生活中处处可见的变压器，到底是如何默默保障我们用电安全的？

相信不少人在小区角落、街边电线杆旁都见过一个个带着金属外壳的 “箱子”，这些就是变压器。可你真的了解它们吗？为什么家里停电时，电工师傅常常会先去检查变压器？为什么有的变压器个头大，有的却小巧玲珑？接下来，我们就通过一个个贴近生活的问题，揭开变压器的神秘面纱。

在深入了解变压器之前，先看看这个我们日常容易忽略的设备到底长什么样 ——

一、变压器的基础认知：它到底是做什么的？

为什么我们的生活离不开变压器？

其实，我们家里用的电，并不是从发电厂直接送过来的。发电厂发出来的电，电压非常高，比如常见的 110 千伏、220 千伏，甚至更高。这么高的电压没办法直接供家里的冰箱、电视使用，因为这些家电的额定电压大多是 220 伏。这时候变压器就派上用场了，它就像一个 “电压转换器”，能把发电厂输送来的高压电，一步步降到我们日常生活需要的低压电，让家电正常工作，所以没有变压器，我们的日常用电就会变得很困难。

不同场景下的变压器，外观差异为什么那么大？

这主要是因为它们的使用环境和功能需求不同。比如小区里常见的箱式变压器，外壳是金属的，还带有防护栏，这是为了适应户外环境，防止风吹雨淋损坏内部零件，同时也能保护居民不轻易接触到带电部分；而工厂里有些大型变压器，可能没有复杂的外壳，因为它们安装在专门的变电室内，有更好的防护条件，而且大型变压器需要更好的散热，简单的结构能帮助热量更快散发；还有一些小型的变压器，比如家电里的微型变压器，体积很小，外观也很简单，这是为了能轻松装在家电内部，不占用太多空间。

二、变压器的工作原理：看似 “不动”，内部如何运作？

变压器没有明显的运动部件，它是怎么实现电压转换的？

变压器的核心部件是铁芯和绕在铁芯上的原线圈、副线圈。当发电厂的高压电通入原线圈时，会在铁芯中产生交变的磁场。这个交变的磁场又会穿过副线圈，根据电磁感应原理，副线圈中就会感应出电流。而原线圈和副线圈的匝数是不同的，电压的高低就和线圈匝数成正比。比如原线圈匝数多，副线圈匝数少，那么副线圈输出的电压就会比原线圈输入的电压低，这样就实现了从高压电到低压电的转换；反之，如果原线圈匝数少，副线圈匝数多，就能把低压电变成高压电，不过日常生活中我们接触更多的是降压变压器。

为什么变压器工作时，有时候会听到 “嗡嗡” 声？

这其实是变压器正常工作时的 “声音”，主要来自铁芯的 “磁致伸缩”。当铁芯在交变磁场的作用下，会不断地被磁化和去磁，铁芯的体积就会随之微小地伸缩。这种伸缩虽然我们肉眼看不到，但会带动周围的部件振动，进而产生我们听到的 “嗡嗡” 声。一般来说，只要声音均匀、没有突然变大或出现异常杂音，就说明变压器工作正常。如果声音突然变得很大或者有奇怪的声响，可能是变压器内部出现了问题，比如铁芯松动、线圈故障等，这时候就需要电工师傅及时检查维修了。

三、变压器的关键部件：哪些零件决定了它的性能？

铁芯在变压器中起到什么作用，为什么大多用硅钢片叠成？

铁芯是变压器的 “磁路通道”，它的主要作用是让原线圈产生的交变磁场能更集中地穿过副线圈，减少磁场的损耗。如果没有铁芯，磁场会分散到周围的空气中，大部分能量会浪费掉，变压器的效率就会很低。而选择硅钢片叠成铁芯，是因为硅钢片具有很好的导磁性能，能让磁场更容易通过，同时硅钢片的电阻率比较大，能减少铁芯内部产生的涡流损耗。涡流是指在交变磁场作用下，铁芯内部产生的环形电流，涡流会消耗电能，还会使铁芯发热，影响变压器的性能，用硅钢片叠成铁芯就能有效抑制涡流的产生。

线圈的材质对变压器的工作有影响吗，常用的材质是什么？

线圈的材质对变压器的工作影响很大，因为线圈是电流的通道，如果材质不好，电阻过大，就会导致电流通过时产生过多的热量，不仅浪费电能，还可能损坏线圈，影响变压器的使用寿命。目前变压器线圈常用的材质是铜和铝。铜线圈的导电性能好，电阻小，发热少，效率高，而且使用寿命长，不过成本相对较高；铝线圈的导电性能比铜稍差一些，电阻比铜大，发热也相对多一点，但铝的成本低，重量轻，在一些对性能要求不是特别高、成本控制严格的场景下，也会使用铝线圈。不同材质的线圈，会让变压器在成本、性能和使用寿命上有所差异。

四、变压器的安全使用：如何避免用电风险？

变压器上常常标有 “高压危险”，为什么普通人不能随意靠近？

因为变压器内部有高压电，即使是小区里的箱式变压器，内部也有 10 千伏甚至更高电压的部件。当人体靠近高压电时，可能会发生 “跨步电压触电”。跨步电压是指当高压电线落地时，电流会在地面上形成一个以落地点为中心的电场，人如果站在这个电场内，两脚之间就会有电压差，电流就会通过人体，导致触电。而且高压电还可能产生电弧，即使没有直接接触，电弧也能击穿空气，对人体造成伤害。所以为了安全，普通人一定不能随意靠近变压器，更不能去触碰变压器的外壳或防护栏。

家里停电后，为什么电工师傅会先检查小区的变压器？

因为家里停电的原因有很多，其中变压器故障是常见的原因之一。比如变压器的线圈烧毁、铁芯损坏，或者变压器的开关、熔断器出现问题，都可能导致变压器无法正常工作，进而使整个小区或某一片区域停电。所以电工师傅在处理停电故障时，会先去检查小区的变压器，看看变压器的外观是否有损坏，仪表显示是否正常，听一听变压器是否有异常声响。如果发现是变压器的问题，就会及时进行维修或更换，让变压器恢复工作，从而解决停电问题。

五、变压器的日常维护：如何延长它的使用寿命？

变压器需要定期维护吗，日常维护主要做哪些工作？

变压器当然需要定期维护，定期维护能及时发现变压器存在的问题，避免故障扩大，从而延长变压器的使用寿命，保障用电安全。日常维护工作主要包括几个方面：首先是外观检查，看看变压器的外壳是否有损坏、锈蚀，防护栏是否完好，高压引线和低压出线的接头是否松动、发热；然后是检查变压器的油位和油质（油浸式变压器），油位要在正常范围内，油质要清澈，没有杂质和异味，如果油质变差，需要及时更换；还要检查变压器的冷却系统，比如风扇、散热器是否正常工作，确保变压器能正常散热；最后，还会用仪器检测变压器的绝缘性能、接地电阻等参数，判断变压器的内部状况是否良好。

如果变压器遇到极端天气，比如暴雨、高温，需要做特殊防护吗？

是的，极端天气会对变压器的正常工作造成影响，所以需要做特殊防护。在暴雨天气，要防止雨水进入变压器内部，因为雨水会导致变压器短路，损坏内部零件。这时候维护人员会检查变压器的防雨罩是否完好，箱式变压器的门缝、窗户是否密封严密，防止雨水渗入；同时还要检查变压器周围的排水系统是否畅通，避免雨水淹没变压器。在高温天气，变压器的散热会变得困难，容易出现过热现象。这时候需要检查变压器的冷却系统，确保风扇、散热器能正常运行，必要时还会增加临时的冷却设备，比如在变压器周围放置冰块、安装临时风扇等，帮助变压器降温；另外，还会适当减少变压器的负荷，避免变压器在高温下超负荷工作，减少故障发生的概率。

六、变压器的常见误区：这些错误认知你有吗？

有人说 “变压器越大，耗电越多”，这种说法正确吗？

这种说法是不正确的。变压器的耗电量主要和它的损耗有关，而不是和体积大小直接相关。变压器的损耗包括铁损和铜损，铁损是铁芯在交变磁场作用下产生的损耗，只要变压器通电，不管是否带负荷，铁损都会存在，而且铁损的大小主要和铁芯的材质、结构以及输入电压有关；铜损是电流通过线圈时产生的损耗，铜损的大小和线圈的电阻以及通过的电流有关，电流越大，铜损越大。有些大型变压器虽然体积大，但如果它的铁芯和线圈材质好，设计合理，损耗可能比一些小型变压器还小。所以不能简单地认为变压器越大，耗电越多，关键要看变压器的损耗情况。

家里的电器坏了，会不会是变压器出了问题导致的？

这种情况有可能，但不是绝对的。如果小区的变压器出现故障，比如输出电压过高或过低，就可能会影响家里电器的正常工作，甚至导致电器损坏。比如变压器输出电压过高，超过了家电的额定电压，家电内部的零件可能会因为电压过高而烧毁；如果输出电压过低，家电可能无法正常启动，或者工作时出现异常。但家里电器坏了，也可能是家电自身的问题，比如家电使用时间过长，内部零件老化、损坏，或者家电本身存在质量问题，也可能是家里的线路出现故障，比如电线短路、插座损坏等。所以当家里电器坏了，不能直接断定是变压器的问题，最好请专业的维修人员先检查家电和家里的线路，如果排除了这些问题，再考虑是否是变压器的原因。