V zadnjih letih je zaradi hitrega razvoja velikosti urbanih železniških omrežij v Kitajski hitro naraščala poraba električne energije za osvetlitev in napajanje podzemnih železnic, pri čemer se je problem porabe električne energije zaradi samih izgub distribucijskih transformatorjev postavil v ospredje. Na ozadju državnega odpiranja za varčevanje z energijo in zaščito okolja so amorfni legirni transformatorji, ki uporabljajo amorfne trake s prefinjeno magnetno vodljivostjo kot magnetno vodljivo material, dosegli relativno nizke prazne izgube in prazne toke, zato so postali ena od smeri razvoja energetsko učinkovitih transformatorjev. Na primeru linije 14 pekinskega podzemnega železniškega omrežja ta članek začne s principi, strukturo in tehničnimi značilnostmi suhih amorfno legirnih distribucijskih transformatorjev (v nadaljevanju se bodo imenovali »amorfni suhi transformatorji«), kratko opisuje učinke na mestu, ter predlaga pripadajoče predloge za dolgoročno delovanje, s ciljem ponuditi sklice in izkušnje za izbiro in uporabo distribucijskih transformatorjev v podzemnih železnicah.
Struktura in delovanje amorfno suhich transformatorjev
Struktura amorfno suhich transformatorjev
Amorfni legirni distribucijski transformatorji izbirajo amorfni legir z mehko magnetno vodljivostjo kot magentno vodljivo material. Imajo visoko nasitno magnetno indukcijo, ultranizke izgube, nizki vzbuževalni tok in nizko koercitivno silo, in so energijsko učinkoviti in okolju prijazni transformatorji z dobro stabilnostjo. Amorfni suhi transformatorji kombinirajo značilnosti epoksidno livenih suhich transformatorjev, kot so nizka halogenska vsebnost, odpornost na požar, nizka proizvodnja dima in lastnost samogašenja, s prednostmi nizkih izgub amorfno legirnih trak, kar jim omogoča bolje zadovoljevanje potreb javnih okolij, kot so podzemne železnice.
Amorfni legirni traki so vrsta tankih (debelina približno 0,03 mm) in krhilnih magnetno vodljivih materialov. Zato je smiselno, da jih oblikujemo v navite strukture jedra. Trenutno se strukture epoksidno livnih amorfno suhich transformatorjev glavno delijo na dve kategoriji, namreč trifazna struktura s tremi rameni in trifazna struktura s petimi rameni, kot je prikazano na Sliki 1. Jedro trifazne strukture s petimi rameni je sestavljeno iz kombinacije štirih okvirjev, kot je prikazano na Sliki 2a; jedro trifazne strukture s tremi rameni pa je sestavljeno iz kombinacije treh okvirjev, kot je prikazano na Sliki 2b. Ker je prerezan jedra amorfno legirnih transformatorjev pravokotni, se visoko- in nizkonapetostni bobniki običajno oblikujejo v pravokotno strukturo z zaobljenimi robovi. Poleg tega, ker je gostota magnetnega pretoka in faktor slojevanja amorfno legirnega jedra nižji od silikatnih listov, je volumen amorfno legirnega jedra mnogo večji od volumena jedra silikatnih listov enake kapacitete. Amorfni suhi transformatorji na določeni podzemni železnici uporabljajo trifazno petramensko jedrno obliko, ki ima prednosti dobre toplinske disipacije, kompaktna celotna struktura in relativno majhen volumen.

Delovanje amorfno suhich transformatorjev