ちょっと、そこ！組み合わせたトランスのサプライヤーとして、私はしばしばこれらの気の利いたデバイスの冷却方法について尋ねられます。それでは、これらの変圧器を涼しく走らせるために、舞台裏で何が起こっているのかをすぐに飛び込み、探求しましょう。
まず、なぜ複合変圧器を冷却する必要があるのですか？さて、変圧器が動作しているとき、それは熱を生成します。この熱はいくつかの異なるソースから来ています。主要なソースの1つは、巻線の抵抗です。電流が変圧器内のワイヤーのコイルを流れると、ワイヤーにはある程度の抵抗があり、オームの法則によれば、この抵抗は電力を熱として消散させます。別のソースは、コアの磁気損失です。コアの変化する磁場は、渦電流とヒステリシス損失を引き起こし、これも熱を生成します。
この熱が適切に管理されていない場合、多くの問題を引き起こす可能性があります。高温は、変圧器の断熱材を分解し、その寿命を減らし、潜在的に障害につながる可能性があります。また、変圧器のパフォーマンスに影響を与える可能性があり、効率が低下するようになります。したがって、効果的な冷却方法を持つことは、複合変圧器の信頼性が高く長期的な操作に不可欠です。
それでは、利用可能なさまざまな冷却方法について話しましょう。
空気 - 冷却
最も一般的な冷却方法の1つは、空気 - 冷却です。空気には2つの主要なタイプがあります。冷却：天然空気 - 冷却（an）と強制空気 - 冷却（AF）。
自然空気 - 冷却（an）
天然空気では、冷却すると、変圧器によって発生する熱は、自然の対流を介して周囲の空気に散逸します。変圧器の周りの暖かい空気が上昇し、涼しい空気が移動してその代わりになります。これは、熱を運ぶのに役立つ自然な気流を作り出します。
この方法はシンプルで信頼性があります。ファンのような追加の機器は必要ないため、故障できるものは少なくなります。また、可動部品がないため、比較的静かです。ただし、制限があります。冷却能力は比較的低いため、通常、より小さな複合トランスや負荷が高すぎない用途に使用されます。たとえば、電力需要が比較的安定しており、極端に大きくない、自然な空気ではなく、冷却された変圧器が正常に仕事をすることができます。
強制空気 - （の）冷却
強制空気 - 冷却は空気の概念を取ります - さらに一歩冷却します。この方法では、ファンは変圧器のコイルとコアの上に空気を吹き飛ばすために使用されます。ファンは気流率を高め、冷却効率を大幅に改善します。
強制空気 - 冷却により、変圧器は天然空気と比較してより高い負荷を処理できます - 冷却。トランスの負荷が増加すると、ファンをオンにして追加の冷却を提供できます。これにより、より汎用性の高いオプションになります。中程度のサイズの変圧器や、負荷が異なる可能性のあるアプリケーションで使用できます。たとえば、電力需要が1日を通して変動する工業施設では、強制空気と組み合わせたトランスがこれらの変化に適応する可能性があります。
オイル - 冷却
もう1つの一般的な冷却方法は、オイル - 冷却です。オイルには、冷却トランスに関してはいくつかの利点があります。それは良好な熱伝導率を持っているため、熱を効果的に伝達できることを意味します。また、電気断熱材も提供します。これは、変圧器の安全な動作に重要です。
オイル - 浸した自己 - 冷却（onan）
オイル - 浸された自己冷却システムでは、変圧器のコアと巻線がオイルに浸されています。変圧器によって発生する熱はオイルに移動し、オイルは変圧器タンク内で自然に循環します。オイルが熱くなると、タンクの上部まで上昇し、底から冷却するオイルが移動して交換します。この自然循環は、熱をタンクの壁に運ぶのに役立ち、そこでは周囲の空気に放散されます。
Onanは、信頼性が高く広く使用されている冷却方法です。中程度のサイズの変圧器に適しています。オイルは、変圧器の内部成分を湿気や酸化から保護するのにも役立ちます。ただし、自然空気と同様に、冷却能力は限られています。変圧器の負荷が増加すると、オイルの自然循環は温度を制御するのに十分ではないかもしれません。
オイル - 浸した強制空気 - 冷却（ONAF）
オイルの冷却能力 - 冷却された変圧器、強制空気 - 冷却を加えるには、追加できます。 ONAFシステムでは、ファンはトランスタンクに取り付けられたラジエーターフィンに空気を吹き飛ばすために使用されます。ラジエーターフィンは熱伝達のために表面積を増加させ、強制的な空気の流れはオイルからの熱をより迅速に除去するのに役立ちます。
この方法により、変圧器はより高い負荷を処理できます。トランスの負荷が一定のレベルに達すると、ファンは冷却を強化するためにオンになります。これは、電力需要が非常に高くなる可能性のある大規模な産業用アプリケーションと配電ネットワークに人気のある選択肢です。
オイル - 浸漬強制油 - 循環と強制空気 - 冷却（OFWF）
非常に大きな複合トランスの場合、ONAFでさえ十分ではないかもしれません。それがOFWFの出番です。OFWFシステムでは、ポンプを使用して、オイルに変圧器とラジエーターを循環させるように強制します。強制オイル循環により、熱がコアや巻線からラジエーターにより効率的に伝達されるようにします。同時に、ファンはラジエーターの上に空気を吹き、オイルから熱を除去するために使用されます。
これは非常に効果的な冷却方法ですが、最も複雑で高価です。ポンプ、ファン、より洗練された制御システムが必要です。ただし、非常に高い負荷を処理できるため、大規模な発電所や高電圧伝送ネットワークに適しています。
その他の冷却方法
一般的な冷却方法もいくつかあります。たとえば、水 - 一部の専門用途では冷却が使用できます。水の中で、冷却されたシステムでは、水は冷却媒体として使用されます。変圧器からの熱は水に移動し、水は熱交換器から循環し、そこで熱が除去されます。水 - 冷却は非常に高い冷却能力を提供できますが、信頼できる給水とより複雑なインフラストラクチャが必要です。
したがって、組み合わせた変圧器の冷却方法を選択するときは、いくつかの要因を考慮する必要があります。変圧器のサイズと定格が重要です。より小さな変圧器は空気で通過することができるかもしれません - 冷却、より大きなものはおそらくオイルを必要とするでしょう - 冷却またはさらに高度な方法。負荷プロファイルも重要です。負荷が比較的安定して低い場合、より単純な冷却方法で十分です。しかし、負荷が大きく異なる場合、または非常に高い場合は、より洗練された冷却システムが必要になります。
組み合わせたトランスサプライヤーとして、適切な冷却方法を選択することの重要性を理解しています。顧客の多様なニーズを満たすために、さまざまな冷却オプションを備えた幅広い組み合わせの変圧器を提供しています。住宅プロジェクトのために小さな空気の冷却変圧器や、産業用アプリケーション用の大規模なオイルの冷却トランスが必要であるかどうかにかかわらず、私たちはあなたをカバーしています。
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参照
- グローバー、PK（2012）。電気機械。ニューエイジインターナショナル。
- チャップマン、SJ（2012）。電気機械の基礎。マクグロー - ヒル。
