干式变压器因其防火、安全、可靠、节能、免维护、损耗小、噪音低、寿命长、体积小、质量轻等优点，广泛应用在变电站、工矿企业、医院、住宅小区等场合。它主要有环氧树脂绝缘（简称ORDT）和浸漆式的非包封（简称OVDT）2种主流形式。前者机械强度和耐受短路能力以及防潮、防尘、耐腐蚀性能好，寿命终结后，只能深埋处理。后者绝缘耐压性能、耐热、阻燃性能好，绝缘等级可达到H级，寿命终结后，可降解回收。干式变压器正常都带有外壳，其外壳材质、结构、进出线方式、密封与散热、基础形式等是干式变压器外壳设计必须考虑的重要因素。

 

干式变压器外壳可以有效封闭干式变压器，起到安全防护作用，避免干式变压器上的裸露导电体对人产生伤害，防止蛇、鼠等小动物靠近或攀爬造成短路事故，还能屏蔽电磁辐射、降低噪声对周围环境的影响。所以，目前使用的干式变压器，正常情况下都配备有外壳。

 

干式变压器外壳普遍采用不锈钢、铝合金、钢板等材料。常用的不锈钢牌号有201（17Cr-4.5Ni-6Mn-N）和304（18Cr-9Ni）等。201不锈钢抗腐蚀性能稍差，室外环境易生锈；304不锈钢具有很好的抗腐蚀性能，可以用在室外，价格也相对较高；316（17CrNi-12Mo2）不锈钢抗腐蚀性能更好，价格更高，一般应用在特别恶劣的环境中。铝合金导热性能优良，强度稍差。钢板常用冷轧钢板，经喷塑或喷漆处理，能与开关柜颜色一致，强度也比较好，价格低，但制作周期较长。设计时，可根据用户经济情况、使用环境等选用合适材料。

 

干式变压器外壳常用的结构主要有一体式和组装式2种。早期大多采用前者，其好处是现场无需组装，安装方便，但其最大的问题是运输不方便。如果将其罩在干式变压器上，就不方便把干式变压器固定在运输车辆上，如果将其与干式变压器分别单独固定在车上运输，又会占用比较大的车辆空间，运输成本较高。另外，一体式还会遇到配电室门较窄时无法进入配电室的难题。目前大多选用后者。组装式干式变压器外壳由左、右侧框，前、后门框，顶盖以及连接附件组成，它们可现场组装，运输方便，进入配电室也方便。

 

个别地方的运维人员水平有限，曾出现带电打开干式变压器外壳大门的情况，造成了不该发生的人身伤害事故。所以，设计人员宜在技术协议中明确要求，前后大门均配置行程开关，并加电磁锁。行程开关可以与高压开关柜二次分闸回路连接，一旦大门打开，行程开关动作，启动高压开关柜二次分闸回路动作跳闸，确保操作者安全。即使个别用户未把行程开关与高压开关柜连接，使这层保护失去意义，电磁锁（从变压器上引接220V电源即可）也可以确保在带电情况下大门不能打开，除非紧急解锁。还可以把干式变压器上的高压支柱绝缘子换为传感器，在大门上安装带电显示器，以便直观地看到变压器运行带电状态。

 

组装式外壳的框架是由不锈钢、铝合金方管或矩管焊接或螺丝紧固组成。框架内嵌入1—2mm的不锈钢板或铝合金板封堵，不锈钢板或铝合金板根据框架尺寸折边，嵌入框架内，焊接或用螺丝或铆钉固定。其上面开长条孔，但是窄边方向的尺寸不得大于12.5mm，满足IP20防护等级要求。如果长条孔内加8目的防尘网，防护等级即达IP30。如果用在室外，防护等级要IP23以上，通风孔应设置防雨百叶窗，且顶部不得开通风散热孔。钢板外壳，先要加工骨架、侧板、门板、连接件，然后焊接成左、右侧框，前、后门框，顶盖，并进行酸洗-磷化表面处理，再喷塑或喷漆。顶盖上四个角部均设计吊环。

 

进出线方式主要有下进线-上出线、上进线-上出线、下进线-侧出线、上进线-侧出线4种，下出线很少采用。下进线-上出线方式，早期底部配置2段18号槽钢，其上是底板，底板上部是干式变压器，通过4个螺丝连接为一体。目前较少加底板、槽钢，干式变压器直接固定在基础上。进线侧高压电缆从底部电缆沟引入，用高压电缆支架将其固定，上出线开长条孔，并用绝缘板封堵，现场安装时，根据低压出线铜排尺寸及排列，在绝缘板上开孔引出。上进线-上出线方式适用于住宅小区或其他建筑的地下室，高、低压电缆均在地下室房顶桥架内引入、引出。下进线-侧出线、上进线-侧出线2种进出线方式，均是干式变压器与低压开关柜（GGD，MNS，GCK，GCS等）操作面对齐，并排排列，安装在一个房间内时采用。

 

干式变压器不含油，不存在易燃、爆炸和污染环境的问题，国标GB50053—2013《20kV及以下变电所设计规范》第4.1.2条明确规定“:非充油的高、低压配电装置和非油浸的电力变压器，可设置在同一房间内。”干式变压器的低压铜母排出线可以直接同低压开关柜铜母排横向贯通连接，配电室中的母排均不裸露，也无需安装母排桥架，整个配电室既安全可靠，又整齐美观。低压开关柜高度一般为2200mm，深度一般为600，800，1000mm，所以，设计干式变压器外壳高度及侧出线孔大小时应注意与之配合好。干式变压器外壳深度一般大于低压开关柜深度，正常的低压开关柜后部预留800mm的检修通道即可。与干式变压器并排排列后，干式变压器外壳后部也要预留不小于800mm的检修通道，所以，低压开关柜后部的检修通道相应增大了，在设计整个配电室时应加以注意。干式变压器低压侧朝向操作者，后部是高压侧，高压侧有高压连接杆，高压进线电缆应距离其100mm以上，并且不得因安装电缆造成高压连接杆变形、弯折。

 

运行中的干式变压器因铁耗和铜耗产生热量，从而引起干式变压器连续发热并使温度逐渐升高，热能传导到周围介质，也会引起周围介质的温度升高，而干式变压器散热气道设计的大小，器身高度，干式变压器外壳防护等级等因素直接影响干式变压器的温升。温升加上干式变压器外壳内部较高的环境温度，会使干式变压器内部绝缘降低，发生短路的危险增加，所以设计干式变压器外壳时，应考虑温升对干式变压器的影响。

 

有两种冷却方式可控制温升：自然空气冷却（AN）和强迫空气冷却（AF）。干式变压器安装IP20的外壳后，其通风散热能力受到了一定限制，因额定容量不同，一般会使温升高出5─15℃。IP30的外壳因通风散热面积减小，还会因部分灰尘阻塞通风孔，使干式变压器温升更高，所以，仅采用自然空气冷却时，一般不设计这种防护等级的干式变压器外壳。强迫空气冷却是利用安装在干式变压器外壳上的温控仪，通过低压绕组热敏测温电阻，获取温度信号，可设定当绕组温度升到110℃时，温控仪自动启动风机，强制送风冷却；当温度降至90℃时，自动关闭风机。强迫空气冷却可以使干式变压器温升降低20℃左右。

 

干式变压器外壳一般采用防护等级IP20，通风散热基本解决了，但特殊环境情况下的密封问题仍比较尖锐。如小蛇等动物有可能进入，造成短路，再如一些碳素生产企业在生产过程中产生许多极细粉尘（石墨粉、沥青粉尘），它们漂浮在空气中，一旦进入干式变压器外壳内，就会造成相间短路，酿成设备事故。此时可采用提高外壳的防护等级至IP50或IP60的方法提高防护水平，再采取在干式变压器外壳上安装重力热管等措施达到散热降低温升的目的。

 

上进线的形式，干式变压器及干式变压器外壳基础比较简单，只要预埋两根基础槽钢，把干式变压器用螺丝或焊接的方式固定，干式变压器外壳用4个膨胀螺丝固定在水泥地面上，并做好接地网，达到接地电阻要求（不超过4Ω），把干式变压器及干式变压器外壳可靠接地即可。下进线的形式，则需要开挖高压进线电缆沟，并且电缆沟一定要方便高压电缆从干式变压器外壳后中部穿上来，电缆与外壳及干式变压器高压侧高压连接杆之间应留有足够的安全距离。曾有项目因电缆沟不合适，高压电缆穿出来紧压高压连接杆，施工人员就把高压连接杆压弯，致使高压连接杆与干式变压器高压树脂绝缘绕组距离达不到规范要求，验收人员也未发现，送电运行了不长时间，就发生了短路放电事故。设计人员应特别注意综合考虑干式变压器本体、外壳和基础三者的尺寸，避免和杜绝事故的发生。

 

干式变压器外壳宜选用不锈钢组装式。进出线方式根据项目现场情况选用。防护等级室内宜选用IP20，室外宜选用IP23。设计人员宜综合考虑干式变压器外壳的外形尺寸，除了保证安全距离外，还要考虑散热性能，并与基础配合准确。