Devanados del transformador
Un gran fabricante europeo de equipos eléctricos se dedica desde hace mucho tiempo a la investigación y el desarrollo y la producción de transformadores de potencia de media y alta tensión. Sus productos se utilizan ampliamente en los sectores de energía renovable, transmisión y distribución de energía y automatización industrial.
Con el rápido crecimiento de los proyectos de energía renovable (eólica y fotovoltaica), el cliente ha planteado mayores requisitos para el rendimiento de los transformadores:
Mayor conductividad eléctrica para reducir la pérdida de energía.
Calidad de soldadura más estable para minimizar las tasas de falla
Mayor resistencia a la corrosión para entornos complejos
Mayor consistencia para la producción automatizada a gran escala
La solución original de bobinado de cobre implicaba costes elevados, mientras que las tiras de aluminio convencionales se enfrentaban a problemas como la porosidad de la soldadura y una resistencia insuficiente de las juntas. Por lo tanto, el cliente buscó una solución más optimizada.
Solución
En respuesta a estos requisitos, HAOMEI Aluminium proporcionó un equipo dedicadoTira de aluminio para soldadura TIGsolución para devanados de transformadores:
La tira de aluminio se produce a partir de aluminio electrolítico de alta pureza mediante procesos de fundición y laminado continuos, corte de precisión, redondeo de bordes y recocido. Se utiliza principalmente como lámina conductora para devanados de transformadores.
En comparación con los devanados de cobre tradicionales, los devanados de tiras de aluminio ofrecen ventajas significativas, como un peso más ligero, un menor costo y una mejor disipación del calor. Mediante la soldadura TIG (arco de argón), se logran conexiones confiables entre los terminales de devanado y las barras de salida, lo que garantiza un funcionamiento estable a largo plazo de los transformadores.
Este producto cumple estrictamente con YS/T 713-2009 "Tira y lámina de aluminio para transformadores de tipo seco". Con un contenido de aluminio superior al 99,6 % y una conductividad ≥61 % IACS, presenta una superficie lisa, bordes sin rebabas y borde redondeado opcional, lo que lo convierte en un material ideal para transformadores de tipo seco, transformadores de resina fundida y transformadores de potencia de gran tamaño.
Materiales centrales para devanados de transformadores
Los devanados de los transformadores requieren una conductividad extremadamente alta. Los grados de aluminio comunes incluyen:
Serie 1050/1060/1070:
Contenido de aluminio ≥99,5%–99,7%, con conductividad ≥61% IACS, lo que garantiza una baja resistencia y una mínima generación de calor durante el funcionamiento.
1350/1350-O:
Diseñado específicamente para aplicaciones eléctricas, con niveles controlados de impurezas (Si, Fe) para optimizar el rendimiento eléctrico y la formabilidad.
Temperamento clave:
Generalmente se utiliza el temple O (completamente recocido). Proporciona un alargamiento excelente, lo que permite una fácil flexión durante el bobinado y un comportamiento estable del baño fundido durante la soldadura, lo que reduce eficazmente el estrés térmico posterior a la soldadura.
Especificaciones de la tira de aluminio para transformadores
| Parámetro | Rango estándar/valor típico |
|---|---|
| Aleación | 1060, 1070, 1050, 1350 |
| Temperamento | O (suave) |
| Espesor | 0,2 mm – 3,0 mm |
| Ancho | 20 mm – 1650 mm |
| Conductividad (20°C) | ≥61% IACS (1060) / ≥62,7% IACS (1070) |
| Resistividad | ≤0,0283 mm²/m |
| Densidad | 2,71 g/cm³ |
| Tratamiento de bordes | Redondeado/achaflanado, sin rebabas |
| Diámetro interior | 150 mm, 300 mm, 400 mm, 500 mm |
| Diámetro exterior | ≤1400mm |
Propiedades mecánicas
| Aleación | Temperamento | Resistencia a la tracción (MPa) | Alargamiento (%) |
| 1060 | oh | 60–95 | ≥25 |
| 1070 | oh | 60–95 | ≥25 |
| 1050 | oh | 60–95 | ≥25 |
| 1350 | oh | 60–95 | ≥25 |
Tolerancia de espesor
| Rango de espesor (mm) | Tolerancia (mm) |
| >0,4–0,8 | ±0,03 |
| >0,8–1,1 | ±0,04 |
| >1,1–1,4 | ±0,05 |
| >1,4–2,0 | ±0,06 |
| >2,0–2,5 | ±0,07 |
| >2,5–3,0 | ±0,08 |
Ventajas clave de la tira de aluminio para devanados de transformadores
Alta conductividad: el aluminio de alta pureza (≥99,6%) garantiza una conductividad ≥61% IACS, lo que permite una transmisión de corriente estable con bajas pérdidas.
Excelente formabilidad: El temple O proporciona baja resistencia a la tracción y alto alargamiento (≥25%), lo que garantiza un bobinado fácil y una formación de bobina apretada.
Procesamiento de bordes de precisión: Los bordes redondeados/chaflanados con rebabas mínimas (≤0,03 mm) evitan daños en el aislamiento y cortocircuitos entre vueltas.
Calidad de superficie superior: La superficie lisa y libre de aceite garantiza una excelente unión con materiales aislantes y una excelente soldabilidad.
Rendimiento de soldadura confiable: la composición estable permite costuras de soldadura densas y sin grietas con una alta resistencia de las juntas. La soldadura TIG da como resultado una resistencia de contacto significativamente menor en comparación con las conexiones atornilladas.
Rentabilidad y peso ligero: la densidad es solo aproximadamente el 30% de la del cobre, lo que reduce significativamente el peso y el costo del material.
Aplicaciones
1. Devanados de transformador tipo seco
Se utiliza como lámina conductora para devanados HV/LV, reemplazando a los conductores de cobre tradicionales. Ofrece tamaño compacto, estructura liviana, retardo de llama, baja descarga parcial, resistencia a la humedad, bajo nivel de ruido y costo de mantenimiento reducido.
2. Devanados de transformador de resina fundida
Proporciona una excelente compatibilidad con el aislamiento de resina epoxi y ofrece un rendimiento superior en entornos hostiles como hospitales, centros de datos y plantas químicas.
3. Devanados de transformadores sumergidos en aceite
Se utiliza con envolturas de papel aislante y ofrece propiedades químicas estables y una excelente disipación de calor en aceite de transformador.
4. Reactores e Inductores
Aplicado en reactores e inductores de filtros, reduciendo la pérdida de potencia activa debido a la baja resistencia.
5. Transmisión de energía y energías renovables
Ampliamente utilizado en grandes transformadores de potencia, transformadores inversores fotovoltaicos y subestaciones de energía eólica, satisfaciendo la demanda de equipos eléctricos livianos y de alta eficiencia.
Comentarios de los clientes
Después de seis meses de aplicación masiva, el cliente expresó su gran satisfacción con la solución de tiras de aluminio. La excelente consistencia de soldadura del producto y la calidad superior de la superficie mejoraron significativamente la compatibilidad con los sistemas de soldadura automatizados, aumentando la eficiencia de producción entre un 15 % y un 25 % y reduciendo las tasas de defectos de soldadura en más de un 30 %.
En términos de rendimiento, la conductividad mejoró aproximadamente un 5 %, junto con una mayor estabilidad del devanado, cumpliendo plenamente con los requisitos del cliente para la fabricación de transformadores de alta calidad.
Además, la solución demostró excelentes ventajas de costos. En comparación con los devanados de cobre tradicionales, los costos de materiales se redujeron entre un 20% y un 35%, junto con menores pérdidas de procesamiento, lo que mejoró significativamente la competitividad general. Debido a su fuerte consistencia de lote, el producto ha sido aprobado y adoptado oficialmente por el cliente como materia prima central a largo plazo.
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