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变压器“铜改铝”势在必行

 

近年来,铜价一路走高,20065月的铜价是2001年的4倍多,全国采用铜原料的企业一下就陷入无利可图且高风险之中,怎样才能摆脱如此困境呢?铜和铝作为电的优良导体,这是大家共识的。在全球90%以上的导体都选用铜和铝,从理论上讲作为导体材料铜和铝是可互换的,在这方面也有十分成功的例子。如,作为全球知名的微波炉生产某企业,早在三年前就采用铝漆包线来生产微波炉上的高温变压器,获得一致好评。该企业的成功给我国电子变压器生产企业指出了一条光明的前途,大家应知道我国是铝资源大国,而铜资源仅能满足国内30%的需要,国际炒家又大势炒作中国缺乏的自然资源。近几年已经出现了“凡是中国买的都大幅涨价,凡是中国卖的都大幅跌价”的怪现象,“铜暴涨,而铝几乎不涨”就是有力说明。为了我国的整体经济安全,国家相关行业都在展开铜改铝的工作,国家的政策也是支持的。可以说,在近期较长一段时间内,用铜改铝来生产电子变压器是大势所趋。

 

用铝来生产变压器在性能和质量方面是否有保障呢?铜和铝在导电性能上都是十分优秀的。铜和铝相比,铝的缺点是电阻率比铜较大,此点在变压器设计时可以通过调整线径来修正,使用铝生产的变压器整体电阻低于铜生产的即可。另一难点是焊接问题,此点随着材料技术的进步已经完全解决,专用铝焊助焊剂已研究出来了(如杭州辛达狼焊接科技有限公司结合欧美高新技术,自主研制成功L201铝锡焊助焊剂),并在众多企业的流水线上经过了生产的检验。国内某厂于200510月就展开了铜改铝的相关工作,做了(碰撞、振动、低温、交变湿热、高温)等大量的实验和前期技术准备,于20063月正式批量推出铝漆包生产的变压器,截止2006910,大约生产了50万只变压器,市场反映很好,没有任何因为采用铝漆包线而产生的质量投诉,获得了大家的好评,该厂没有因为换铝产品质量下滑,反而因为换铝产品质量还有所提高(同期内用铜漆包线生产的变压器有三件质量投诉,而用铝漆包线生产的变压器没有一件投诉),这是因为:

1、换铝工作在该厂得到了全厂所有部门的高度重视,技术部、品管部、生产部对本部门的工作展开比平时要严格得多;

2、铜暴涨之后,生产铜漆包线的厂家产品质量有所下降。如××电工厂是生产漆包线的知名企业,20065月供给该厂的铜漆包线出现大比例不合格,被该厂整批退货,并取消它合格供应方资格。

3、该厂采用铝漆包线为专门订制产品,关键性的重要指标均远远超过原采购的铜漆包线指标。
下表为对比参数:

 

上述对比参数表明:该厂采用的铝漆包线的漆层远远优于原铜漆包线的漆层,并且有效解决了焊接问题。

   
采用铝漆包线生产变压器,最易出现问题的是焊接不良,致使焊接部位发烫最终烧毁变压器,针对此点,该厂做了以下试验:
    360VA60V 6A)次级用铝绕制的变压器带上负载,连续工作七日,每天测试变压器次级铜阻变化(如下表)。
    将长为20cm、直径为1.60mm的铝漆包线,焊接成三个
焊点(如图1)。每天通上8小时6A(超负荷50%)电流后,测试a.b两点的直流铜阻(如下表)
注:焊点为铜、铝焊接;
      
焊点为铝、铝焊接;
      
焊点为铜、铝焊接



   
上述试验表明,该厂已经完全掌握了铝漆包线的焊接工艺(铝漆包线的焊点,在正常通电情况下甚至超负荷50%的情况下,接触电阻几乎不变,焊接良好,不用担心焊接问题)。

   
在大量做了对比实验和对原材料供应方实地考查的基础上,该厂在铜改铝的工作中也规定十分严格的制度:1、循序渐进,用了半年的时间做基础工作。2、必须保证铜改铝后所有参数应不变,甚至更优。3、加强原材料进厂检验,确保原材料质量。4、对生产的产品加强检验和老化试验,有怀疑的产品均不得出厂。

   
该厂并非一下就全部采用铝替代铜,而是重点突破,并对近三年该厂返回变压器进行了分析统计。
下表是该厂近三年变压器返回统计结果:

 
   
由此表可得出:

1、漆包线漆层的好坏直接关系到变压器的整体质量,由于铝漆包线的漆层质量远远优于铜漆包线,所以换铝有利于提高变压器整体质量是有根据的。

2、机械损伤是最大的返回原因,其次故障率大的部位在变压器初级,主要原因:电网浪涌现象易击穿漆包线漆层;初级一般线细、漆层薄;初级生产工艺比次级工艺要求高。

   
经过对三年来返回变压器的分析研究,该厂决定只换用最不常出问题的次级绕组,确保变压器质量;麻将机专用变压器于20065月开始用全铝漆包线生产,截止1210共生产近20万只,无质量问题,客户反应良好。铜改铝的成功,不仅为客户降低了生产成本,而且对提高产品的整体质量水平大有益处

 
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