[原文啃光]
關於銅繞組與鋁繞組變壓器
雖然銅的導電性比鋁好(鋁導電性只有銅的62%)
但實際變壓器繞組應用上,因為鋁導電性比銅差,為了降低阻抗需要加大截面積
雖會讓繞組及變壓器體積增大,但截面積加大可降低電流密度及熱密度
鋁材及銅材成本,使用鋁繞組製作同容量的變壓器,
比起用銅繞組及半銅半鋁繞組的產品成本更低,
若以相同工業水準要求製造,兩者性能及壽命並不會有很大差異
鋁繞組變壓器優點:
1.鋁比銅便宜,且價格穩定
2.鋁表面會生成緻密的氧化鋁薄膜,可阻止內層的鋁進一步氧化
3.鋁繞組截面積及表面積比同容量的銅繞組大,對降低電流密度及熱密度有幫助
4.鋁繞組的渦流損失比銅低,也不易受到諧波電流影響
鋁繞組變壓器缺點:
1.純鋁在空氣中會快速形成氧化鋁,連接要穿刺氧化鋁層,確保完全接觸(重視接續工法)
2.鋁繞組比同容量的銅繞組大,增加變壓器體積及磁鋼使用量
銅繞組變壓器優點:
1.相同容量下銅繞組比鋁繞組更小,可減小變壓器體積及磁鋼使用量
2.電氣接續相當容易
銅繞組變壓器缺點:
1.銅比鋁貴很多,且價格易波動
2.當銅開始氧化時,其氧化物無法抑制原材繼續氧化
以下是EATON針對2500kVA三相變壓器,使用全鋁繞組、全銅繞組、半銅半鋁繞組的比較
https://i.imgur.com/969PMdc.jpg
無載損失(W):全銅<半銅半鋁<全鋁
負載損失(W):全鋁<半銅半鋁<全銅
總損失(W):全鋁<半銅半鋁<全銅
50%負載效率(%):相同
100%負載效率(%):全銅<半銅半鋁<全鋁
體積:全銅<半銅半鋁<全鋁
價格:全鋁<半銅半鋁<全銅
另外,常見的架空輸電線也是全鋁或是鋼心鋁纜/鋁包鋼心的結構
以上供參