交直流高压试验变压器内部结构

交直流高压试验变压器内部结构：

交直流高压试验变压器的内部结构围绕 “电磁转换"“高压绝缘"“交直流切换" 三大核心功能设计，不同绝缘介质（油浸式、充气式、干式）的结构存在差异，但核心组件的作用逻辑一致。以下从通用核心结构、按绝缘介质分类的结构差异、关键功能组件细节三方面展开解析：

一、通用核心结构（不分绝缘介质）

无论采用油浸、充气还是干式绝缘，交直流高压试验变压器的内部均包含 “电磁转换 - 绝缘防护 - 交直切换 - 辅助保护" 四大模块，具体组件及功能如下：

交直流高压试验变压器核心组件的结构细节与作用

1. 电磁转换模块：决定电压 / 容量性能

电磁转换模块是变压器的 “心脏"，通过电磁感应实现电压升压，核心组件为铁芯和高低压绕组。

（1）铁芯：磁路的核心

材料：采用冷轧取向硅钢片（如 30Q130），其磁导率高、磁滞损耗低（比普通硅钢片损耗降低 30% 以上）。

结构：多为 “单框芯式" 或 “双框芯式"，硅钢片以 “斜接缝" 方式叠制（接缝角度 45°），减少磁路中的气隙，降低漏磁（漏磁率≤5%）。

尺寸设计：铁芯截面积由额定容量决定，公式为 S=4.44fBN1P（P 为容量，f 为频率，B 为磁通密度，N1 为低压绕组匝数），通常磁通密度取 1.5-1.7T（硅钢片饱和磁通密度约 2.0T）。

（2）绕组：电压转换的载体

绕组分为低压绕组（输入端）和高压绕组（输出端），采用 “同心式" 绕制（低压绕组在外，高压绕组在内），减少漏磁和绝缘距离。

低压绕组：

材料：铜线（导电率高）或铝线（成本低，适用于小容量设备），线径由输入电流决定（如 10kVA 设备线径约 6mm²）。

结构：单层或多层密绕，匝间绝缘采用聚酰亚胺薄膜（耐温等级 H 级，180℃），防止匝间短路。

高压绕组：

超高压设备（如 300kV 以上）采用 “串级绕组"，分为 “主绕组" 和 “分压绕组"，多台变压器串联时，通过分压绕组实现电压叠加（如 3 台 100kV 串级后输出 300kV）。

绕组末端加装 “均压环"（铜制环形结构），改善端部电场分布，避免边缘电场集中导致的电晕放电。

材料：细铜线（电流小，如 100kV/10mA 设备线径约 0.5mm²），分段绕制（每段电压≤5kV），段间用绝缘撑条隔离，降低局部场强（避免击穿）。

特殊设计：

2. 绝缘防护模块：保障高压安全

绝缘防护模块是高压设备的 “安全屏障"，需承受数千伏至数百千伏的电压，核心是 “绝缘介质" 和 “绝缘结构"。