ترانسفورماتور راه آهن (ترانسفورماتور کششی): انواع و موارد استفاده

ترانسفورماتور راه آهن (ترانسفورماتور کششی): چیست، انواع و چگونه کار می کند

چیست؟ترانسفورماتور راه آهن? شما همچنین می شنوید که آن را ترانسفورماتور کششی می نامند. اساساً، این قطعه کیتی است که نیروی الکتریکی را برای قطارها و زیرساخت هایی که از آنها پشتیبانی می کند قابل استفاده می کند. جایی که زندگی می کند مهم است، هر چند-یا در یک جا جمع شده استپست کششیتغذیه خطوط هوایی یا ریل سوم از شبکه، یا به خود قطار پیچ شده است (لوکوموتیو یا EMU) جایی که ولتاژ سربار ناچیز را کاهش می دهد تا مبدل کششی، موتورها و همه وسایل کمکی موجود در هواپیما بتوانند از آن استفاده کنند.

حالا موضوع اینجاست: اینها انواع ترانسفورماتورهای برق باغ- شما نیستند. سیستم‌های برق راه‌آهن بارهای بی‌رحمانه-، سوئیچینگ ثابت، لرزش بدون توقف-و هارمونیک‌های الکترونیک قدرت هستند که یک ترانسفورماتور معمولی را به گریه می‌اندازد. بنابراین ترانسفورماتورهای راه آهن سخت تر، هوشمندتر و با مجموعه ای متفاوت از اولویت ها ساخته می شوند.

به بیان ساده ترانسفورماتور راه آهن (کششی) ترانسفورماتور الکتریکی است که به طور خاص برای برق رسانی ریلی طراحی شده است. کار اصلیش؟ ولتاژ بالا را بگیرید و آن را به چیزی رها کنید که تجهیزات کششی می توانند با آن کار کنند. اما این فقط در مورد تبدیل ولتاژ نیست- بلکه عایق الکتریکی را نیز فراهم می‌کند، با سیستم‌های حفاظتی خوب بازی می‌کند، و باید تمام شرایط عملیاتی ناخوشایند مانند بارهای چرخه‌ای، هارمونیک‌ها و تنش‌های مکانیکی را که به قلمرو وارد می‌شود، کنترل کند.

آنها معمولاً در دو نقطه اصلی ظاهر می شوند:

1) ترانسفورماتور پست کششی (شبکه-سمت)

این یکی بین شبکه عمومی و شبکه راه آهن قرار دارد. کنسرت آن شامل:

 کاهش ولتاژ از سطوح انتقال (فکر کنید 66-220 کیلو ولت) به سطوح تغذیه راه آهن مانند25 کیلو ولت متناوب.

 تغذیه یک یا چند بخش از خط هوایی.

 پشتیبانی از طرح‌های حفاظت و کنترل به طوری که خطاها کل سیستم را از بین نبرند.

در اکثر راه‌آهن‌های AC، این پست‌ها را خواهید دید که در طول مسیر فاصله دارند تا ولتاژ را کنترل کنند، زیرا قطارها برق می‌کشند.

2) ترانسفورماتور کششی آنبورد (قطار-جانبی)

این همان چیزی است که در قطارهای برقی AC پیدا خواهید کرد (25 کیلو ولت AC یا 15 کیلو ولت متناوبشبکه ها). از نظر الکتریکی، بین پانتوگراف و مبدل کشش قرار می گیرد-بنابراین زنجیر چیزی شبیه به:

پانتوگراف → مدار شکن اصلی → ترانسفورماتور کششی → مبدل کشش → موتورهای کششی.

وظایف اصلی آن:

 کاهش ولتاژ خطوط هوایی به سطوحی که الکترونیک قدرت می تواند از عهده آن برآید.

 ارائه چندین خروجی ثانویه{0}}نه فقط برای کشش، بلکه برای تهویه مطبوع، کمپرسورها، شارژرهای باتری، روشنایی، و قدرت کنترل.

شایان ذکر است: هر قطار برقی یکی ندارد.سیستم های DC(بیشتر در مورد آن در زیر) اغلب به یک ترانسفورماتور آنبورد به همان معنا نیاز ندارند.

در هسته آن، آن استالقای الکترومغناطیسیانجام کارهای سنگین:

سیم پیچ اولیه ولتاژ AC بالا-را می گیرد.

هسته مغناطیسی آن انرژی را به یک یا چند سیم پیچ ثانویه متصل می کند.

سیم پیچ های ثانویه ولتاژهای کمتر اما جریان های بالاتری را ارائه می دهند.

با این حال، در استفاده از راه آهن، طراحی باید با موارد زیر سازگار باشد:

 تغییرات سریع بار (قطارهایی که شتاب می گیرند یک تن جریان می کشند).

 اضافه بارهای کوتاه مدت-.

 هارمونیک هاوجریان های غیر سینوسی-از آن مبدل های کششی.

 دماهای سیکل حرارتی{0}}در تمام طول روز با تغییر تقاضای خدمات بالا و پایین می‌شوند.

طراحی ترانسفورماتور راه آهن به شدت به ولتاژ و فرکانس سیستم گره خورده است. این خلاصه سریع است:

1)-ترانسفورماتورهای کششی تک فاز (قطارهای متناوب)

اکثر راه‌آهن‌های AC به طور مؤثر با منبع سربار{0} تک فاز کار می‌کنند. ترانسفورماتورهای داخلی در اینجا معمولاً دارای موارد زیر هستند:

 یک-تک فاز اولیه.

 چند سیم پیچ ثانویه (کشش + وسایل کمکی).

 هماهنگی عایق ویژه برای رسیدگی به نوسانات خطوط هوایی و رویدادهای سوئیچینگ.

2) ترانسفورماتورهای چند{1}}سیم پیچی / مبدل-

قطارهای مدرن متکی هستندIGBTمبدل های مبتنی بر -. بنابراین سیم‌پیچ‌های ثانویه به ترتیب زیر تنظیم می‌شوند:

 خوراکیکسو کننده ها / اینورترهابه طور موثر

 ریپل را کاهش دهید و عملکرد مبدل را افزایش دهید.

 دستهگرمایش هارمونیکبهتر است-زیرا هارمونیک ها یک سردرد واقعی هستند.

3) اتوترانسفورماتورها در سیستم های 2×25 کیلوولت

بعضی ها25 کیلو ولتشبکه ها از الف استفاده می کنند2×25 کیلو ولتطرح اتوترانسفورماتور برای کاهش افت ولتاژ و تلفات در مسافت های طولانی. در این تنظیمات:

سیستم بالای سر از یک هادی فیدر و کاتنری در پتانسیل های مختلف استفاده می کند.

اتوترانسفورماتورها در طول مسیر برای تثبیت ولتاژ و مدیریت جریان های برگشتی قرار می گیرند.

فقط برای روشن شدن: اینها ترانسفورماتورهای کششی داخلی نیستند-آنها بخشی ازمعماری عرضه.

4) ترانسفورماتورهای روغنی-پر شده در مقابل خشک-نوع آنبورد

بسته به طراحی قطار و ترجیحات اپراتور، خواهید دید:

روغن-پر شده:انتقال حرارت عالی، جمع و جور برای رتبه بندی، اما شما نیاز به مهار و آتش / کنترل های محیطی دارید.

ریخته گری خشک-نوع/رزین:بدون مایع، خطر نشت کمتر، اما اغلب بزرگ‌تر/سنگین‌تر و خنک‌کننده‌تر است-.

انتخاب "درست" به استانداردها، فضا، جریان هوا، اهداف ایمنی در برابر آتش سوزی{0}}و میزان تعمیر و نگهداری که می‌خواهید در مدت طولانی انجام دهید بستگی دارد.

ترانسفورماتورهای راه آهن برای زندگی سخت تر ساخته شده اند. در اینجا چیزی است که آنها را متمایز می کند:

طرح ها متفاوت است، اما یک ترانسفورماتور معمولی راه آهن شامل موارد زیر است:

هسته و سیم پیچ:برای کارایی، عملکرد حرارتی و گرمایش هارمونیک بهینه شده است.

سیستم عایق:ساخته شده برای مقاومت در برابر فشارهای ضربه ای ولتاژ بالا-و پیری طولانی مدت.

بوش ها / پایانه ها:به اندازه کافی برای چرخش لرزشی و حرارتی مقاوم است.

سیستم خنک کننده:رادیاتورها، فن ها، پمپ ها، یا مجرای{0}}هوای اجباری بسته به نوع.

ابزار دقیق:سنسورهای دما، دستگاه‌های سطح/فشار روغن (برای روغن-) و رابط‌های نظارت.

ساختار نصب:طراحی شده برای پاسخگویی به مشخصات شوک و لرزش راه آهن.

هنگامی که مهندسان می نشینند تا ترانسفورماتورهای راه آهن را مشخص یا مقایسه کنند، در اینجا چیزی است که آنها به آن نگاه می کنند:

سالم نگه داشتن این ترانسفورماتورها به معنای نظارت و آزمایش منظم است. شیوه های رایج عبارتند از:

 بازرسی بصری (نشت، آلودگی، شرایط خنک کننده).

 بررسی مقاومت عایق و مقاومت سیم پیچ.

 تست نسبت چرخش

 نظارت بر دما و روند.

 آزمایشات روغن برای واحدهای پر شده با روغن (رطوبت، قدرت دی الکتریک، اسیدیته).

 تجزیه و تحلیل گاز محلول (DGA) در صورت امکان-برای تشخیص زودهنگام عیوب داخلی عالی است.

 آزمایش تخلیه جزئی در برخی برنامه های تشخیصی.

برنامه‌ها معمولاً توسط استانداردهای اپراتور راه‌آهن و مقررات ملی-بدیهی است که ابتدا ایمنی کنترل می‌شوند.

برخی از سردردهای مکرر:

گرم شدن بیش از حداز کار اضافه بار، خرابی های خنک کننده یا تلفات هارمونیک.

پیری عایقتوسط گرما، رطوبت و استرس الکتریکی تسریع می شود.

اتصالات سستیا آسیب سرب ناشی از ارتعاش و چرخه حرارتی.

خرابی بوش/خاتمه-ردیابی، آلودگی، استرس مکانیکی.

تخریب روغن(اکسیداسیون، نفوذ رطوبت) در طرح‌های پر شده از روغن-.

نکته حرفه ای:-نظارت مبتنی بر روند-تماشای تغییرات در طول زمان- بسیار مفیدتر از یک نتیجه آزمایش است.

آیا همه قطارهای الکتریکی دارای ترانسفورماتور کششی هستند؟
نه قطارهای AC معمولا انجام می دهند. بسیاری از سیستم‌های DC از ترانسفورماتور کششی داخلی به روشی مشابه استفاده نمی‌کنند-گرچه هنوز دارای دنده تبدیل هستند.

تفاوت بین ترانسفورماتور کششی و ترانسفورماتور معمولی چیست؟
ترانسفورماتورهای کششی-برای وظایف راه آهن-لرزش، اضافه بار، تغییرات سریع بار، هارمونیک ها ساخته شده اند. ترانسفورماتورهای صنعتی معمولی برای چنین سوء استفاده ای طراحی نشده اند.

ترانسفورماتور پست کششی چیست؟
این ترانسفورماتور در پست است که ولتاژ شبکه را به ولتاژ تغذیه راه آهن کاهش می دهد (مثلاً 25 کیلو ولت AC) و بخش های خطوط هوایی را تامین می کند.

ترانسفورماتور راه‌آهن-یا ترانسفورماتور کششی، اگر ترجیح می‌دهید-یک قطعه تخصصی از تجهیزات است که برای راه‌آهن‌های برقی کاملاً ضروری است. خواه این شبکه را از یک پست تغذیه می کند یا در قطار برای کاهش ولتاژ حرکت می کند، طراحی آن تماماً در مورد رسیدگی به موارد ناهموار است: چرخه های اضافه بار، هارمونیک ها، ارتعاشات، فضاهای تنگ و استانداردهای ایمنی دقیق. اگر در حال مشخص کردن، نگهداری، یا فقط تلاش برای به دست آوردن حداکثر عمر از یکی هستید، باید هم به استانداردهای بین المللی و هم بر الزامات فنی{4}}خاص راه آهن تکیه کنید. این فقط یک ترانسفورماتور نیست-بلکه یک ترانسفورماتور است که به ورزشگاه رفته است.

اکنون تماس بگیرید