Mitä ovat amorfiset liittymät muuntimissa niiden ytimen materiaalin edut ja sovellukset

Amorfinen liittymämuuntaja, joka kehitettiin 1970-luvulla, edustaa uutta sukupolvea sähkömuuntajista, jotka käyttävät amorfinen liittymää ytimenä perinteisen silikatieripinnan sijaan. Verrattuna silikatieriytimiseen muuntajaan ne vähentävät tyhjän kuormituksen tappioita noin 70%–80% ja tyhjän kuorman sähkövirtaa noin 85%. Nämä muuntajat ovat tällä hetkellä yksi energiatehokkaimmista jakeluverkon muuntajista, mikä tekee niistä idealeja sovelluksiin, joissa on matala kuormitus ja korkeat palovaroitustyö vaatimukset, kuten maaseudun sähköverkot, korkeakertaiset rakennukset, kauppakeskukset, metroasemat, lentokentät, rautatieasemat, teollisuus- ja louhintayritykset sekä voimalat.

Amorfiset liittymärivit

Amorfiset liittymärivit tuotetaan yhdistämällä elementtejä, kuten rauta, koboltti, hiili, piisika ja borii, tarkoilla suhteilla. Sekoitus sulataan korkeassa lämpötilassa ja sitten nopeasti jäätetään käyttäen nopeasti pyöriävää ratasia, jossa jäädytysnopeus saavuttaa jopa 1 000 000°C sekunnissa. Tämä äärimmäinen jäätyminen estää kristallisten hilastruktuurien muodostumisen, mikä johtaa epäsäännölliseen, amorfiseen atomijärjestelyyn.

Amorfisten liittymien muodostuminen

Yleensä, kun metallit tai liittymät jäätyvät nestemäisestä tilasta, atomit siirtyvät epäsäännöllisestä nestefaasista säännölliseen kristalliseen rakenneeseen. Kuitenkin erittäin korkealla jäätymisnopeudella atomit eivät ole riittävästi aikaa asettua säännölliseen hilastoon, vaan ne "jäätyvät" epäsäännölliseen tilaan, joka on samankaltainen kuin nesteen rakenne – muodostamalla amorfisen liittymän.

Puhdasta metallia varten amorfisen rakenteen saavuttaminen vaatii erittäin korkeaa jäätymisnopeutta. Nykyisten teknologisten rajoitusten vuoksi tällaisten nopeuksien saavuttaminen suurella mittakaavalla on epäkäytännöllistä, mikä tekee vaikeaksi tuottaa amorfisia rakenteita puhdasta metallia käyttäen.

Tämän ongelman ylittämiseksi amorfiset metallit tuotetaan yleensä sekoittamalla pohjametalleja muihin elementteihin. Liittymät, jotka koostuvat eri kokoisista ja ominaisuuksia omaavista atomeista, ovat alhaisempia sulamispisteellisiä ja helpommin muodostavat amorfiset rakenteet nopeassa jäätymisessä.

Muuntajien ytimeen käytetty amorfinen liittymä on rautapohjainen liittymä, joka nopeasti jäätytetään ohuihin riviteihin miljoonan asteen Celsius per sekunnin nopeudella, rivin paksuus on vain 0,03 mm.

Amorfisten liittymämuuntajien etumatkapain

Energiatehokkuus

Amorfisten liittymäytimeen käytön yhdistettynä edistyneen kolme vaiheen kolme sarakkeen valmistusprosessin kanssa ydinmenetykset vähenevät merkittävästi. Tyhjän kuormituksen menetykset vähenevät noin 25%:iin verrattuna perinteisiin kuivamuuntajiin. Vaikka amorfisten liittymäytimeen alkuperäinen hinta on korkeampi, poikkeuksellinen tehokkuus ja energiansäästöt mahdollistavat lisäinvestoinnin takaisinottoa 3–5 vuodessa keskimääräisellä kuormituksella 60%. Muuntajan 30-vuoden käyttöajan aikana voidaan saavuttaa huomattavia sähkökustannuksien säästöjä.

Luotettavuus

• H-luokan eristys (180°C toimintalämpötila): Tarjoaa erinomaisen lämpökestävyyden.

• Kestävyys: Kykenee kestämään ankarat varastointi- ja kuljetusolosuhteet.

• Luotettava toiminta: Toimii luotettavasti epäsuotuisissa ympäristöolosuhteissa (mukaan lukien äärimmäiset ilmastot ja maantieteelliset olosuhteet); voi kestää 120% ylikuormitusta pitkiä aikoja.

• Lyhytsulkuvauriot vastaan: Osoittaa erinomaista vastustuskykyä lyhytsulkujen voimiin.

• Huoltovapaa: Tarvitsee käytännössä ei mitään huoltoa normaaleissa toiminto-olosuhteissa.

Turvallisuus

• Tuliturvallinen: Ei sytty, vastustaa paloa eikä räjähdä tai vapauta myrkyllisiä kaasuja toiminnassa.

• Ympäristöresistentti: Vähemmän herkkä lämpötilavaihteluille, pölylle ja saasteille.

• Murtumavarmuus: Ei kehity reikiä ajan myötä.

• Ympäristö- ja ihmisterveyden turvallisuus: Turvallinen ihmisterveydelle ja ympäristölle, ei aiheuta haittaa ympäröivälle laitteistolle.

Ympäristöedut

• Ympäristöystävällinen: Ei aiheuta ympäristösaastetta valmistuksessa, kuljetuksessa, varastoinnissa tai toiminnassa.

• Kierrättävä: Pyörivät ja ytimen materiaalit voidaan kierrättää elinkaaren lopussa, mahdollistaen resurssien uudelleenkäytön ilman ympäristöhaittoja.

• Matala melutaso: Edistynyt ytimen suunnittelu ja valmistustekniikat varmistavat, että melutaso on 4–5 dB alhaisempi kuin nykyiset kansalliset standardit.

Esimerkiksi 2000 kVA SCRBH15-2000 amorfinen kuivamuuntaja, joka toimii 60% kuormituksella, voi säästää noin 24 000 kWh sähköä vuodessa. Sähkön hinnalla 1 RMB per kWh tämä tarkoittaa vuosittaista säästöä 24 000 RMB. Nykyisin vastaavan SCB10-2000 muuntajan markkinahinta on noin 450 000 RMB, kun taas amorfisen versio maksaa noin 550 000 RMB – noin 20% enemmän. Kuitenkin toiminnon kustannusten vähentyminen viiden vuoden aikana voi täysin kompensoida korkeamman alkuperäisen investoinnin.