地タンクの間の電位は計り知れません。
空気は、これらの電圧レベルと距離での貧弱な絶縁体です。コンポーネント間の壊滅的な電気アークまたは短絡を防ぐためには、優れた絶縁培地が必要です。高度に洗練されたミネラルオイルであるトランスオイルは、空気よりも重要なほど高く、優れた誘電体を所有しています。コアと巻線を浸すことにより、オイルは電気の分解を効果的に防止し、内部コンポーネントが互いに安全に断熱され、変圧器のエンクロージャーを保証します。
重要な二次的役割:熱散逸
トランスは100%効率的ではありません。エネルギーは、主に巻線の抵抗損失(I2R損失)とコアの磁気損失(渦電流とヒステリシス)のために熱として失われます。この熱は、過熱を防ぐために連続的に散逸する必要があります。これにより、巻線を囲む断熱用紙を分解し、最終的にトランス不全につながる可能性があります。
オイル浸漬変圧器は、冷却のためにオイルの高い熱容量と対流特性を活用します。コアと接触しているオイルと巻線が熱くなると、密度が低くなり、上昇します。クーラー、密度の高いオイルシンクが代わりになります。この自然な対流サイクルは、熱を変圧器の外部ラジエーターフィンに移動し、そこでは周囲の空気に放散されます。より大きな変圧器では、このプロセスは多くの場合、循環と冷却能力を高めるためにポンプやファンによって支援されます。
追加の保護および診断の利点
オイルは他のいくつかの重要な機能を提供します。
コアと巻線の保存:オイルは、内部紙とセルロースベースの絶縁を湿気や酸素から保護する環境を作り出します。
アーク抑制:内部電気アークが発生した場合、オイルはアークを消し、その持続的な伝播を防ぐのに役立ちますが、そのようなイベントは通常、深刻な断層を示すガスを生成します。
状態監視:オイル自体は診断液として機能します。オイルを定期的にサンプリングおよび分析することにより、技術者は変圧器の健康を評価できます。彼らはテストすることができます:
誘電強度:その絶縁能力を確認することは高いままです。
水分量:湿気が断熱特性を減らすと。
溶解ガス分析(DGA):油に溶解した特定のガスの存在と濃度(水素、メタン、アセチレンなど)は、過熱、部分放電、アークなどの断層を発症する重要な指標です。
考慮事項とメンテナンス
非常に効果的ですが、オイルの使用は特定の考慮事項を導入します。オイルは、断熱特性を維持するために、水分や粒子状汚染物質を自由に保ちなければなりません。さらに、可燃性物質として、爆風、消火システムの設置、リスクの高いエリアでの燃え上がりの少ない合成エステルの使用など、オイルを封じ込めて火災リスクを管理するための措置を講じる必要があります。
したがって、オイルテスト、ろ過、定期的な検査を含む定期的なメンテナンスは、オイル浸漬トランスの長期的な信頼性と安全性を確保するために必須です。
オイルに浸す変圧器の実践は、歴史的な人工物ではなく、断熱と熱管理の双子の課題に対する継続的で十分に設計されたソリューションです。オイル浸漬トランスは、実証済みの信頼性、効率性、およびオイルが提供する貴重な診断データにより、最新の電気インフラストラクチャの礎石であり、安定した継続的な送信と電力の送信を確保します。

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