用铝线圈或铜包铝线圈代替铜线圈，是电力配电变压器设备招标、物资检测领域一个非常棘手的问题。近些年，主要的设备采购方都会时不时通报几批不良供应商，然而却依然没有有效杜绝这种问题的发生。究其原因，一是超额的利润，二是确实没有方便有效的检测手段，这种欺诈行为很难被发现。

    说来检测也很容易，拆开变压器线圈就一目了然了。就像曾经有个笑话，某君偷了一个配电变压器去卖铜，废品站破开就确认是铝的。但拆开线圈检查终归是破坏性的检测方法，费时、费事不  谈，一旦拆开了确认是铜的，又是一笔不小的损失。

    基于电力配电变压器线圈材质检测的需要，很多种方法和设备应运而生，但实用性、适用性和有效性方面却鱼龙混杂。

    比如有的方法说截取一段绕组，测量直径、长度和质量，算出密度，从而确定材质。说的煞有介事，也有理论基础，可我都已经断开了绕组，一眼就能看明白的事情，还要弄一系列测量意义何在？

    有的方法基于温升试验、短路试验、负载试验等原理，判断线圈材质。我的专业有限，但觉得这些试验原理与线圈材质没有什么必然关联，总有偷换概念的嫌疑。

工业X射线检测或者工业CT检测，原理上和实用上应该算是比较靠谱和成熟的技术。但我又谨小慎微地觉得，这种方法在现场检查中的安全性可能存在问题。当然，在输电线路压接线夹较广泛使用X射线检测的背景下，或许没什么大问题。

翻看了一些资料，有两种方法感觉还好，有理论支撑，检测方案相对简单,和大家分享。

基于电阻率温度特性的检测方法

金属材料的电阻值随着温度上升而升高，工程上常用的铜铝两种材质电阻值随温度变化折算的公式见下表。

假设铜线圈和线圈配电变压器绕组直阻，0摄氏度时均为20毫欧。其电阻值与温度换算曲线如下图所示，图中横坐标为温度，纵坐标为电阻值。

    图中可见，随着温度的升高，铜线圈和铝线圈绕组电阻值有明显的的偏差。鉴别实验中，将需要测试的配电变压器置于恒温箱中，当整个变压器达到热平衡后进行直阻测试。根据电阻温度曲线的不同，即可辨别出绕组材质的不同。

基于集肤效应的检测方法

     集肤效应是指，当导体中有交流电或者交变电磁场时，导体内部的电流分布不均匀，电流集中在导体的“皮肤”部分，也就是说电流集中在导体外表的薄层，越靠近导体表面，电流密度越大，导体内部实际上电流较小。交流频率越高，电流的趋肤深度越浅，所测得的交流电阻就越大。

     基于这种原理，可以对变压器绕组施加工频到几十kHz的正弦波信号，并测量在不同频率点的电阻。根据网络数据，当交流频率达到50Hz时趋肤深度估计为10mm，250Hz时趋肤深度估计为5mm，15kHz时趋肤深度估计为0.5mm，35kHz时趋肤深度估计为0.353mm。如果是铜包铝线圈，其频率电阻曲线会与纯铜或纯铝线圈的曲线明显不同，下图为示意图（图片来自网络），从而能够有效甄别。

    第一种方法对于纯铝线圈的鉴别比较适用，而对于铜包铝线圈，第二种方法则更加有效。当然，我也只是觉得这两种方法有更多些的道理。而实际工作中这些方法仿佛也没有被广泛的应用，想来还是有各种各样的问题吧。

  最后补充一句，铝线圈也并不是一无是处。据说，铝材质的膨胀系数和绝缘树脂比较接近，因此在干式变压器中某些参数更具有优势。

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