Alumiini vs kupari kelat jakelumuuntajille

Alumiini vs kupari kelat jakelumuuntajille

Yritätkö päättää kupari- ja alumiinikelojen välillä muuntajaprojektillesi? Erittelemme energiatehokkuutta, kokonaiskustannuksia, yksikkömassaa, mekaanista kestävyyttä ja käyttöikää, jotta voit valita optimaalisen käämitysmateriaalin käyttötarpeisiisi.

Lähetä kysely nyt

Vuosikymmenten ajan kuparia pidettiin muuntajan käämien oletusvaihtoehtona. Mutta viimeisten 30 vuoden aikana alumiinista on tullut hallitseva valinta. Tämä ei ole sattumaa. Nykyaikaiset alumiini-kääminjakomuuntajat ovat osoittautuneet yhtä luotettaviksi, tehokkaiksi ja kestäviksi kuin kuparivastineet todellisessa-palvelussa.

Tämä ei tarkoita, että kupari olisi väärä valinta. Itse asiassa tietyissä sovelluksissa kupari on järkevämpää. Teholuokan sähköasemamuuntajille kupari on hyvä vaihtoehto. Mutta useimmille kaupallisille ja teollisilletyynyihin asennettavat muuntajat, kuiva{0}}tyyppisiä muuntajia, jasähköaseman muuntajat, alumiini ei ole kompromissi. Se on yleensä käytännöllisempää.

Energiatehokkuus on yksi kriittisimmistä tekijöistä, jotka on otettava huomioon valittaessa raaka-aineita muuntajan käämeille.

Jokainen nykyaikainen jakelumuuntaja, olipa se kupari- tai alumiinikäämeillä, on suunniteltu täyttämään identtiset DOE-tehokkuusmääräykset. Esimerkkinä voidaan mainita, että paikalliset määräykset edellyttävät, että kaikki 500 kVA:n kolmivaiheiset neste-upotetut pad-muuntajat saavuttavat 99,35 %:n hyötysuhteen ilman käämimetalliin perustuvaa erotusta.

Alumiini kantaa vain noin 60 prosenttia kuparin sähkönjohtavuudesta. Tämän puutteen kompensoimiseksi valmistajat suurentavat alumiinijohtimien poikkileikkausta-ja tasapainottavat tehohäviöt vastaamaan kuparikäämien tasoja.

Kupari voidaan valita projekteihin, joissa suorituskyky ylittää DOE:n tehokkuuskynnykset tai erittäin tiukat häviörajoitukset. Siitä huolimatta nykyiset DOE 2016 -spesifikaatiot asettavat yhtenäiset tehokkuuskriteerit kaikille alle 2 500 kVA:n muuntajille. Näin ollen jommallakummalla käämimateriaalilla rakennetut muuntajat tuottavat lähes yhtä suuren energiatehokkuuden.

Kelan mitat

Kun muuntaja vaihdetaan ikääntyvälle mallille, sen -kapasiteetin vaihdon koko on todennäköisesti suurempi. Tämä muutos johtuu pääasiassa DOE:n vuonna 2010{5}}julkaistuista energiatehokkuustoimeksiannoista. Rajallisen asennustilan rajoittamissa jälkiasennusprojekteissa kuparikäämit ovat käyttökelpoinen ratkaisu kompaktimman geometriansa ansiosta. Pienemmät kuparikelat voivat pienentää muuntajan säiliön kokonaismittoja, vaikka tämä ratkaisu kuuluukin räätälöityihin-suunniteltuihin malleihin. Vaikka mittatilaustyönä tehdystä muuntajasta aiheutuisi ylimääräisiä kustannuksia, kustannuksia voidaan kompensoida välttämällä olemassa olevan asennusasetelmasi täysimittaiset remontit.

Muuntajan säiliön jalanjälki

Muuntajatoimittajat ottavat yleensä standardoidut säiliökotelot vakiotuotantona. Siksi kuparikelakokoonpanojen valitseminen ei automaattisesti tuota kompaktimpaa muuntajaa. Valmistajat käyttävät usein identtisiä säiliökoteloita sekä kupari- että alumiiniversioissa. Jos yksikön lattiatilan minimointi on ensiarvoisen tärkeää, kerro tästä vaatimuksesta selkeästi toimittajallesi etukäteen, sillä mukautetun -kokoinen säiliökotelo on todennäköisesti tarpeen.

Jopa mitoiltaan samanlaisilla keloilla alumiini- ja kuparikäämit muodostavat muuntajia, joiden painot vaihtelevat suuresti. Kuparin tiheys on paljon korkeampi, minkä seurauksena kupari-käämimuuntajat painavat noin 20 prosenttia enemmän kuin alumiiniset vastineensa. Katolle tai korotetuille tasoille asennetuille muuntajille tämä lisätty massa tuo ylimääräisiä kustannuksia ja tiukemmat rakenteelliset vahvistusvaatimukset.

Toisaalta kupari-käämimuuntajat ovat edelleen erinomainen valinta projekteihin, joissa kompaktit mitat ovat etusijalla kevyeseen kokonaispainoon nähden.

Kuparin raaka-ainehinta on paljon korkeampi ja hintavaihtelu on paljon suurempi kuin alumiini. Tämän seurauksena kuparikäämeillä rakennetuissa muuntajissa on usein kaksi tai kolme kertaa hintalappu alumiini-käämivastaaviin verrattuna. Asiakkaille, jotka ostavat useita muuntajia eri projekteista, tämä huomattava ennakkohintaero kertyy nopeasti.

Kuparikelat tarjoavat kuitenkin ylivertaisen energiatehokkuuden, mikä tarkoittaa alhaisempia juoksevia käyttökustannuksia laitteen käyttöiän aikana. Kun muuntaja on suunniteltu ylittämään DOE:n tehokkuuden vertailuarvot, kumulatiiviset pitkän aikavälin-säästöt käyttökustannuksissa voivat olla huomattavia. Siitä huolimatta laskelmamme osoittavat, että kahden käämityypin alkuperäisen hintaeron tasoittaminen kestää useita vuosia. Sekä lyhyen-ajan kuluja että pitkän-operatiivisia säästöjä on punnittava huolellisesti materiaalia valittaessa.

Vetolujuus on materiaalin kestävyys irtoamista vastaan. Periaatteessa kuinka kovaa se on. Kuparin suuri vetolujuus tekee siitä ihanteellisen suurille muuntajille.

Suuremmat tehomuuntajat näkevät suuremmat syöttövirrat ja{0}}oikosulkuvoimat. Nämä suuret virtavoimat aiheuttavat jonkin verran liikettä käämeissä. Tästä syystä kupari on paras valinta suurempiin tehomuuntajiin. Näiden suurempien yksiköiden kuparikelat on yleensä kääritty pyöreäksi levyksi. Levyrakenne vahvistaa keloja voimakkaita oikosulkuvoimia vastaan. Alumiinin on jäätävä kuparin taakse täällä joka kerta.

Mutta useimmat pienemmät alustat ja sähköasemat eivät käytä levykeloja. Ne käyttävät suorakaiteen muotoisia malleja, joissa on{1}}levykäämitetty matalajännitekela. Lisäksi suurjännitekäämit on kerrostettu näiden levykäämien päälle.

Tämä suorakaiteen muotoinen rakenne auttaa vähentämään{0}}oikosulkuvoimia käämeissä. Mekaaninen jännitys leviää käämin koko pinnalle. Tämä puolestaan ​​minimoi johtimen vetolujuuden roolin. Tästä rakenteesta tulee kuitenkin epäkäytännöllinen suuremmilla muuntajien arvoilla.

Mutta se on ihanteellinen vaihtoehto jakelutilassa. Useimmissa kaupallisissa ja teollisissa kolmivaiheisissa sovelluksissa, joiden teho on alle 5 MVA, käytetään suorakaiteen muotoisia malleja. Tällä areenalla kupari ja alumiini ovat samalla pelikentällä.