说来检测也很容易,拆开变压器线圈就一目了然了。有没有既实用又有效的方法检测呢?
基于电阻率温度特性的检测方法
金属材料的电阻值随着温度上升而升高,工程上常用的铜铝两种材质电阻值随温度变化折算的公式见下表。
铜材质 | R2=R1(235+T2)/(235+T1) |
铝材质 | R2=R1(225+T2)/(225+T1) |
假设铜线圈和线圈配电变压器绕组直阻,0摄氏度时均为20毫欧。其电阻值与温度换算曲线如下图所示,图中横坐标为温度,纵坐标为电阻值。
图中可见,随着温度的升高,铜线圈和铝线圈绕组电阻值有明显的的偏差。鉴别实验中,将需要测试的配电变压器置于恒温箱中,当整个变压器达到热平衡后进行直阻测试。根据电阻温度曲线的不同,即可辨别出绕组材质的不同。
基于集肤效应的检测方法
集肤效应是指,当导体中有交流电或者交变电磁场时,导体内部的电流分布不均匀,电流集中在导体的“皮肤”部分,也就是说电流集中在导体外表的薄层,越靠近导体表面,电流密度越大,导体内部实际上电流较小。交流频率越高,电流的趋肤深度越浅,所测得的交流电阻就越大。
基于这种原理,可以对变压器绕组施加工频到几十kHz的正弦波信号,并测量在不同频率点的电阻。根据网络数据,当交流频率达到50Hz时趋肤深度估计为10mm,250Hz时趋肤深度估计为5mm,15kHz时趋肤深度估计为0.5mm,35kHz时趋肤深度估计为0.353mm。如果是铜包铝线圈,其频率电阻曲线会与纯铜或纯铝线圈的曲线明显不同,下图为示意图(图片来自网络),从而能够有效甄别。
第一种方法对于纯铝线圈的鉴别比较适用,而对于铜包铝线圈,第二种方法则更加有效。