Solución de Transformador de Tracción Seco Anti-vibratorio Dedicado para Transporte Ferroviario

Características del escenario y desafíos principales​
En las subestaciones de alimentación de tracción para metros y ferrocarriles de alta velocidad, los transformadores están sometidos continuamente a vibraciones estructurales (8-200Hz) originadas por el material rodante y las vías. Al mismo tiempo, enfrentan condiciones adversas que incluyen restricciones de espacio, requisitos de seguridad contra incendios (EN 45545) e interferencia electromagnética (EMI). Los transformadores convencionales son propensos a la aflojamiento de los devanados y al desplazamiento del núcleo debido a la vibración prolongada, lo que lleva a un aumento del ruido, sobrecalentamiento local e incluso fallos de aislamiento.

​Soluciones técnicas antivibración específicas​

​Estructura antivibración reforzada mecánicamente​

• ​Refuerzo de los extremos de los devanados:​​ Se utiliza cinta de fibra de vidrio de alta resistencia impregnada con resina epoxi para encapsular y reforzar integralmente los extremos de los devanados. Esto crea una estructura de soporte rígida pero flexible, que suprime eficazmente el desgaste por frotamiento de los conductores bajo vibración de alta frecuencia.
• ​Tecnología de refuerzo del núcleo:​​ Utiliza un proceso de apilado escalonado en tres pasos (optimizando la distribución del flujo magnético y reduciendo las fuentes de vibración) combinado con un atado de cobertura total utilizando cinta de fibra de vidrio impregnada con resina epoxi. Esto reemplaza el atado tradicional de acero, eliminando la transmisión de vibraciones causada por la magnetostricción del núcleo y asegurando la rigidez general del núcleo.

​Compatibilidad electromagnética (CEM) y garantía de seguridad​

• ​Escudo electrostático integrado:​​ Se coloca un escudo electrostático de cobre de alta conductividad entre los devanados de alta y baja tensión, conectado a tierra de manera confiable. Esto suprime eficazmente la interferencia conducida de alta frecuencia (en el rango de kHz a MHz) generada por inversores y rectificadores, asegurando señales de control limpias. El diseño del escudo equilibra la disipación de calor y la seguridad de aislamiento, cumpliendo estrictamente con los requisitos de EN 45545 para materiales de grado HL en cuanto a retardancia al fuego, baja emisión de humo y baja toxicidad.

​Diseño optimizado de operación y mantenimiento​

• ​Estructura modular de unidades:​​ Se emplea un diseño modular de fase dividida. Cada módulo monofásico integra interfaces de cableado, refrigeración y monitoreo. En caso de fallo, la sustitución implica solo desconectar, retirar el módulo defectuoso, insertar un módulo de repuesto y reconectar. Los pasos clave de mantenimiento se completan dentro de un tiempo de operación estandarizado de menos de 2 horas, reduciendo significativamente las ventanas de inactividad por fallos.

​Rendimiento validado​

• ​Datos de prueba del proyecto de ferrocarril de alta velocidad Beijing-Zhangjiakou:​​ Bajo condiciones de operación a plena carga, pruebas continuas de mesa vibratoria profesional simulando el espectro de vibración de las vías de 8-200Hz mostraron que el aumento del ruido del cuerpo del transformador se mantuvo estable en ​​<3dB. Este rendimiento supera con creces las normas de la industria (≤5dB se considera excelente), validando la excepcional confiabilidad de su diseño y proceso de fabricación antivibratorio.

​Valor principal​

• ​Excelente resistencia a las vibraciones:​​ Las tecnologías de refuerzo multicapa aseguran el funcionamiento estable del transformador bajo vibraciones de amplio espectro (8-200Hz), duplicando la vida útil.
• ​Suministro de energía limpio:​​ El blindaje electromagnético eficiente elimina la interferencia armónica, protegiendo los equipos sensibles a bordo.
• ​Recuperación en minutos:​​ El diseño modular permite reparaciones rápidas en menos de 2 horas, maximizando la disponibilidad de la línea.
• ​Cumplimiento de la seguridad:​​ El diseño general cumple estrictamente con los estándares de seguridad contra incendios en transporte ferroviario, como EN 45545.