ما هي محولات السبائك amorpha وفوائد مادة النواة الخاصة بها والتطبيقات؟

المحولات المصنوعة من السبائك غير البلورية، التي تم تطويرها في السبعينيات، تمثل جيلاً جديداً من المحولات الكهربائية التي تستعمل السبائك غير البلورية كمادة أساس بدلاً من الألواح الصلبية التقليدية. مقارنة بالمحولات ذات النواة من الفولاذ السيليكي، فإنها تقلل من الخسائر عند عدم الحمل بنسبة تقارب 70% إلى 80% وتقلل من تيار عدم الحمل بنسبة حوالي 85%. تعتبر هذه المحولات حالياً من بين أكثر محولات التوزيع كفاءة في استهلاك الطاقة، مما يجعلها مثالية للاستخدام في المناطق ذات الاستخدام المنخفض للأحمال ومتطلبات السلامة من الحرائق العالية مثل شبكات الكهرباء الريفية، المباني الشاهقة، المراكز التجارية، الأنفاق، المطارات، محطات القطارات، والمنشآت الصناعية والتعدينية، ومصانع الطاقة.

شرائط السبائك غير البلورية

تُنتج شرائط السبائك غير البلورية عن طريق دمج عناصر مثل الحديد والكوبلت والكربون والسيليكون والبورون بنسب دقيقة. يتم إذابة الخليط في درجات حرارة عالية ثم تبريد سريع باستخدام عجلة دوارة سريعة الحركة، مع معدل تبريد يصل إلى مليون درجة مئوية في الثانية. هذا التبريد الشديد يمنع تشكل هياكل الشبكة البلورية، مما يؤدي إلى ترتيب ذري غير مرتب وغير بلوري.

تكوين السبائك غير البلورية

عادة، عندما تتصلب المعادن أو السبائك من حالة سائلة، تقوم الذرات بالانتقال من حالة سائلة غير مرتبة إلى هيكل بلوري صلب مرتب. ومع ذلك، بمعدل تبريد شديد للغاية، لا يكون للذرات وقت كافٍ لترتيب نفسها في شبكة منتظمة ويتم "تجميدها" في حالة غير مرتبة - مشابهة لهيكل السوائل - مما يشكل ما يعرف بسبائك غير بلورية.

لتحقيق هيكل غير بلوري للمعادن النقية، يتطلب الأمر معدل تبريد استثنائيًا. بسبب القيود التكنولوجية الحالية، من غير العملي تحقيق مثل هذه المعدلات في الإنتاج الكبير، مما يجعل إنتاج الهياكل غير البلورية من المعادن النقية صعبًا.

لمعالجة هذا، يتم إنتاج المعادن غير البلورية عادةً عن طريق خلط المعادن الأساسية مع عناصر أخرى. السبائك المكونة من ذرات بأحجام وأخلاق مختلفة لها درجات انصهار أقل وهي أكثر عرضة لتشكيل هياكل غير بلورية أثناء التصلب السريع.

السبائك غير البلورية المستخدمة في نوى المحولات هي سبيكة حديدية يتم تبريدها بسرعة إلى شرائط رقيقة بمعدل تبريد مليون درجة مئوية في الثانية، وبسمك لا يتجاوز 0.03 مم.

مزايا محولات السبائك غير البلورية

كفاءة الطاقة

استخدام نوى السبائك غير البلورية، مجتمعة مع عملية التصنيع المتقدمة ذات الثلاثة أعمدة ثلاثية الطور، يقلل بشكل كبير من خسائر النواة. يتم تخفيض خسائر عدم الحمل إلى حوالي 25% من تلك الموجودة في المحولات الجافة التقليدية. رغم أن تكلفة النوى غير البلورية الأولية أعلى، فإن الكفاءة الاستثنائية والأداء الموفر للطاقة يسمحان باسترداد الاستثمار الإضافي خلال 3-5 سنوات تحت حمل متوسط قدره 60%. على مدى فترة خدمة المحول البالغة 30 عاماً، يمكن تحقيق توفير كبير في تكاليف الكهرباء.

الموثوقية

• عزل من فئة H (درجة حرارة التشغيل 180 درجة مئوية): يوفر مقاومة حرارية ممتازة.

• القوة والاستمرارية: قادرة على تحمل ظروف التخزين والنقل القاسية.

• الأداء القوي: تعمل بشكل موثوق في ظروف بيئية سيئة (بما في ذلك المناخات والتضاريس القاسية)؛ يمكنها تحمل زيادة حمل بنسبة 120% لفترات طويلة.

• مقاومة الدوائر القصيرة: تظهر مقاومة متفوقة للقوى الناتجة عن الدوائر القصيرة.

• عدم الحاجة للصيانة: لا تحتاج تقريبًا لأي صيانة تحت ظروف التشغيل العادية.

السلامة

• غير قابلة للاشتعال: لن تشتعل، مقاومة للحريق، ولن تنفجر أو تصدر غازات سامة أثناء التشغيل.

• القدرة على التحمل البيئي: أقل حساسية للتقلبات الحرارية والغبار والتلوث.

• مقاومة للتشققات: لن تتشقق مع مرور الوقت.

• السلامة البيئية والبشرية: آمنة للصحة البشرية والبيئة، ولا تسبب أي آثار ضارة على المعدات المحيطة.

الفوائد البيئية

• صديقة للبيئة: لا تسبب أي تلوث بيئي أثناء التصنيع والنقل والتخزين والتشغيل.

• قابلة لإعادة التدوير: يمكن إعادة تدوير ملفات النحاس ومواد النواة في نهاية العمر التشغيلي، مما يتيح إعادة استخدام الموارد دون ضرر بيئي.

• انخفاض الضوضاء: تصميم النواة المتقدم وتقنيات التصنيع تضمن أن مستويات الضوضاء تكون أقل بمقدار 4-5 ديسيبل من المعايير الوطنية الحالية.

على سبيل المثال، يمكن لمحول جاف غير بلوري SCRBH15-2000 بقدرة 2000 كيلوفولت أمبير يعمل بحمولة 60% أن يوفر حوالي 24000 كيلوواط ساعة من الكهرباء سنوياً. بتكلفة كهرباء تبلغ 1 يوان لكل كيلوواط ساعة، هذا يعني توفير 24000 يوان سنوياً. حالياً، تبلغ سعر المحول المماثل SCB10-2000 حوالي 450000 يوان، بينما يبلغ سعر النسخة غير البلورية حوالي 550000 يوان، أي حوالي 20% أعلى. ومع ذلك، يمكن للتخفيض في تكاليف التشغيل خلال فترة خمس سنوات أن يعوض بالكامل عن الاستثمار الأولي الأعلى.