Специално решение за драйверен трансформатор без вибрации за железопътни превози

Характеристики на сценария и основни предизвикателства​
В трансформаторните подстанции за метрополитен и високоскоростни железници, трансформаторите непрекъснато са изложени на структурни вибрации (8-200Hz), произтичащи от влакове и пътна мрежа. Те същевременно се сблъскват с трудни условия, включително ограничения по пространство, изисквания за пожарна безопасност (EN 45545) и електромагнитна interferенция (EMI). Традиционните трансформатори са склонни към разхлабяване на намотката и преместване на ядрото поради продължителните вибрации, което води до увеличение на шума, локално прекомерно затопляне и дори повреда на изолацията.

​Целеви технически решения за противодействие на вибрациите​

​Механично усилена антивибрационна конструкция​

• ​Усилене на края на намотката:​​ Използва се високопрочна стъклена фибра, импрегнирана с епоксидна смола, за интегрално обгръщане и усилване на края на намотката. Това създава жестка, но гъвкава опорна конструкция, която ефективно подтиска триенето на проводниците при високочестотни вибрации.
• ​Технология за усилване на ядрото:​​ Използва се тритечков процес на стъпково стопиране (оптимизиране на разпределението на магнитния поток и намаляване на източниците на вибрации) в комбинация с пълно покритие с епоксидна смола, импрегнирана с стъклена фибра. Това заменя традиционната стоманена опашка, елиминира предаването на вибрации, причинени от магнетострикции на ядрото, и осигурява общата жесткост на ядрото.

​Съвместимост с електромагнитната среда (EMC) и гарантиране на безопасността​

• ​Интегрирана електростатична защита:​​ Високопроводящ меден електростатичен щит е поставен между високонапреговата и нисконапреговата намотка, надеждно заземен. Това ефективно подтиска високочестотната проводима интерференция (в диапазона kHz до MHz), генерирана от инвертори и правоугулявачи, осигурява чисти контролни сигнали. Дизайнът на щита балансира разходването на топлина и безопасността на изолацията, стриктно спазвайки изискванията на EN 45545 за материали от HL клас относно пламнозащита, нисък дим и ниска токсичност.

​Оптимизиран дизайн за експлоатация и поддръжка​

• ​Модулна единична структура:​​ Прилага се модулен дизайн на раздельни фази. Всяко единично фазово модул интегрира свързване, охлаждане и интерфейси за наблюдение. В случай на повреда, замяната включва само разединяване, премахване на дефектния модул, вграждане на резервен модул и повторно свързване. Ключовите стъпки за поддръжка са завършени в стандартизирано операционно време от под 2 часа, значително съкращавайки периода на прекъсване при повреда.

​Потвърдена производителност​

• ​Данни от проекта за високоскоростна железница Пекин-Чжанцзяку:​​ Под условията на пълна нагрузка, непрекъснато професионално тестуване с вибрационна маса, симулиращо спектъра на вибрациите от 8-200Hz, показа, че увеличението на шума на трансформатора остана стабилно при <3dB. Тази производителност значително надвишава индустриалните норми (≤5dB се счита за отлична), потвърждавайки изключителната надеждност на дизайна и производствения процес срещу вибрациите.

​Основна стойност​

• ​Превъзходна устойчивост към вибрации:​​ Многослойни технологии за усилване осигуряват стабилна работа на трансформатора при широкоспектрални вибрации (8-200Hz), удвоявайки срока на полезност.
• ​Чисто електроенергийно снабдяване:​​ Ефективно електромагнитно заграждане елиминира хармоничната интерференция, защитавайки чувствителното оборудване на борда.
• ​Възстановяване за минути:​​ Модулният дизайн позволява бързо ремонтиране в рамките на 2 часа, максимизирайки наличността на линията.
• ​Съответствие на безопасността:​​ Общият дизайн стриктно спазва стандартите за пожарна безопасност в железните пътища, като EN 45545.