
ลักษณะสถานการณ์และความท้าทายหลัก
ในสถานีจ่ายไฟฟ้าสำหรับรถไฟใต้ดินและรถไฟความเร็วสูง หม้อแปลงไฟฟ้าถูกสั่นสะเทือนอย่างต่อเนื่อง (8-200Hz) จากยานพาหนะและรางรถไฟ พร้อมกับเผชิญกับสภาพแวดล้อมที่ยากลำบาก เช่น การจำกัดพื้นที่ ข้อกำหนดด้านความปลอดภัยจากไฟไหม้ (EN 45545) และการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้า (EMI) หม้อแปลงแบบเดิมมีแนวโน้มที่จะคลายสายพันและเคลื่อนที่ของแกนกลางจากการสั่นสะเทือนนานๆ ทำให้เสียงดังขึ้น อุณหภูมิสูงขึ้นในบางจุด และอาจทำให้ฉนวนไฟฟ้าเสียหายได้
โซลูชันเทคโนโลยีป้องกันการสั่นสะเทือนเฉพาะเจาะจง
โครงสร้างป้องกันการสั่นสะเทือนที่เสริมแรงทางกล
- การเสริมแรงที่ปลายสายพัน: ใช้เทปใยแก้วที่มีความแข็งแรงสูงที่แช่ในเรซินอีพ็อกซี่เพื่อห่อหุ้มและเสริมแรงที่ปลายสายพัน ทำให้เกิดโครงสร้างรองรับที่แข็งแรงแต่ยืดหยุ่น สามารถลดการสึกหรอของสายพันจากการสั่นสะเทือนความถี่สูงได้อย่างมีประสิทธิภาพ
- เทคโนโลยีการเสริมแรงแกนกลาง: ใช้กระบวนการวางซ้อนสามขั้นตอนที่สลับกัน (เพื่อปรับปรุงการกระจายสนามแม่เหล็กและลดแหล่งกำเนิดการสั่นสะเทือน) ร่วมกับการผูกมัดทั้งหมดโดยใช้เทปใยแก้วที่แช่ในเรซินอีพ็อกซี่ แทนการใช้สายเหล็กแบบดั้งเดิม ทำให้สามารถกำจัดการส่งผ่านการสั่นสะเทือนจากแกนกลางและการหดตัวของแม่เหล็ก และรับประกันความแข็งแรงของแกนกลางโดยรวม
ความเข้ากันได้ทางแม่เหล็กไฟฟ้า (EMC) และการรับประกันความปลอดภัย
- แผ่นป้องกันสถิตย์แบบครบวงจร: ใช้แผ่นป้องกันสถิตย์ทองแดงที่มีความนำไฟฟ้าสูงวางระหว่างสายพันแรงดันสูงและแรงดันต่ำ พร้อมเชื่อมต่อกับกราวด์อย่างมั่นคง ทำให้สามารถยับยั้งการรบกวนทางไฟฟ้าความถี่สูง (kHz ถึง MHz) ที่เกิดจากอินเวอร์เตอร์และเรคทิฟายเออร์ ทำให้สัญญาณควบคุมสะอาด การออกแบบแผ่นป้องกันสถิตย์นี้สมดุลระหว่างการกระจายความร้อนและความปลอดภัยของฉนวน ปฏิบัติตามข้อกำหนด EN 45545 สำหรับวัสดุระดับ HL เกี่ยวกับการต้านทานไฟ ควันน้อย และพิษต่ำ
การออกแบบการทำงานและบำรุงรักษาที่ได้รับการปรับปรุง
- โครงสร้างโมดูลาร์แบบย่อยเฟส: ใช้การออกแบบโมดูลาร์แบบย่อยเฟส แต่ละโมดูลเฟสเดียวรวมเอาสายไฟ ระบบทำความเย็น และอินเทอร์เฟซตรวจสอบไว้ด้วยกัน ในกรณีที่เกิดความผิดพลาด การเปลี่ยนทดแทนจะทำได้โดยการถอดออก นำโมดูลที่เสียหายออก ใส่โมดูลสำรอง และเชื่อมต่อใหม่ ขั้นตอนการบำรุงรักษาหลักจะเสร็จสมบูรณ์ภายในเวลาทำงานมาตรฐานไม่เกิน 2 ชั่วโมง ทำให้ระยะเวลาที่ระบบหยุดทำงานเนื่องจากความผิดพลาดสั้นลงอย่างมาก
ผลการทดสอบที่ได้รับการยืนยัน
- ข้อมูลทดสอบโครงการรถไฟความเร็วสูงปักกิ่ง-จางเจียโขว: ภายใต้เงื่อนไขการทำงานเต็มโหลด การทดสอบบนแท่นสั่นสะเทือนแบบมืออาชีพอย่างต่อเนื่องที่จำลองสเปกตรัมการสั่นสะเทือนของรางรถไฟ 8-200Hz แสดงให้เห็นว่าเสียงของตัวหม้อแปลงเพิ่มขึ้นอย่างคงที่ที่ <3dB ประสิทธิภาพนี้เหนือกว่ามาตรฐานอุตสาหกรรม (≤5dB ถือว่าดีเยี่ยม) ยืนยันถึงความน่าเชื่อถือในการออกแบบและกระบวนการผลิตที่ป้องกันการสั่นสะเทือน
คุณค่าหลัก
- ความต้านทานต่อการสั่นสะเทือนที่เหนือกว่า: เทคโนโลยีการเสริมแรงหลายชั้นทำให้หม้อแปลงสามารถทำงานอย่างมั่นคงภายใต้การสั่นสะเทือนที่ครอบคลุมสเปกตรัม (8-200Hz) ทำให้ชีวิตการใช้งานยาวนานขึ้นสองเท่า
- การจ่ายไฟฟ้าที่สะอาด: การป้องกันแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีประสิทธิภาพสามารถกำจัดการรบกวนฮาร์โมนิก ปกป้องอุปกรณ์อ่อนไหวบนรถ
- การฟื้นฟูภายในนาที: ด้วยการออกแบบโมดูลาร์ สามารถซ่อมแซมได้อย่างรวดเร็วภายใน 2 ชั่วโมง ทำให้การใช้งานของสายสูงสุด
- ความสอดคล้องด้านความปลอดภัย: การออกแบบโดยรวมปฏิบัติตามมาตรฐานความปลอดภัยจากไฟไหม้ของการขนส่งทางรถไฟ เช่น EN 45545