小到手工制作的家用变压器,大到千伏的特高压变压器,在通电运行的时候,都会发出嗡嗡的声音。不过,一般家用的小型变压器,只要做工优良,就是有些声音,可能你的耳朵也听不到。如果哪一个小小的变压器工作时发出了可闻的嗡嗡的声音,这个变压器的制作工艺就非常差劲了。
那么,那些大型的超高压或者特高压变压器,都是大工厂以最严谨的工艺生产出来的,为什么还会发出嗡嗡的声音呢?
1、铁芯震动的声音
变压器,是利用电磁感应的原理来改变交流电压的设备,是由初级线圈、次级线圈和铁芯(磁芯)组成,其作用是改变电压、电流变化、阻抗变化、隔离和稳压等作用。
变压器的初级线圈和次级线圈分别缠绕在铁芯上,一般三相变压器的铁芯是一个放平的“日”字形,线圈就缠绕在三个“竖”上。这就是变压器的“芯”。
为了减少变压器的损耗,降低运行时铁芯产生的涡流,减少铁芯发热,因此铁芯是由无数张涂有绝缘层的矽钢片叠起来压紧而成。为了提高铁芯的利用率,理论上铁芯上的绝缘涂层越薄越好。但是无论如何,总还是要有一定的厚度,因此,每一片铁芯之间,并非是铁芯金属的紧密靠近,而是中间隔了一层绝缘层。
我们的交流电的周波是50赫兹,在强大的交变磁场的作用下,每一片铁芯都在以每秒50周波的低频振动着。小型变压器,因为磁场强度较小,如果铁芯紧固得足够紧密,铁芯的震动我们可能听不到。但是,巨大的超高压和特高压变压器,由于其交变磁场十分强大,再加上这种巨大的变压器里面的铁芯面积也非常大,因此,无数片铁芯的震动合在一起,其声音就非常明显了。这就是交流变压器会发出“嗡嗡”声音的主要来源。
2、变压器外壳产生的震动
为了保护变压器的“芯”,几乎所有的大中型变压器,都要有一个外壳,这个外壳不仅仅是起到保护“芯”的作用,还要装有为“芯”降温的介质,或者是变压器油,或者是六氟化硫气体。
当变压器的“芯”工作时产生的震动,不可避免地会传到外壳上。而外壳,可不仅仅是一个盒子,盒子上,还有散热翅片或者是变压器油的循环管路,这些东西也会随着变压器的外壳震动。
本来变压器“芯”的震动并不是十分明显,但是由于外壳和散热翅片,或者是油路循环导管也参与了震动,放大了“芯”震动的声音,因此,我们很远就能听到的变压器的“嗡嗡”的声音了。
3、“强冷系统”的声音
为了提高变压器的工作效率,降低变压器在满负荷时产生的热量,防止变压器烧毁,因此在这种变压器上,往往还有强制循环冷却系统,我们也叫“强冷系统”。强冷系统,是由电机、风扇、变压器油强制循环油泵等部件组成,这些设备在工作的时候,也会发出声音,这些声音组合在一起,就“谱写”了一首“变压器交响曲”。