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干式变压器的外壳及其用途

范文

潘建华

摘要：当前，随着人们生活水平的不断提高，人们用电需求逐渐增加，导致干式变压器经常处于超负荷状态运行，温度集聚，不易挥散，且由于在干式变压器运行过程中，异物频繁涉入，导致干式变压器出现故障，进而对人们用电需求的正常满足造成了影响。而干式变压器的外壳能够有效的防止异物在干式变压器运行过程中涉入，且具有良好的散热功效，能够保障干式变压器高效、稳定、连续、可靠地供电效用的发挥，应用价值逐渐凸显。

关键词：干式变压器；外壳；用途

近年来，随着我国现代化进程的不断推进，人们的生活水平不断提高，用电需求随之增加，为满足人们不断增长的用电需求，干式变压器频繁处于超负荷状态运行，导致干式变压器内部温度骤升，对干式变压器造成了严重的损伤。与之同时，干式变压器运行过程中，诸如老鼠、野兔等小动物频繁涉入，致使干式变压器经常中途异常中断，这在很大程度上也给干式变压器的使用效用造成了难以及时恢复正常运行的影响。而干式变压器的外壳不仅能够在干式变压器运行过程中有效的防止如老鼠、野兔等小动物频繁涉入，避免干式变压器中途异常中断运行的发生，而且还具有一定的散热功效，能够帮助干式变压器将集聚的热量挥散，保障干式变压器发挥正常的使用效能，应用价值逐渐凸显。因此，对干式变压器的外壳及其用途展开研究对干式变压器的正常运行或提高其使用效能，具有重要的现实意义。

1.干式变压器外壳的概述

1.1干式变压器带外壳的分类

依据干式变压器使用场合的不同，可将干式变压器的外壳分为户内变压器外壳和户外压器外壳两种。

置于室内的干式变压器的外壳，根据防护对象的不同，分为不同的标准。若为了防止直径大于12mm的固体异物进入或诸如老鼠、野兔等小动物的闯入，置于室内的干式变压器的外壳通常是IP20的标准（如图1），可作为干式变压器带电部分的安全屏障，确保干式变压器不中断的良好的运行。若为了防止与垂直线成60°角以内的水滴入，置于室内的干式变压器的外壳通常是IP23的标准。但IP23标准的外壳会使干式变压器的散热能力降低，这意味着要确保干式变压器正常的运行，就必须以降低其容量。

置于室外的干式变压器的外壳，由于是置于室外使用，因此，就要求其必须要能够防止与垂直线成60°角以内的水滴入，IP23标准的外壳是最适宜之选（如图2）。但与置于室内的干式变压器的此标准的外壳一样，它都会降低干式变压器的散热能力。

1.2干式变压器外壳的防护等级

根据干式变压器可以防止异物的大小、形状划分，可将干式变压器的分为IP20——IP40的防护等级，每个防护等级的防护功能不同，可以防护的异物形状、大小也各异。如IP20可以作为干式变压器带电部分的安全屏障，可以防止直径大于12.5mm的球形异物进入；而IP21的干式变压器外壳不仅具有IP20干式变压器外壳的防护功能，而且还能防止垂直的水滴进入。各个防护等级的防护功能详见下表1。

1.3干式变压器外壳的材质

根据干式变压器外壳材质的不同，可将干式变压器的外壳分为铝合金磨花板的变压器外壳，不锈钢的变压器外壳和钢板的喷涂变压器外壳三大类。

2.干式变压器外壳的用途

2.1保障干式变压器良好的运行环境

根据国标4208标准要求，干式变压器的外壳防护等级在IP30等级以上的，在干式变压器外壳背后要安装筛网，以防止鼠类等小动物或异物的进入。可见干式变压器外壳一个最直接的用途就是防止异物的进入。如果在干式变压器正常运转过程中，有异物介入，就会破坏了干式变压器的运行环境，致使干式变压器没有正常终止而突然临时中断运行，对干式变压器造成了严重的损伤，甚至是导致干式变压器毁坏。

2.2排遣热量

导致干式变压器运行温度升高的原因有很多，除了来自于干式变压器自身产生的热量、散热气道的大小、干式变压器身的高度等原因，干式变压器的外壳的防护等级以及外壳内、外环境的温度、空气流动速度等因素也是导致干式变压器温度上高的重要原因。干式变压器的外壳的散热能力对变压器的温度系统也发挥着举足轻重的作用。如果干式变压器的外壳内、外的空气流通不好，就会致使外壳内或干式变压器与外壳之间的空隙积累越来越多的热量，进而导致干式变压器的温度升高，影响干式变压器的使用效能。因此，干式变压器的外壳的散热能力对于干式变压器温度升高或较低具有重要的作用。

2.3确保人身的用电安全

干式变压器外壳无论是置于干式变压器室内还是室外，其实质都是将干式变压器与外界隔离开来。因此，可以有效的防止人员与干式变压器的距离过近，进而避免人员发生触电事故，确保人员的用电安全。

2.4提高干式变压器运行的寿命

由于干式变压器受外壳包围，避免其直接裸露在自然环境中，因此，能够有效的保护干式变压器免受自然因素的损坏。如遭受雨水冲刷、风吹日晒等，导致干式变压器易发生自燃，而设置外壳，能够一定程度上防止干式变压器受到雨水冲刷、风吹日晒等的损坏，因而延缓干式变压器由于长时间裸露在自然环境中而损毁的时间，提高干式变压器运行的寿命。

3.提高干式变压器外壳用途功能的措施

干式变压器外壳能够有效的防止异物进入，帮助干式变压器散热，确保人员用电安全以及提高干式变压器运行的寿命，可见其对干式變压器正常的运行乃至延长使用寿命具有重要的作用。而干式变压器外壳的用途能够发挥出实际的功能，绝大程度上受干式变压器外壳的设计影响。因此，干式变压器的外壳的设计至关重要。在对干式变压器的外壳进行设计的时候，要着重注意对干式变压器外壳的通风面积的设计。干式变压器外壳的通风面积实际上指的是其通风的“有效”面积，在进行设计时，要将外壳开孔面积与有效通风面积进行对比，合理设计外壳的开孔面积和有效的通风面积，实现二者的相互匹配，最好在增大干式变压器外壳的开孔面积时也要相应的增加干式变压器室进风口的面积，以确保空气的流通。倘若干式变压器的外壳的防护等级是IP23等级以上的，将通风孔设计为百叶窗形式最宜，但由于百叶窗的散热能力较差，则可以通过适当的增加百叶窗的窗高来解决因此缺陷导致的外壳散热能力不佳的问题，从而增加进出风口的面积。

4.结语

当前，由于异物进入或干式变压器温度过高，导致干式变压器无法正常运行，进而无法良好的满足人们不断增长的用电需求，而干式变压器外壳可以有效的防止异物进入，而且还具有良好的散热功能，极大地保障了干式变压器的正常运行，干式变压器外壳的应用价值逐渐凸显出来。而当前对于如何提高干式变压器外壳用途的功能措施还仅存在于对外壳的通风面积的设计上，本文认为，从经济成本的角度，对不同的干式变压器外壳的材质对其用途功能的发挥的影响进行研究具有一定的研究意义。

参考文献：

[1]胡瑞忠.干式变压器外壳通风面积的探讨[J].机械与电子.2012（29）

[2] 周贤土.干式变压器的发展动态[J].变压器，2004，41（3）：36—4l

[3] 路长柏等.千式电力变压器理论与计算[M].沈阳：辽宁科学技术出版社，2003

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