要約: コイルは変圧器の心臓部であり、変圧器の変換、伝送、配電の中心です。変圧器の長期にわたる安全で信頼性の高い動作を保証するには、変圧器のコイルに対して次の基本要件を確保する必要があります。
ａ．電気の強さ。変圧器の長期運転では、その絶縁 (最も重要なのはコイルの絶縁) が次の 4 つの電圧、すなわち雷インパルス過電圧、動作インパルス過電圧、過渡過電圧、および長期運転に確実に耐えることができなければなりません。電圧。動作過電圧と過渡過電圧を総称して内部過電圧と呼びます。
b.耐熱性。コイルの耐熱強度には 2 つの側面があります。 まず、変圧器の長期使用電流の作用下で、コイル絶縁体の耐用年数は変圧器の耐用年数と等しいことが保証されます。第二に、変圧器の動作条件下で、突然短絡が発生した場合、コイルは損傷することなく短絡電流によって発生する熱に耐えることができなければなりません。
c.機械的強度。コイルは、突然の短絡が発生した場合に損傷することなく、短絡電流によって発生する起電力に耐えることができる必要があります。
1. トランスコイルの構造
1.1.層状コイルの基本構造。層状コイルの各層はチューブのようなもので、連続的に巻かれています。多層膜はこのような層を同心円状に複数積層したもので、通常、層間配線は連続的に制御されます。二層コイルや多層コイルは構造がシンプルです。
生産効率が高く、35kV以下の中小型油入変圧器に多く採用されています。 400Vの低圧コイルとしては2層コイルや4層コイルが、3kV以上の低圧コイルや高圧コイルとしては多層コイルが一般的に使用されます。
1.2.パイコイルパンケーキロールの基本構造は平角線を巻いたものが一般的で、線分がケーキのような形をしています。放熱性が良く、機械的強度も高いため、幅広い用途に使用できます。
パイ コイルには、連続、絡み合い、内部シールド、スパイラルなどのさまざまな種類が含まれます。特殊なトランスに使用されるインターレースコイルや「8」コイルもパイタイプです。一般的に使用されるいくつかのパイ コイルの基本構造は、次のように簡単に分類されます。
1.2.1.連続コイルの連続コイルセグメントの数は約 30 ～ 140 セグメントで、コイルの最初と最後の端が同時に引き抜かれるように、通常は偶数 (端出口) または 4 の倍数 (中間または端出口) です。コイルの外側または内側の時間。外側コイルの巻き数は整数にすることができ、内側コイルの巻き数は通常は小数点以下の巻き数であり、コイルには必要に応じてタップを付けることも、タップを付けないこともできます。
1.2.2.絡み合ったコイル。一般的に使用される交絡コイルは、交絡ユニットとしてダブル ケーキを使用するもので、一般にダブル ケーキ タングルとして知られています。ユニット内の油路を外側油路、ユニット間の油路を内側油路と呼びます。ユニットの両方の部分は偶数の円であり、これを偶数エンタングルメントと呼びます。それはすべて単純なタングルとして知られる奇妙なスピンです。最初のセグメント (逆セグメント) は二重セグメントであり、2 番目 (正セグメント) は単一セグメントであり、これをダブル シングル エンタングルメントと呼びます。最初の段落はシングル、2 番目の段落はダブル、つまりシングルとダブルの絡み合いを意味します。コイル全体はフルタングルと呼ばれる絡み合ったユニットで構成されています。絡み合ったユニットはコイル全体の端（または両端）に数個だけあり、残りは絡み合った連続性と呼ばれる連続した線分です。
1.2.3、インナースクリーン連続コイル。内部シールド連続型は、連続した線分に縦方向の静電容量を増加させたシールド線を挿入したもので、コンデンサ挿入型とも呼ばれます。見た目はめちゃくちゃです。挿入するネットワークケーブルごとの巻き数は必要に応じて自由に変更できます。内側のシールドコイルは連続タイプと同じ部品を使用しています。スクリーンには動作電流がないため、通常は細いワイヤが使用されます。
動作電流が流れる導体が連続的に巻かれているため、絡み合い型に比べてソノトロードの数が大幅に減ります。これが内側シールド型の第一の利点です。スクリーン線の挿入巻き数を自由に調整できるため、縦容量を任意に調整できることが内部シールドタイプの2つ目の利点です。
1.2.4.スパイラルコイル スパイラルコイルは、低電圧、大電流のコイル構造に使用され、そのワイヤは並列に接続されています。すべての平行な曲がりくねったラインが重なり合ってライン クラスターを形成し、ライン グループは各円内を 1 回進み、シングル ヘリックスと呼ばれます。すべてのワイヤは平行に巻かれて 2 つの重なり合うワイヤ ケーキを形成し、各回転で前方に押し出される 2 つのワイヤ ケーキのワイヤは二重螺旋と呼ばれます。これによると三重螺旋、四重螺旋などがあるそうです。
2. コイル巻線プロセスにおける一般的な問題の分析。
トランスのコイルの巻線や絶縁部品の製造工程では、さまざまな品質問題が発生します。過去1年間に当社工場で発生した品質問題は以下の3つに分類できます。
2.1.調整と衝突の問題。当社工場の変圧器の製造工程では、部品のマッチング問題が頻繁に発生しており、外部から内部、金属構造工場からコイル工場に至るまで、部品のマッチング問題は避けられません。このような問題が発生すると、すぐに製造プロセスが停止し、品質の重大な低下につながります。
例: 1TT.710.30348 超大手エンジニアリング会社の巻線グループの検査で、低圧コイル用のボール紙バレル管の内側サポート幅が適切に設計されていないことが判明しました。ガスケットの開口部は 21 mm、サポートの幅は 20 mm である必要があります。図の描画幅は27mmです。このような問題に対し、筆者は衝突型の品質問題の可能性を減らすために以下のような工夫が必要であると考えている。
ａ．設計時に、設計コンポーネントに関連する共通部品のレイアウトをプレビューすることができ、設計時の検討が容易になります。
b.オイルフラップ、コーナーリング、ガスケットなどの付属品については、設計検証時に数量を慎重に確認し、付属品に適した汎用部品を選択する必要があります。
c.ミシン頭部およびその支持部品の検査記録を作成します。
d.典型的な問題事例の品質管理表を更新し、項目ごとに設計、検査、確認を行い、グループ内の品質管理表の検査を強化します。
e.グループ内の部品一致テーブルを更新し、部品一致テーブルを設計、確認し、慎重に記入して確認します。
2.2.計算ミスの問題。計算ミスは、設計者が犯す最悪の間違いです。そうなると、変圧器の製造工程に支障をきたすだけでなく、部品の手戻りが発生し、多大な損失が発生します。
例：TT.710.30331で本製品の電圧調整コイルを組み立てる際、圧力調整用のボール紙管が規定値より20mm高いことが判明しました。このような問題に対し、衝突型の品質問題の可能性を低減するためには、以下のような対策を講じるべきであると考えられる。
ａ．パーツを比例的に描きます。計測可能な場合は、手で計算しないようにしてください。 b.サイズを計算するウィジェット計算アプレットを作成します。 c.現地の代表図と代表K表を整理し、設計時に選定した利用ガイドを策定します。
2.3.図面の注釈の問題。 2014 年には、図面の注釈の問題も品質問題の大部分を占めました。このような問題は設計者の注意不足によって引き起こされ、その結果は場合によっては非常に深刻になります。一部の部分はラベルの問題により作り直され、重大な結果をもたらしました。
例: セクション 710.30316 この製品の製造中に、高電圧コイルの上部および下部の静電プレートの図面に非静電プレートが示されていることが判明しました。
物理的な静電プレートにはバリア層があり、オペレーターが確認なしに次のプロセスに進むことを防ぎます。このような問題に対し、筆者は衝突型の品質問題の可能性を減らすために以下のような工夫が必要であると考えている。
図面寸法仕様の策定（全体、溝、穴など部品順にマーキング等）、図面上の余分な寸法を除去し、寸法充填検査記録（加工順序に応じた）を作成します。
b.設計・校正の過程では、部品群ごとの寸法を入念にチェックし、図面に描かれた内容と注釈の内容が一致しているか、寸法情報が完全に表現されているかを確認してください。
c.図面注記問題を品質管理表に組み込んで管理します。
d.標準化のレベルを向上させ、設計漏れ、図面の注釈、その他の問題によって引き起こされるエラーを削減します。上記は、トランスの内部設計に 2 年以上携わった私の理解したコイル図面の設計です。
投稿時間: 2023 年 4 月 8 日