안녕하세요! 저는 전기 변압기 공급업체로서 수년간 이러한 놀라운 장비를 다루어 왔습니다. 오늘은 변압기의 주요 구성 요소를 분해해 보겠습니다. 업계에 종사하고 있거나 A지점에서 B지점으로 전기가 어떻게 전달되는지 궁금하다면 이러한 부분을 이해하는 것이 매우 중요합니다.
핵심
핵심부터 시작해 보겠습니다. 코어는 변압기의 백본과 같습니다. 일반적으로 특수한 유형의 강철, 종종 실리콘 강철의 적층 시트로 만들어집니다. 왜 적층되었습니까? 음, 와전류 손실이라는 것을 줄이는 데 도움이 됩니다. 와전류는 기본적으로 코어 재료 내에 형성될 수 있는 작은 전류 루프입니다. 이러한 전류는 열을 발생시키며 이는 에너지 낭비입니다. 적층 시트를 사용하면 이러한 손실을 최소화하고 변압기를 더욱 효율적으로 만들 수 있습니다.
코어는 자속의 경로를 제공합니다. 교류(AC)가 1차 권선을 통해 흐를 때(나중에 자세히 설명) 변화하는 자기장이 생성됩니다. 이 자기장은 코어를 통과하여 2차 권선에 전압을 유도합니다. 따라서 좋은 코어가 없으면 전체 프로세스가 제대로 작동하지 않을 것입니다.
권선
다음은 권선입니다. 1차 권선과 2차 권선의 두 가지 주요 유형이 있습니다. 1차 권선은 입력 전압 소스에 연결된 권선입니다. AC 전압이 가해지면 코어에 자기장이 생성됩니다. 반면에 2차 권선은 출력 전압을 가져오는 곳입니다. 1차 권선에 의해 생성된 자기장은 전자기 유도를 통해 2차 권선에 전압을 유도합니다.
각 권선의 회전 수는 매우 중요합니다. 1차 권선의 권선 수와 2차 권선의 권선 수의 비율이 전압 변환 비율을 결정합니다. 예를 들어, 1차 권선에 100권이 있고 2차 권선에 200권이 있는 경우 출력 전압은 입력 전압의 두 배가 됩니다(이상적인 조건 가정).
권선은 일반적으로 구리 또는 알루미늄 와이어로 만들어집니다. 구리는 우수한 전도체이며 저항이 낮기 때문에 열로 손실되는 에너지가 적습니다. 알루미늄은 더 가볍고 저렴하지만 저항이 약간 더 높습니다. 구리와 알루미늄 사이의 선택은 비용, 무게, 변압기의 특정 요구 사항과 같은 요소에 따라 달라집니다.
격리
단열재는 또 다른 중요한 구성 요소입니다. 권선을 서로 분리하고 코어에서 분리하는 데 사용됩니다. 적절한 절연이 없으면 단락이 발생할 수 있으며, 이는 변압기를 손상시킬 뿐만 아니라 심각한 안전 위험을 초래할 수도 있습니다.
단열재는 다양할 수 있습니다. 일반적인 것에는 종이, 기름 및 다양한 유형의 폴리머가 포함됩니다. 종이 단열재는 종종 오일과 함께 사용됩니다. 오일은 전기 절연을 제공할 뿐만 아니라 변압기 냉각에도 도움이 됩니다. 권선에서 발생하는 열을 흡수하여 라디에이터나 냉각 시스템으로 운반할 수 있습니다.
에폭시 수지와 같은 폴리머는 절연, 특히 건식 변압기에도 사용됩니다. 이 변압기는 냉각 및 절연을 위해 오일을 사용하지 않으므로 오일 유출이나 화재의 위험이 있는 실내 사용에 적합합니다.
탱크 및 냉각 시스템
오일 충전 변압기의 경우 탱크는 중요한 부분입니다. 코어, 권선 및 절연유를 보유하고 있습니다. 탱크는 일반적으로 강철로 만들어지며 견고하고 누출이 없도록 설계되었습니다.
변압기를 안전한 작동 온도로 유지하려면 냉각 시스템이 필수적입니다. 오일 충전 변압기에서 오일은 권선과 코어를 통해 순환하면서 열을 흡수합니다. 그런 다음 라디에이터나 냉각 핀으로 흘러 들어가 열이 주변 공기로 분산됩니다. 일부 대형 변압기는 냉각 과정을 향상시키기 위해 팬이나 펌프를 사용할 수도 있습니다.
건식 변압기는 다양한 냉각 방법을 사용합니다. 그들은 열을 제거하기 위해 자연 대류 또는 강제 공기 순환에 의존합니다. 팬을 사용하여 권선과 코어 위로 공기를 불어서 열을 제거할 수 있습니다.
변경을 탭하세요
탭 체인저는 선택 사항이지만 유용한 구성 요소입니다. 변압기의 권선비를 조정할 수 있습니다. 입력 전압은 다양할 수 있으므로 이에 따라 출력 전압을 조정해야 할 수도 있으므로 이는 중요합니다.
탭 체인저에는 두 가지 주요 유형이 있습니다: 온-부하 탭 체인저(OLTC) 및 오프-부하 탭 체인저. OLTC는 변압기가 작동하는 동안 탭 위치를 변경할 수 있으므로 안정적인 출력 전압이 필요한 애플리케이션에 적합합니다. 무부하 탭 절환기는 이름에서 알 수 있듯이 탭을 교체하기 전에 변압기의 작동을 중단해야 합니다.
부싱
부싱은 변압기 내부(권선)에서 외부로 전기 연결을 가져오는 데 사용됩니다. 도체에 전기 절연 및 기계적 지원을 제공합니다.
부싱은 일반적으로 도자기나 복합 재료와 같은 재료로 만들어집니다. 도자기 부싱은 오랫동안 사용되어 왔으며 전기적, 기계적 특성이 우수한 것으로 알려져 있습니다. 복합 부싱은 더 가볍고 오염 및 파손에 대한 저항력이 더 높습니다.
다양한 유형의 변압기
이제 다양한 유형의 변압기에 대해 조금 이야기해 보겠습니다. 시중에는 다양한 유형이 있으며 각각 고유한 특정 용도가 있습니다. 예를 들어,광전지 변압기태양광 발전 시스템에 사용됩니다. 이는 태양광 패널에서 생성된 전압을 높이거나 낮추는 데 도움이 되어 그리드 연결이나 기타 전기 부하에 적합합니다.
정류기 변압기정류회로에 사용된다. AC를 DC로 변환하는 정류 과정에 적합한 전압과 전류를 제공합니다.
배전 변압기매우 일반적인 유형입니다. 이는 송전선의 고전압 전기를 가정과 기업에서 사용할 수 있는 저전압으로 낮추기 위해 배전 시스템에 사용됩니다.
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참고자료
- Turan Gonen의 "전력 시스템"
- George Karady와 James G. McCalley의 "변압기 공학: 설계, 기술 및 진단"
