變壓器繞組的引線、抽頭、段間過線、換位處、分接線段、內(nèi)部焊接點及因繞制或壓縮不緊而存在間隙處,都是結(jié)構(gòu)上的薄弱環(huán)節(jié),容易引起變形。
變壓器繞組一般使用銅線或鋁線繞制而成,而銅和鋁都是典型的塑性材料。當(dāng)應(yīng)力很小時,應(yīng)變與應(yīng)力之間服從虎克定律,呈線性關(guān)系,當(dāng)應(yīng)力超過一定量時,會出現(xiàn)永久變形。當(dāng)永久變形超過0.2%時,應(yīng)力一應(yīng)變曲線飽和,此時應(yīng)力稍有增加就會導(dǎo)致永久變形的急劇增大。
就力的計算而言,橫向電磁力是很容易計算的。對軸向力而言,它是由橫向漏磁場產(chǎn)生的。理論上講,只要高、低壓繞組安匝完全平衡,即不考慮端部軸向漏磁通的彎曲,就不存在軸向電磁力。但是在一臺實際變壓器中,分接頭是存在的,必然會產(chǎn)生剩余安匝,因此存在軸向電磁力。
為了解決剩余安匝產(chǎn)生的軸向機械力,繞組端部漏磁彎曲產(chǎn)生的軸向力,以及繞組制造中高、低壓不平衡產(chǎn)生的內(nèi)部壓力,就必須在繞組兩端加壓力,壓緊繞組。
綜上所述,這不僅是計算問題,也是實際結(jié)構(gòu)和工藝問題,更重要的是要將兩個問題互相配合一致,才能達到所要求的機械強度。實際上,兩者很難達到完全一致,這不僅因工廠不同而異,即使是同一廠、同一規(guī)格的產(chǎn)品,也往往難以一致(制造偏差、安全系數(shù)偏差、其他隨機概率等)。