การออกแบบหม้อแปลงสำหรับการใช้งานในเหมืองถ่านหิน

การทำเหมืองถ่านหินเป็นแหล่งพลังงานที่สำคัญในประเทศจีน และความต้องการสำหรับหม้อแปลงที่ใช้ในเหมืองมีความสูงมาก หม้อแปลงเหล่านี้ไม่เพียงแค่ต้องให้พลังงานที่จำเป็นสำหรับการดำเนินงานเหมืองเท่านั้น แต่ยังต้องรับประกันว่าการทำงานของพวกมันจะไม่ทำให้เกิดอันตรายต่อความปลอดภัยในเหมืองด้วย โดยพิจารณาจากความต้องการในการผลิตเหมืองถ่านหินในปัจจุบันของจีน หม้อแปลงแบบแห้งที่หล่อจากเรซินอีพ็อกซี่มักถูกใช้เป็นส่วนประกอบหลัก พร้อมกับการปรับเปลี่ยนในการออกแบบโครงสร้างภายนอกอย่างเหมาะสม

การออกแบบภายในของหม้อแปลง

โครงสร้างของหม้อแปลงที่ใช้ในเหมืองต้องมีคุณสมบัติป้องกันการระเบิด การออกแบบโครงสร้างของหม้อแปลงเหล่านี้ขึ้นอยู่กับการคำนวณแม่เหล็กไฟฟ้า โดยเน้นไปที่การลดการสูญเสีย เพิ่มความแข็งแกร่งของการฉนวน และควบคุมการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิ เนื่องจากข้อจำกัดของสภาพแวดล้อมใต้ดิน หม้อแปลงต้องมีขนาดกะทัดรัดและง่ายต่อการขนส่งและติดตั้ง ซึ่งสามารถทำได้โดยการปรับปรุงการออกแบบของแกนกลางและวงจรแรงดันสูง-ต่ำ

การเลือกแกนกลาง

แกนกลางควรทำจากแผ่นเหล็กซิลิกอนที่ม้วนเย็นและมีความโปร่งใสทางแม่เหล็กสูง ผิวหน้าของแกนกลางถูกเคลือบด้วยเรซินอีพ็อกซี่และอบให้แข็งเพื่อเพิ่มความทนทานต่อน้ำและความเสียหายจากสนิม ชุดประกอบทั้งหมดของแกนกลางถูกคล้องด้วยแผ่นเหล็กที่มีความแม่เหล็กต่ำและสายรัดเพื่อลดเสียง นอกจากการลดเสียงแล้ว การออกแบบยังต้องคำนึงถึงการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิและการใช้พลังงาน แกนกลางควรออกแบบให้มีความหนาแน่นของฟลักซ์แม่เหล็กต่ำเพื่อหลีกเลี่ยงเขตขยายของความล่าช้า ทำให้ลดการสูญเสียพลังงานขณะไม่มีโหลด

การออกแบบวงจรแรงดันสูง-ต่ำ

วงจรแรงดันสูงใช้โครงสร้างทรงกระบอก เสริมด้วยไฟเบอร์กลาสระหว่างชั้น และถูกหุ้มด้วยเรซินอีพ็อกซี่เพื่อสร้างเป็นชุดที่แข็งแรงและมั่นคง วงจรควรถูกหล่อเป็นส่วนๆ เพื่อลดความเข้มของสนามไฟฟ้าภายใน ทางระบายอากาศตามยาวถูกจัดเตรียมทั้งสองข้างของวงจรเพื่อเพิ่มการกระจายความร้อน วงจรแรงดันต่ำทำจากฟอยล์ทองแดงและถูกหุ้มด้วยเรซินอีพ็อกซี่เช่นเดียวกัน

การออกแบบโครงสร้างภายนอกของหม้อแปลง

โครงสร้างภายนอกของหม้อแปลงต้องทนทานต่อแรงดันจากการระเบิดภายในและป้องกันการปล่อยก๊าซระเบิดที่อาจทำให้เกิดการระเบิดหรือไฟไหม้ในเหมือง วัสดุของโครงสร้างภายนอกต้องมีความแข็งแรงทางกลสูงและมีคุณสมบัติกระจายความร้อนที่ดี

ประเด็นสำคัญในการออกแบบ

• วัสดุเรซินอีพ็อกซี่ต้องควบคุมอย่างเคร่งครัด โดยมักใช้ฉนวนระดับ H สารเพิ่มเติมเช่นสารเร่งปฏิกิริยาและสารทำให้แข็งควรรวมอยู่ด้วยเพื่อให้สัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนของเรซินสอดคล้องกับสายไฟทองแดง ทำให้การนำความร้อน ความแข็งแรงทางกล และสมรรถนะทางไฟฟ้าดีขึ้น

• วงจรควรถูกหล่อในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูงและสุญญากาศเพื่อให้แน่ใจว่าไม่มีความชื้นหลงเหลืออยู่ในระหว่างกระบวนการหล่อ

• อุปกรณ์ทำความเย็น เช่น ทางระบายอากาศ ควรรวมอยู่ในการออกแบบใกล้กับแกนกลางและวงจร ในกรณีที่มีสภาพแวดล้อมที่รุนแรง วิธีการทำความเย็นด้วยน้ำมันหรือน้ำอาจนำมาใช้เพื่อเพิ่มการกระจายความร้อนภายใน

• โครงสร้างภายนอกที่ป้องกันการระเบิดควรออกแบบให้สามารถกระจายความร้อนได้ด้วย การใช้การออกแบบแบบริ้วสามารถเพิ่มพื้นที่ผิวทำให้การกระจายความร้อนภายในเร็วขึ้น