Quais são as vantagens/desvantagens de usar enrolamentos de cobre versus alumínio em um transformador?

O alumínio é menos condutivo, portanto haverá maiores perdas no transformador. Para a mesma potência, você precisaria de um transformador um pouco maior se estiver usando alumínio. Por outro lado, o alumínio é mais leve e mais barato que o cobre. No geral, o cobre vence. - mas todo mundo está tentando projetar transformadores de potência a partir de tudo, e é por isso que os aparelhos são agora tão leves, baratos e propensos a pegar fogo.

 

O cobre tem melhor condutividade que o alumínio, portanto suas perdas de calor são menores. Fazer conexões com um enrolamento de cobre é mais fácil do que com um enrolamento de alumínio. Por sua vez, o alumínio é mais leve que o cobre e sua capacidade térmica é cerca de três vezes maior que a do cobre, permitindo assim que o alumínio suporte melhor sobrecargas de corrente. Do ponto de vista da corrosão, o alumínio pode ter melhor desempenho, mas a fiação de um transformador de potência baseado em fio de cobre bem esmaltado pode durar muitos anos.

 

Alumínio=Menos custo
Cobre=melhor para todo o resto.

 

Os transformadores internos de alumínio pesam consideravelmente menos do que os transformadores internos de cobre, mesmo depois de torná-los maiores para acomodar o alumínio, de modo que sua eficiência corresponda ou exceda a eficiência do transformador de cobre do concorrente.

 

Isso é mais importante em-arranha-céus de escritórios que já têm sérios limites de peso por andar (incluindo elevadores de serviço) e especialmente por metro quadrado (eles não suportam cargas de alto peso psi, assim como pisos de companhias aéreas com certos tipos de salto agulha feminino). Trabalhei para uma empresa por 13 anos que fabricava sistemas UPS de alta potência com grandes transformadores enrolados em folha de alumínio e muitas vezes recebíamos pedidos para os andares superiores de-arranha-céus de escritórios simplesmente porque os transformadores de cobre do concorrente excediam o peso permitido por metro quadrado para o prédio e os elevadores. Tenha em mente que estes eram os maiores transformadores internos de 200kVA a 600kVA. Estas são máquinas complexas que ocupam áreas de 3 pés x 6 pés x 6 pés ou mais. Alguns andares necessitavam de até 8 MWs de potência.

 

Parâmetro técnico para 6kV, 10kV e 30kVA-2500kVA com transformador tipo seco fora de circuito

(KVA)Capacidade nominal	Combinação de tensão			Símbolo do grupo de conexão	Sem-perda de carga(W)	Perda de Carga (W)			Sem-carga atual (%)	Impedância-de curto-circuito (%)
	Alta Tensão (KV)	Faixas de derivação de alta tensão	Baixa Tensão (KV)			130 graus (B) (100 graus)	155 graus (F) (120 graus)	180 graus (H) (145 graus)
30	6 6.3 6.6 10 10.5 11	±2.5% ±5%	0.4	Dyn11 Yyn0	190	670	710	760	2	4
50					270	940	1000	1070	2
80					370	1290	1380	1480	1.5
100					400	1480	1570	1690	1.5
125					470	1740	1850	1980	1.3
160					540	2000	2130	2280	1.3
200		±2X2.5% ±5%			620	2370	2530	2710	1.1
250					720	2590	2760	2960	1.1
315					880	3270	3470	3730	1
400					980	3750	3990	4280	1
500					1150	4590	4880	5230	1
630					1340	5530	5880	6290	0.85
630					1300	5610	5960	6400	0.85	6
800					1520	6550	6960	7460	0.85
1000					1770	7650	8130	8760	0.85
1250					2090	9100	9690	10300	0.85
1600					2450	11000	11700	12500	0.85
2000					3050	13600	14400	15500	0.7
2500					3600	16100	17100	18400	0.7
1600					2450	1220	12900	13900	0.85	8
2000					3050	15000	15900	17100	0.7
2500					3600	17700	18800	20200	0.7

 

Parâmetro técnico para 20kV 50kVA-2500kVA com transformador tipo seco fora de circuito

(KVA)Capacidade nominal	Combinação de tensão			Símbolo do grupo de conexão	Sem-perda de carga(W)	Perda de Carga (W)			Sem-carga atual (%)	Impedância-de curto-circuito (%)
	Alta Tensão (KV)	Faixas de derivação de alta tensão	Baixa Tensão (KV)			130 graus (B) (100 graus)	155 graus (F) (120 graus)	180 graus (H) (145 graus)
50	20 22 24	±2.5% ±5%	0.4	Dyn11 Yyn0	340	1160	1230	1310	2	5.0
100					540	1870	1990	2130	1.8
160					670	2350	2470	3460	1.8
200		±2X2.5% ±5%			730	2770	2940	3140	1.8
250					840	3220	3420	3660	1.8
315					970	3850	4080	4360	1.8
400					1150	4650	4840	5180	1.1
500					1350	5460	5790	6190	1.1
630					1530	6450	6840	7320	1
800					1750	7790	8260	8840	1
1000					2070	9220	9780	10400	0.85
1250					2380	10800	11500	12300	0.85
1600					2790	13000	13800	14800	0.85
2000					3240	15400	16300	17500	0.7	8.0
2500					3870	18200	19300	20700	0.7
2000					3240	16800	17800	19100	0.7
2500					3870	20000	21200	22700	0.7

 

Parâmetro técnico para 35kV 50kVA-2500kVA com transformador tipo seco fora do circuito

(KVA)Capacidade nominal	Combinação de tensão			Símbolo do grupo de conexão	Sem-perda de carga(W)	Perda de Carga (W)			Sem-carga atual (%)	Impedância-de curto-circuito (%)
	Alta Tensão (KV)	Faixas de derivação de alta tensão	Baixa Tensão (KV)			130 graus (B) (100 graus)	155 graus (F) (120 graus)	180 graus (H) (145 graus)
50	35 36 37 38.5	±2.5% ±5%	0.4	Dyn11 Yyn0	450	1340	1420	1520	2.3	6
100					630	1970	2090	2230	2
160					0.79	2650	2810	3000	1.5
200		±2X2.5% ±5%			0.88	3130	3320	3550	1.5
250					0.99	3580	3800	4060	1.3
315					1170	4250	4510	4820	1.3
400					1370	5100	5410	5790	1.1
500					1520	6270	6650	7110	1.1
630					1860	7250	7690	8230	1
800					2160	8600	9120	9760	1
1000					2430	9860	10400	11100	0.75
1250					2830	12000	12700	13600	0.75
1600					3240	14600	15400	16500	0.75
2000					3820	17200	18200	19500	0.75
2500					4450	20600	21800	23300	0.75

 

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