… … … … … … … … … … 一 皇王研霾一_
某高频变压器匝间绝缘降低的故障分析及测试原理介绍
中国船舶重工集团公司第七一。研究所 向涛峰
【摘要】随着频率的增加，集肤效应增加 了高频变压嚣工作时的温升，由此带来了匝间绝缘性能降低的风险。匝f,1耐压测试仪采用直接浪涌冲击法，可以方便的测试高频
变压器的绝缘性能是否良好。以某设备ee使用的高频变压器为例，阐述了相关分析测试方法，并对改进前后的变压器匝闻绝缘性能进行了对比试验分析。
【关键词】集肤效应；匝间耐压测试仪；直接浪涌冲击法
1．引言 假设导线截面为圆形，直流阻抗为R ，集 否差异来检测绕组线圈匝间绝缘是否良好 。
随着科学技术的不断发展 ，高频化和高 肤效应带来的交流阻抗为R ，导线直径为d， 绕组在高压冲击波激励下的响应为衰减振
功率密度化已成为电子世界的研究方向和发展 半径为r，则导通平面的内半径为 (r—s)，则 荡，其频率为：
趋势。变压器是一种重要的电子器件，被广泛 有： ，一 1
Rac 一 (4)
的运用于民用和军用领域。在很多设备中，高 一 ： ： ：
频变压器被广泛运用，并且随着频率和功率的 R如 刃 一 (，一 ) (d／2S)-(d／2S—) 对于同一设计的绕组线圈，其各相R、L、
不断提高，其对系统的性能产生影响也日益重 (3) C的设计值应是对称和平衡的。若绕组发生匝
要。随着工作频率的升高，集肤效应造成了变 式 (3)表明绕线交直流阻抗比仅与绕线直 问短路、开路等故障时，绕组阻抗将产生变
压器能量损耗增加 ，由此带来变压器匝间绝缘 径和集肤深度的比值有关，如图1所示。 化，相应的波形也会出现差异。
降低的风险。运用匝间耐压测试仪和直接浪涌 再联系式 (2)，说明高频时，绕线直径越 SR(j
冲击法可以方便的测试变压器匝间绝缘性能是 大，其损耗越大。因此往往采用多股线并绕来 r 卜 ．，、 ]
l】 r R
否良好。本文以某设备中使用的高频变压器在 取代同样面积的单股线，因为这样增加了导线 『
调试时匝间绝缘降低的故障为例，阐述 了相关 传导的总面积。例如，两股线并联后，虽然它 。：n“ I I ≯
， uc
分析测试方法，为高频变压器等磁性器件的设 们 的面积和与另一单股线相等，但是其直径 ．
计生产提供了借鉴作用。 却为D／ (D为并联前每股线的直径)。设集
2．故障机理分析 肤深度为s，并联前每股线的环形表层面积为
带有高频变压器的某设备在调试时发生放 碰 。由于表层厚度只与频率有关，与绕线直 图2测试 电路主回路
电打火故障。经检测，与高频变压器配套使用 径无关，并联后，整个表面面积为2[ (D／ )