高週波的基本知識-變壓器之冷卻系統

變壓器因電流流過線圈所產生的銅損、鐵損、使變壓器溫度上升,絕緣物因溫度上升容易影響其壽命,欲維持變壓器之正常使用,減少危險及故障之發生,須使變壓器之溫度維持一定之範圍內。
發熱及絕緣散熱傳導有一定限度,為促進散熱效應,一般有下列幾種散熱方法。
(1)自冷式(Natural cooling type):使用自冷式之變壓器均為小型變壓器,藉空氣對流以發散熱量 而線圈表面塗一層防溼漆,避免絕緣受到潮溼變壞。
(2)風冷式(Air-Cooldewith-Fan Transformers):中型以上的變壓器常在適當位置裝設風扇,以增強空氣循環,去除熱量,但是此方式易沾有灰塵或汙垢,一般應用不廣。
(3)浸油自冷式(Oil-immersed Self-cooling Transformers):此方式大多用於配電變壓器,其外殼封閉,盛滿油質,藉油的對流使鐵心或線圈中所產生的熱量傳至外殼,然後散失在空氣裡。變壓器表面常常設計呈波浪形式,以增加散熱面積。變壓器各接線端子,分別以瓷套管引至殼外,同時嚴密地封閉住套管的引出處。而變壓器除了可以散熱與絕緣之外,尚可消滅電弧,因此,時日一久,難免變質,必須在其底部開一油閥,以備日後換油之用。
(4)浸油水管式(Oil-immersed Water-tubes-Cooling Transformers):浸油式變壓器中裝有盤旋型鋼管,則冷水可以循環流經其中,此種方式的絕緣、散熱效果皆頗佳,須時常檢查水管是否有漏洞。
(5)抽油水冷式(Forced Oil Transformers):將變壓器室整個裝於循環系統中,則循環油經過盤旋於水中的冷卻管,由於油管內之壓力較水池內之壓力大,所以,油管若有漏洞,水亦不致因此浸入油內而影響絕緣作用,故此法即為上式之改良,而其效果亦如上一方式。唯此二式所需成本皆較高。
(6)浸油油管式(Oil-immersed oil-tubes Transformers):若大型變壓器使用浸油自冷方式,不能及時散熱時,可在變壓室之外壁,裝置若干直立油管,一方面增加散熱面積,另一方面,這些直立油管上下兩端皆與變壓器室相通。則油吸收熱量之後,密度降低,從油管的上部進入管中,在下降途中,將熱量散失於空氣裡,而冷卻的油再從油管的下部進入變壓器室中。

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