簡介
三維立體卷鐵心變壓器、立體組合式卷鐵心變壓器、立體組合式三相卷鐵心變壓器、三角形立體卷鐵心變壓器、立體三角形卷鐵心變壓器等說法均是指立體卷鐵心變壓器，其型號中出現字母RL，如S13-MRL-100/10、SCB11-RL-1000/10，其中，R表示卷鐵心，L表示立體結構。
油浸式立體卷鐵心變壓器立體卷鐵心變壓器是一種節能型電力變壓器，它創造性地改革了傳統電力變壓器的疊片式磁路結構和三相布局，使產品性能更為最佳化，如三相磁路完全對稱、節電效果顯著、噪音大大降低、散熱及過載能力更強、結構緊湊體積小等。
歷史與現狀
卷鐵心分為平面卷鐵心與立體卷鐵心，兩者存在很大的不同。
我國在20世紀60年代開始研製立體結構的變壓器，如漸開線式鐵心、立體疊鐵心等，限於材料和技術的原因，到了20世紀90年代末，國內的一些廠家才研發出合理的立體卷鐵心變壓器。2003年以後，卷鐵心變壓器才逐步得到用戶的認可，得到一些套用。
全國現有形成一定的生產能力的立體卷鐵心變壓器生產廠家不多，限於技術原因，立體卷鐵心變壓器的生產主要集中在10kV315kVA以下油浸式配電變壓器，主要套用於農網改造項目。
國內率先批量生產乾式立體卷鐵心變壓器的是江西豐電三維電氣有限公司（現名為江西大族電源科技有限公司），從2003年開始批量生產乾立體卷鐵心變壓器。
型號種類
配電變壓器一般分為2大類，立體卷鐵心配電變壓器也可以同樣劃分：
1、乾式立體卷鐵心變壓器，包括：
非包封式（紙絕緣）乾式變壓器，例：SGB11-RL-1000/10。
包封式（樹脂絕緣）乾式變壓器，例：SCB11-RL-1000/10。
2、油浸式立體卷鐵心變壓器，例：S13-M.RL-100/10。此外，部分廠家也開發了一些以立體卷鐵心為核心的特種變壓器，如整流變、隔離變、勵磁變、分裂變等。
結構與特點
1、磁路最佳化
（1）三維立體卷鐵心層間沒有接縫，磁路各處分布均勻，沒有明顯的高阻區，沒有接縫處磁通密度的畸變現象。
（2）磁通方向與矽鋼片晶體取向完全一致。
（3）三相磁路長度完全相等，三相磁路長度之和最短。
（4）三相磁路完全對稱，三相空載電流完全平衡。
2、損耗低，節電效果顯著
（1）三維立體卷鐵心的磁化方向完全與矽鋼片的軋制方向一致，且鐵心層間沒有搭頭接槰，磁路各處的磁通分布均勻，沒有明顯的高阻區、沒有接縫處磁通密度的畸變現象。在材質相同的前提下，卷繞式鐵心與疊片式鐵心相比，其鐵損工藝係數從1.3-1.5之間下降到1.05左右，僅此一項可使鐵心損耗降低10-20%。
（2）由於特殊的三維立體結構，使鐵心的鐵軛部分用材量比傳統疊片鐵心減少25%，且減少的角重量占鐵心總重約6%。
（3）對矽鋼片的剪下處理會使其導磁性能惡化，三維立體卷鐵心經高溫（800℃）真空充氮退火處理，不僅消除了鐵心的機械應力，而且細化了矽鋼片的磁疇，提高了矽鋼片二次再結晶能力，使矽鋼片的性能大大優於其出廠時的性能。
（4）經檢測認定，三維立體變壓器的空載損耗較國標降低25-35%，空載電流最高可降低92%。
3、噪音低
變壓器本體振動產生噪音的根源在於：
1） 矽鋼片的磁致伸縮引起鐵心振動，產生噪音。
2）矽鋼片接縫處和疊片之間存在著因漏磁而產生的電磁吸引力，引起鐵心振動，產生噪音。
3）變壓器工作磁密選取過高，接近或達到飽和點，漏磁太大，產生噪音。
由於三維立體卷鐵心是將矽鋼片條料在專用的鐵心卷繞機上不間斷、緊密連續卷制而成，沒有接縫，不會產生如疊片式匆忙那樣因磁路不連續而發出的噪音。同時，三相磁路、磁通完全對稱，工作磁密設計合理，因而產品噪音大大降低。
SGB10-RL-2000/10型產品的型式試驗聲級測定只有47dB，比國標規定的66dB降低了19dB，幾乎達到環保靜音狀態，最適合室內和居民小區使用。
4、過載能力強
（1）產品本身的發熱量很低：卷鐵心變壓器其空載損耗、空載電流都非常小，產品本身發熱量就很低；
（2）如圖所示，三相線圈呈“品”字形排布，線上圈間形成一條上下貫通的中心天然氣道——“抽風煙筒”，由於上下鐵軛溫差30-40℃，產生強烈的空氣對流，冷空氣從下面往中心通道補充，熱量從上鐵軛內斜面輻射出去，自然循環中迅速帶走變壓器產生的熱量。
立體卷鐵心變壓器5、結構緊湊，占地小
特殊的三維立體鐵心使產品結構緊湊、布局合理，器身平面占用面積比傳統產品減少10-15%，器身高度降低10-20%，若安裝在箱式變電站中可縮小箱變體積近1/4。
與橢圓截面疊鐵心變壓器比較
立體卷鐵心特徵
立體卷鐵心變壓器的關鍵部件是立體卷鐵心，它是由三隻尺寸完全相同的單框鐵心拼合而成。每個單框鐵心的心柱、鐵軛截面相等，接近半圓形，拼合後鐵心的三隻心柱呈等邊三角形立體排列，鐵心心柱的橫截面接近圓形，三隻鐵心磁路長度一致，且鐵軛長度均最短，所以鐵心質量輕，空載損耗小。
橢圓截面疊鐵心特徵
橢圓截面疊鐵心變壓器的關鍵部件是橢圓截面疊鐵心。出於工藝和結構的考慮，通常鐵心截面，中間部位呈矩形，兩側分別有一個以矩形的片寬為直徑的半圓組成。中心距M0的大小由最大片寬、繞組輻向尺寸、套裝間隙及絕緣距離等因素決定，鐵心角重由片寬、截面形狀及大小決定。通過改變橢圓截面鐵心片寬、疊厚和截面形狀，可以降低中心距和角重，進而減輕鐵心質量，降低變壓器的空載損耗損耗相當的情況下，立體卷鐵心變壓器比橢圓截面疊鐵心變壓器主要材料成本略低，其他性能、生產工藝等各有優缺點。
製造企業可對相應的缺點進行最佳化改進，例如：橢圓截面疊鐵心變壓器承受短路能力差，可通過低壓設計成箔式繞組、高低壓繞組整型固化、薄弱處結構加強等方法提高承受短路能力。製造企業和用戶可根據自己的具體情況生產或採購不同的產品，如用戶對噪聲的要求非常高，可考慮採購立體卷鐵心變壓器。
