干式變壓器的機械強度

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　　干式變壓器繞組載流以后，在它們所在的空間及其所包絡(luò )的空間的μ0介質(zhì)中將建立起漏磁場(chǎng)(軸向的和輻向的);處于這個(gè)磁場(chǎng)中的繞組本身又要受到力的作用，這個(gè)力稱(chēng)為“洛侖茲力”或者稱(chēng)為電動(dòng)力。電動(dòng)力在干式變壓器繞組材料中產(chǎn)生機械應力，并部分地傳到干式變壓器其他元件上。在額定電流作用下，電動(dòng)力并不大;但短路時(shí)，電動(dòng)力將劇增，可以使干式變壓器發(fā)生故障甚至損壞。

　　干式變壓器繞組是以繞組墊塊隔開(kāi)的銅線(xiàn)段所構成的。這種系統的動(dòng)特性在短路過(guò)程中是變化的，因為絕緣墊塊的彈性與其壓緊程度有關(guān)，即與作用力有關(guān)。電動(dòng)力本身也不是恒定不變的，而是按照復雜規律變化的。繞組具有幾個(gè)固有振蕩頻率，如果電動(dòng)力的一個(gè)頻率與固有振蕩頻率相重合，便產(chǎn)生共振，使壓強增高，超過(guò)靜壓強。繞組中的不穩定過(guò)程是電磁的和機械的兩個(gè)過(guò)程的疊加。

　　由長(cháng)期實(shí)踐經(jīng)驗和短路強度試驗情況可知，干式變壓器在突然短路中，其繞組損壞的主要原因是短路時(shí)的輻向力和軸向力作用的結果。在雙繞組干式變壓器中，沿繞組的軸向力使繞組承受壓力或拉力作用。拉力方向是向著(zhù)鐵軛，它由繞組端部，通過(guò)鐵軛絕緣傳至鐵心夾緊裝置。

　　當拉力大于結構件的機械強度時(shí)，可使繞組、壓板及夾件等零部件產(chǎn)生變形，嚴重時(shí)可將上鐵軛頂起，破壞整個(gè)鐵心結構，使整個(gè)繞組拉壞。沿繞組徑向的輻向力，使內繞組受壓力，外繞組受拉力作用。當拉力大于導線(xiàn)抗張應力時(shí)，則繞組變形，匝絕緣斷裂，整個(gè)主、縱絕緣結構遭到破壞，嚴重時(shí)甚至導線(xiàn)被拉斷。

　　此外，由于短路時(shí)繞組中流過(guò)的電流比額定電流大幾十倍，因此負載損耗將比額定運行時(shí)大幾百倍，并使繞組溫度迅速上升，因此若不能在短時(shí)間內排除故障，則干式變壓器就有被燒壞的可能。

　　雖然對短路時(shí)作用在干式變壓器繞組上的電動(dòng)力的研究已有相當長(cháng)的時(shí)間，但全過(guò)程是很復雜的;到目前為止，在計算干式變壓器機械強度時(shí)，通常把繞組當做是固定不動(dòng)的，而把作用在繞組上的電動(dòng)力看做是一個(gè)與流過(guò)繞組中大電流相對應的常數。換言之，動(dòng)態(tài)問(wèn)題代之以靜態(tài)問(wèn)題。

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