变压器磁屏蔽─电气采购网(电器采购网)行业新闻中心

人造卫星远离地面几千至几万千米，为了使各种资料正确无误发回地球，应避免卫星上的各种仪器间的相互干扰和宇宙磁场的影响；在电信技术中，有些通信设备的线圈会产生互感；各种精密仪器仪表，为保持精确，必须避免杂散磁场和地磁场的影响，这一切必须用到磁屏蔽。怎样进行磁屏蔽？可以先做一个简单实验研究一下。
　　拿1块铜板（或1张厚纸板）放在1块永久磁铁下面一定距离处，桌上放一根铁针，使永久磁铁和铜板（或厚纸板）一起慢慢往下移动，当永久磁铁离桌面一定高度时，铁针就被吸到铜板（或厚纸板）上，记下这个高度。
　　将铜板换成铁板，重复上述实验，这时永久磁铁必须放得离铁针更近时才能把铁针吸到铁板上，这表明铁板挡住了一部分磁感线。如果用的是纯铁板，永久磁铁必须放得更近才能吸起铁针。这表明纯铁板挡住了更多的磁感线。
　　如用纯铁罩把永久磁铁完全包围起来，互相不接触，即使铁针再靠近一些纯铁罩，也不能被吸起来。这是因为铜板或厚纸板是非磁性材料，磁感线可以毫无阻挡地穿过它们，所以铁针很容易吸起来。铁板是磁性材料，它的磁导率较大，有良好的导磁作用，凡进入铁板的磁感线大部分集中在铁板里了。将纯铁做成屏蔽罩，把永久磁铁封闭起来，永久磁铁的磁感线绝大部分都集中在纯铁屏蔽罩内。屏蔽罩约厚，屏蔽效果越好。如果永久磁铁或其他能够产生磁场的物体置于纯铁屏蔽罩外面，则罩外的磁感线也基本上不能进入罩内，对于罩内的物体同样可以免受罩外磁场的影响，从而达到了屏蔽目的。
　　对于高频交变磁场，情况就迥然不同了。铜和铝等导电性能良好的金属反而是理想的磁屏蔽材料。铜罩之所以能够屏蔽高频交变磁场，其原因在于高频交变磁场能在铜罩上引起很大的涡流，由于涡流的去磁作用，铜罩处的磁场大大减弱，以致罩内的高频交变磁场不能穿出罩外。同样道理，罩外的高频交变磁场也不能穿入罩内，从而达到磁屏蔽的目的。通常金属的电阻率越小，引起的涡流越大，用这种金属做成的屏蔽罩屏蔽效果越好。铁等磁性材料的电阻率一般都较大，引起的涡流就小，去磁作用就小；另一方面，磁性材料的高频功率损耗大，屏蔽效果差，因此屏蔽高频交变磁场时不采用磁性材料。
　　屏蔽的原理是相同的。但是在高频情况下，目前还没有导磁率很高的材料用于屏蔽。在低频状态下磁导率很高的材料，到了高频状态，磁导率就变得很低了。即使专用的高频铁氧体，也很难超过100，与低频下硅钢片或者纯铁数千上万的磁导率相比差的很多，不能有效地聚集磁场。同时，这些材料都是一次性成型材料，烧制完成以后不能二次加工以适应不同的需要。因此，才不得不使用涡流损耗、反电动势产生反向磁场的方式来实现屏蔽。而产生涡流最好的材料，就是如纯铜、纯铝等低电阻率的材料。
　　变压器用途：
　　变压器有铁芯和线圈组成.变压器线圈分初级线圈和次级线圈.在初级线圈中通交流电时.变压器铁芯就产生了交变的磁场.次级线圈就感应出与初级频率相同的交流电.变压器线圈的圈数比等于电压比.例如一个变压器的初级线圈是880圈.次级是88圈.在初级接入220V电压.次级就会输出22V的交流电压.变压器不仅可以降压也可升压.远距离输电一般都用变压器升高电压.在用电处再用变压器降到我们所需要的电压
　　直流变压器的说法不对.直流电不能变压.直流电要变换电压首先要用电子元件将直流电变为交流电,然后用变压器变换电压.这个设备叫逆变器.
　　农网和城网经大力改造后，配变的性能和运行质量虽有所改观，但仍有较大的隐患，大致存在以下几个问题：
　　１、根据目前城农网的普遍特点，负载率在大多数时间内为３０－４０％，但在高峰时，会经常超负荷运行。一方面，有很多不确定因素，例如，夏天持续高温，空调负荷猛增，农忙或抗旱期间，农网负荷骤增，都有可能使配变短时过载１００％；另一方面，高速发展的经济增长带来工业和居民用电需求的增长速度超过电网的建设速度，过载现象一时难以避免。
　　２、配变虽有报警和保护装置，但即使报警或跳闸后也无法在短时间内更换变压器，结果造成配变持续超负荷以致烧毁。
　　３、过载配变的最大隐患是可能发生火灾，并且在燃烧时产生有害气体。
　　４、随着两网改造和电网不断发展，配电变压器用量剧增，配变使用寿命期后的环保、回收问题，将成为一个严峻课题。
　　５、箱变在城市供用电中大批使用，目前配套的变压器有油变也有干变，油变缺陷之一，就是油老化，绝缘性能下降，维护换油困难；干变的缺陷是防护等级低不宜户外运行。由于箱变内环境温度高，供电部门对其中变压器的负载能力忧心忡忡，难以确定其满载和过载的能力，一旦超负荷出现故障，调换变压器更为困难。
　　国外的电网也曾有这样的经历，在２０世纪６０年代至７０年代初，欧美在经济膨胀时期建设配电网络之初，配电变压器负载率仅为４０％至５０％。随着经济的高速增长，这些电网系统变得陈旧或不堪重负，尤其是配电变压器的负载率持续增长，变压器经常过载，导致故障上升，增容费用也大大增加。
　　国外常用两种方法来解决上述问题：其一，采用ｎｏｍｅｘ绝缘纸和普通油配合的混合绝缘技术对传统变压器进行改造，改造后的设备容量显著提高。电力公司可以更灵活地运行这些设备，负载下降时损耗较低，负载高峰期又可提供较大的容量。已经认可和实施增容改造的国家有：美国、英国、印度、加拿大、澳大利亚和德国等十几个国家；其二，以ｎｏｍｅｘ绝缘纸和高燃点油配合生产高燃点油变压器。
　　２０世纪８０年代，法国开发使用硅油和ｎｏｍｅｘ绝缘纸材料的柱上变压器，其广泛运用在人员拥挤的重要区域。国内电力机车上的机载变压器也有采用ｎｏｍｅｘ绝缘纸和硅油组合的绝缘系统的，已有多年运行经验。由于可持续发展战略和当今环保的要求，近年来，国内外制造厂及专家不断探索，采用ｎｏｍｅｘ绝缘纸和清洁可分解的高燃点β油制造出安全、环保的配电变压器将有效地减少和消除隐患。
　　杜邦ｎｏｍｅｘ绝缘纸绝缘耐热等级为ｃ级（即２２０℃），燃点在限氧指数以下，寿命期后可分解回收，绝缘性能和机械强度远远优于普通电缆纸。用ｎｏｍｅｘ绝缘纸制造生产的敞开式干变因其安全、环保的特性，近年来被国内用户广泛认可和接受。β油是由美国ｄｓｉ公司生产的一种性能优良的高科技环保油，其最大的特点是燃点高，防火性好（公安部消防科研所测试，其燃点为３１０℃，而普通油为１６５℃），它是从石油中提炼出来的，其成分为１００％碳氢化合物，可完全生物降解，无毒性，对人体和环境无害，可循环利用，而且与变压器中其他材料具有相容性，与常规油可以混合使用。
　　β油与杜邦耐热达２２０℃的ｎｏｍｅｘ绝缘纸配合制造的油变，符合美国标准ｎｅｃ４５０－２３。目前，在美国国家实验室、五角大楼、空军基地、国家海岸护卫队、海军、航空总署等地都使用这种变压器，且运行良好。在使用高燃点油变压器的场所，发生火灾和爆炸的概率大大降低。这种新型变压器近几年在美国得到迅速发展，已占到电力变压器的５％而且比例还在上升。国际电工委员会也正在考虑制定这种利用高耐温绝缘材料作为绝缘系统的配电变压器的设计导则。
　　ｎｏｍｅｘ绝缘纸β油变，它的优点是安全、防火、运行费用小及环保性能好，最大特点是可靠性强。使用这种ｎｏｍｅｘ绝缘纸β油变，将会大大改变目前的配变状况。
　　１、短期超负荷不会出事，经过计算和试验，超负荷１２个小时运行，其线圈和油的热点温度均低于其耐温等级，不会损伤其绝缘寿命。
　　２、长期使用可免换油、免维护，克服现有普通油变缺点，节约运行成本。
　　３、β油与普通变压器油相比，其粘度明显高于普通变压器油；而且变压器油箱设有独特的压力释放装置，运行中不会过压，因此不易渗漏。
　　４、具有独特的安全防火特性，降低了运行风险；
　　５、ｎｏｍｅｘ绝缘纸β油变压器具有干变的优点，既适用于安全、防火的高层建筑，又适宜户外运行。
　　６、数量庞大的配电变压器，使用寿命期后材料的回收和循环使用以及废弃物的生物降解是可持续发展和环保的要求，而ｎｏｍｅｘ绝缘纸在寿命期后可生物降解，β油本身的工作温度远远低于其耐温等级，因此可经过处理再循环使用，处理后的废弃物可被土壤中的微生物分解并无毒性，因此不会在环境中长期聚集而造成污染。
　　利用新材料、新技术制造新型配变，以消除配变安全隐患和环保问题值得人们探讨