หม้อแปลงรางรถไฟ (หม้อแปลงไฟฟ้าแบบฉุด): คืออะไร ประเภท และวิธีการทำงาน
ก. คืออะไรหม้อแปลงไฟฟ้าทางรถไฟ? คุณจะได้ยินมันเรียกว่าหม้อแปลงไฟฟ้าแบบฉุดลาก โดยพื้นฐานแล้ว มันเป็นชิ้นส่วนของชุดอุปกรณ์ที่ทำให้พลังงานไฟฟ้าสามารถใช้งานได้สำหรับรถไฟและโครงสร้างพื้นฐานที่รองรับ สถานที่ที่อาศัยอยู่นั้นมีความสำคัญ แม้ว่า-มันถูกซุกอยู่ในสถานีย่อยฉุดป้อนเส้นเหนือศีรษะหรือรางที่สามจากกริด หรือยึดเข้ากับตัวรถไฟ (หัวรถจักรหรือ EMU) โดยจะลดแรงดันไฟฟ้าเหนือศีรษะลงเพื่อให้แทรคชันคอนเวอร์เตอร์ มอเตอร์ และอุปกรณ์เสริมทั้งหมดบนรถสามารถใช้งานได้จริง
ประเด็นสำคัญคือ สิ่งเหล่านี้ไม่ใช่-หม้อแปลงไฟฟ้าแบบต่างๆ ในสวนของคุณ ระบบไฟฟ้าของรางรถไฟมีการโอเวอร์โหลดที่หนักหน่วง- มีการสวิตชิ่งอย่างต่อเนื่อง -การสั่นไม่หยุด และฮาร์โมนิกจากอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์กำลังที่จะทำให้หม้อแปลงธรรมดาส่งเสียงร้อง ดังนั้นหม้อแปลงไฟฟ้าระบบรางจึงถูกสร้างขึ้นให้แข็งแกร่งขึ้น ชาญฉลาดขึ้น และมีลำดับความสำคัญที่แตกต่างกันโดยสิ้นเชิง
หม้อแปลงไฟฟ้าแบบรางรถไฟ (Traction) คืออะไร?
พูดง่ายๆ ก็คือ หม้อแปลงไฟฟ้าสำหรับรางรถไฟ (ฉุด) เป็นหม้อแปลงไฟฟ้าที่ออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับการใช้ไฟฟ้าบนราง งานหลักเหรอ? ใช้ไฟฟ้าแรงสูงแล้วปล่อยลงไปที่อุปกรณ์ลากจูงที่สามารถใช้งานได้ แต่ไม่ใช่แค่การแปลงแรงดันไฟฟ้าเท่านั้น-แต่ยังให้การแยกทางไฟฟ้า เล่นได้ดีกับระบบป้องกัน และต้องรับมือกับสภาวะการทำงานที่เลวร้ายทั้งหมด เช่น โหลดแบบไซคลิก ฮาร์โมนิค และความเครียดทางกลที่มาพร้อมกับอาณาเขต
คุณจะพบหม้อแปลงไฟฟ้ารถไฟได้ที่ไหน
โดยทั่วไปแล้วจะปรากฏในสองจุดหลัก:
1) หม้อแปลงไฟฟ้าสถานีย่อยแบบฉุด (ด้านกริด-)
อันนี้ตั้งอยู่ระหว่างโครงข่ายสาธารณะและเครือข่ายทางรถไฟ การแสดงประกอบด้วย:
การลดแรงดันไฟฟ้าจากระดับการส่งสัญญาณ (คิดว่า 66–220 kV) ไปจนถึงระดับการจ่ายไฟของทางรถไฟกระแสสลับ 25 กิโลโวลต์.
การป้อนหนึ่งหรือหลายส่วนของเส้นเหนือศีรษะ
สนับสนุนแผนการป้องกันและการควบคุม ดังนั้นข้อผิดพลาดจะไม่ทำให้ระบบทั้งหมดล่ม
ในรถไฟ AC ส่วนใหญ่ คุณจะพบสถานีย่อยเหล่านี้เว้นระยะห่างตามเส้นทางเพื่อควบคุมแรงดันไฟฟ้าในขณะที่รถไฟดึงพลังงาน
2) หม้อแปลงไฟฟ้าแบบฉุดลากออนบอร์ด (ด้านรถไฟ-)
นี่คือรถไฟที่คุณจะพบบนรถไฟไฟฟ้า AC (25 กิโลโวลต์กระแสสลับหรือ 15 กิโลโวลต์กระแสสลับเครือข่าย) ในทางไฟฟ้า จะอยู่ระหว่างเครื่องคัดลอกและตัวแปลงแรงดึง- ดังนั้นโซ่จึงมีลักษณะดังนี้:
Pantograph → Main Circuit Breaker → Traction Transformer → Traction Converter → Traction Motors
ภารกิจหลัก:
การลดระดับแรงดันไฟฟ้าเหนือศีรษะลงสู่ระดับที่อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์กำลังสามารถรองรับได้
ให้เอาต์พุตรองหลายตัว-ไม่เพียงแค่สำหรับการยึดเกาะเท่านั้น แต่ยังสำหรับ HVAC คอมเพรสเซอร์ เครื่องชาร์จแบตเตอรี่ ไฟส่องสว่าง และกำลังควบคุม
น่าสังเกต: ไม่ใช่รถไฟฟ้าทุกขบวนจะมีระบบดีซี(เพิ่มเติมด้านล่าง) มักจะไม่จำเป็นต้องใช้หม้อแปลงออนบอร์ดในแง่เดียวกัน
วิธีการทำงานของหม้อแปลงไฟฟ้าทางรถไฟ (มุมมองระดับสูง-)
โดยแก่นแท้ของมันก็คือการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้าทำการยกของหนัก:
การพันขดลวดปฐมภูมิต้องใช้ไฟฟ้ากระแสสลับแรงดันสูง-
แกนแม่เหล็กจับคู่พลังงานกับขดลวดทุติยภูมิตั้งแต่หนึ่งขดลวดขึ้นไป
ขดลวดทุติยภูมิให้แรงดันไฟฟ้าต่ำกว่าแต่กระแสสูงกว่า
ในการใช้ระบบราง การออกแบบต้องคำนึงถึง:
การเปลี่ยนแปลงโหลดอย่างรวดเร็ว (รถไฟที่เร่งความเร็วดึงกระแสไฟฟ้าเป็นตัน)
การโอเวอร์โหลดระยะสั้น-
ฮาร์โมนิกส์และกระแสที่ไม่ใช่-ไซน์ซอยด์จากตัวแปลงแรงฉุดเหล่านั้น
การหมุนเวียนความร้อน-อุณหภูมิจะขึ้นลงตลอดทั้งวันตามความต้องการในการให้บริการที่เปลี่ยนไป
แรงดันไฟฟ้าของรางรถไฟทั่วไป (และเหตุใดจึงมีความสำคัญ)
การออกแบบหม้อแปลงไฟฟ้าทางรถไฟนั้นเชื่อมโยงอย่างแน่นหนากับแรงดันและความถี่ของระบบ นี่คือบทสรุปโดยย่อ:
| ระบบ | ความถี่ | ข้อตกลงคืออะไร? |
|---|---|---|
| กระแสสลับ 25 กิโลโวลต์ | 50/60 เฮิรตซ์ | หนึ่งในมาตรฐานการฉีดที่ใช้กันทั่วไปทั่วโลก แรงดันไฟฟ้าที่สูงขึ้นหมายถึงกระแสไฟฟ้าที่ลดลง ดังนั้นจึงมีประสิทธิภาพในระยะทางไกล |
| กระแสสลับ 15 กิโลโวลต์ | 16.7 เฮิรตซ์ | ใช้ในส่วนของยุโรป ความถี่ที่ต่ำกว่านั้นส่งผลต่อการออกแบบคอร์ ขนาด และการสูญเสีย- ดังนั้นมันจึงแตกต่างออกไปโดยสิ้นเชิง |
| ระบบดีซี | - | ตัวอย่าง: 750 V, 1.5 kV, 3 kV DC ในการตั้งค่าเหล่านี้ สถานีย่อยใช้หม้อแปลงไฟฟ้า + วงจรเรียงกระแสเพื่อสร้างไฟฟ้ากระแสตรง ออนบอร์ดเหรอ? มักจะไม่มีหม้อแปลงไฟฟ้าแบบฉุดต่อตัวแม้ว่าการออกแบบจะแตกต่างกันไปก็ตาม |
ประเภทของหม้อแปลงไฟฟ้ารางรถไฟ
1) หม้อแปลงไฟฟ้าแบบฉุดลากเฟสเดียว- (รถไฟ AC)
รถไฟ AC ส่วนใหญ่ทำงานบนระบบจ่ายไฟเหนือศีรษะเฟสเดียว-อย่างมีประสิทธิภาพ โดยทั่วไปแล้วหม้อแปลงออนบอร์ดจะมี:
เฟสเดียว-หลัก
ขดลวดทุติยภูมิหลายเส้น (แรงฉุด + ตัวช่วย)
การประสานงานของฉนวนเฉพาะเพื่อจัดการกับไฟกระชากของสายเหนือศีรษะและเหตุการณ์การสลับ
2) หม้อแปลงไฟฟ้าแบบหลาย-ม้วน / ตัวแปลง-
รถไฟสมัยใหม่พึ่งพาไอจีบีทีตัวแปลงตาม - ขดลวดทุติยภูมิจึงถูกจัดเรียงเป็น:
ให้อาหารวงจรเรียงกระแส/อินเวอร์เตอร์อย่างมีประสิทธิภาพ
ลดระลอกและเพิ่มประสิทธิภาพของตัวแปลง
รับมือความร้อนฮาร์มอนิกดีกว่า-เพราะฮาร์โมนิคเป็นเรื่องที่น่าปวดหัวจริงๆ
3) หม้อแปลงอัตโนมัติในระบบ 2 × 25 kV
บาง25 กิโลโวลต์เครือข่ายใช้2×25 กิโลโวลต์โครงการหม้อแปลงไฟฟ้าอัตโนมัติเพื่อลดแรงดันไฟฟ้าตกและการสูญเสียตลอดการเดินทางระยะไกล ในการตั้งค่านี้:
ระบบเหนือศีรษะใช้ตัวนำป้อนและโซ่ที่มีศักย์ไฟฟ้าต่างกัน
หม้อแปลงไฟฟ้าอัตโนมัติจะถูกวางไว้ตามเส้นทางเพื่อรักษาแรงดันไฟฟ้าให้คงที่และจัดการกระแสไหลย้อนกลับ
เพื่อให้ชัดเจน: สิ่งเหล่านี้ไม่ใช่หม้อแปลงไฟฟ้าแบบฉุดลากบนเครื่อง-แต่เป็นส่วนหนึ่งของสถาปัตยกรรมอุปทาน.
4) ประเภท-เติมน้ำมันหรือแบบแห้ง-บนหม้อแปลงไฟฟ้า
คุณจะเห็น: ขึ้นอยู่กับการออกแบบรถไฟและความชอบของผู้ปฏิบัติงาน
เติมน้ำมัน-:ถ่ายเทความร้อนได้ดี กะทัดรัด แต่ต้องมีการควบคุมและควบคุมอัคคีภัย/สิ่งแวดล้อม
แบบแห้ง-/แบบหล่อเรซิน:ไม่มีของเหลว มีความเสี่ยงต่อการหกน้อยกว่า แต่มักจะมีขนาดใหญ่กว่า/หนักกว่าและต้องทำความเย็นเฉพาะจุด-
ทางเลือกที่ "เหมาะสม" ขึ้นอยู่กับมาตรฐาน พื้นที่ การไหลเวียนของอากาศ -เป้าหมายด้านความปลอดภัยจากอัคคีภัย และปริมาณการบำรุงรักษาที่คุณยินดีดำเนินการตลอดการเดินทางระยะไกล
หม้อแปลงไฟฟ้ารางรถไฟแตกต่างจากหม้อแปลงไฟฟ้ากำลังทั่วไปอย่างไร
หม้อแปลงไฟฟ้ารางรถไฟถูกสร้างขึ้นเพื่ออายุการใช้งานที่ยากขึ้น นี่คือสิ่งที่ทำให้พวกเขาแตกต่าง:
| ปัจจัย | หม้อแปลงไฟฟ้ารถไฟ | หม้อแปลงไฟฟ้าแบบธรรมดา |
|---|---|---|
| โหลดโปรไฟล์ | วงจรที่มีการโอเวอร์โหลดบ่อยครั้ง | ค่อนข้างคงที่ |
| ฮาร์โมนิกส์ | สูง-จากอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์กำลัง | ต่ำถึงปานกลาง |
| การสั่นสะเทือน/การกระแทก | คงที่ โดยเฉพาะอย่างยิ่งบนเครื่อง | น้อยที่สุด |
| พื้นที่/น้ำหนัก | ข้อจำกัดอันเข้มงวด | มักจะผ่อนคลายมากขึ้น |
| ระบายความร้อน | พื้นที่จำกัด สภาพแวดล้อมที่เปลี่ยนแปลงได้ | สภาพแวดล้อมที่มีการควบคุมมากขึ้น |
| การสัมผัสกับสิ่งแวดล้อม | สถานีไฟฟ้าย่อยกลางแจ้งต้องเผชิญกับมลภาวะ ความชื้น ไฟกระชาก | แตกต่างกันไป แต่มักจะรุนแรงน้อยกว่า |
ส่วนประกอบสำคัญและคุณสมบัติการออกแบบ
การออกแบบแตกต่างกันไป แต่หม้อแปลงไฟฟ้าทั่วไปประกอบด้วย:
แกนและขดลวด:ปรับให้เหมาะสมเพื่อประสิทธิภาพ ประสิทธิภาพเชิงความร้อน และการทำความร้อนแบบฮาร์มอนิก
ระบบฉนวน:สร้างขึ้นเพื่อให้ทนทานต่อ-แรงกระตุ้นแรงดันไฟฟ้าสูงและ-การเสื่อมสภาพในระยะยาว
บูช/ส่วนปลาย:ทนทานเพียงพอสำหรับการสั่นสะเทือนและการหมุนเวียนด้วยความร้อน
ระบบทำความเย็น:หม้อน้ำ พัดลม ปั๊ม หรือ-ท่ออากาศบังคับ ขึ้นอยู่กับประเภท
เครื่องมือวัด:เซ็นเซอร์อุณหภูมิ อุปกรณ์-ระดับ/แรงดันน้ำมัน (สำหรับการเติมน้ำมัน-) และอินเทอร์เฟซการตรวจสอบ
โครงสร้างการติดตั้ง:ได้รับการออกแบบเพื่อให้ตรงตามข้อกำหนดด้านแรงกระแทกและการสั่นสะเทือนของรางรถไฟ
รายการตรวจสอบการให้คะแนนและข้อมูลจำเพาะ
เมื่อวิศวกรนั่งลงเพื่อระบุหรือเปรียบเทียบหม้อแปลงไฟฟ้าสำหรับรางรถไฟ สิ่งที่พวกเขาพิจารณามีดังนี้:
| พารามิเตอร์ | ค่าทั่วไป / หมายเหตุ |
|---|---|
| แรงดันและความถี่ปฐมภูมิ | เช่น 25 kV 50 Hz; 15 กิโลโวลต์ 16.7 เฮิรตซ์ |
| อัตรากำลังไฟฟ้า (kVA/MVA) | บวกกับโปรไฟล์โอเวอร์โหลด |
| แรงดันไฟฟ้าทุติยภูมิและจำนวนขดลวด | แรงฉุด + ตัวช่วย |
| วิธีการทำความเย็น | บังคับ-อากาศ น้ำมัน- ระบายความร้อน ฯลฯ |
| ระดับฉนวน | แรงกระตุ้นและ AC ทนต่อ |
| ทนต่อการลัดวงจร- | ใช้เวลาเท่าไหร่? |
| การสูญเสียและประสิทธิภาพ | ผลกระทบอย่างมากต่อต้นทุนการดำเนินงาน |
| อุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น/ขีดจำกัด{0}}จุดร้อน | มีความสำคัญต่อความน่าเชื่อถือ |
| ขีดจำกัดเสียงรบกวน | ใช่ นั่นก็สำคัญเช่นกัน |
| น้ำหนัก ขนาด การติดตั้ง | พื้นที่แน่นอยู่เสมอ |
| มาตรฐานที่ใช้บังคับ | ข้อมูลจำเพาะของรถไฟและผู้ให้บริการ |
การบำรุงรักษาและการทดสอบ
การรักษาหม้อแปลงเหล่านี้ให้แข็งแรงหมายถึงการตรวจสอบและทดสอบอย่างสม่ำเสมอ แนวทางปฏิบัติทั่วไป ได้แก่:
การตรวจสอบด้วยสายตา (การรั่วไหล การปนเปื้อน สภาพความเย็น)
การตรวจสอบความต้านทานของฉนวนและความต้านทานของขดลวด
เปลี่ยนการทดสอบอัตราส่วน
การตรวจสอบอุณหภูมิและแนวโน้ม
การทดสอบน้ำมันสำหรับหน่วยเติมน้ำมัน- (ความชื้น ความแรงของฉนวน ความเป็นกรด)
การวิเคราะห์ก๊าซที่ละลายน้ำ (DGA) ตามความเหมาะสม-เหมาะสำหรับการตรวจจับข้อผิดพลาดภายในตั้งแต่เนิ่นๆ
การทดสอบการคายประจุบางส่วนในบางโปรแกรมการวินิจฉัย
โดยปกติโปรแกรมจะอยู่ภายใต้มาตรฐานของผู้ดำเนินการรถไฟและกฎระเบียบระดับชาติ-โดยต้องคำนึงถึงความปลอดภัยเป็นอันดับแรก
ปัญหาทั่วไปและไดรเวอร์ความล้มเหลว
อาการปวดหัวบ่อยๆ:
ความร้อนสูงเกินไปจากหน้าที่โอเวอร์โหลด ความล้มเหลวในการทำความเย็น หรือการสูญเสียฮาร์โมนิค
อายุของฉนวนเร่งด้วยความร้อน ความชื้น และความเครียดทางไฟฟ้า
การเชื่อมต่อที่หลวมหรือนำไปสู่ความเสียหายจากการสั่นสะเทือนและการหมุนเวียนความร้อน
ความล้มเหลวของบุชชิ่ง/การสิ้นสุด-การติดตาม การปนเปื้อน ความเครียดทางกล
การเสื่อมสภาพของน้ำมัน(ออกซิเดชัน ความชื้นเข้า) ในการออกแบบที่เติมน้ำมัน-
เคล็ดลับสำหรับมือโปร:-การติดตามตามแนวโน้ม-การดูการเปลี่ยนแปลงเมื่อเวลาผ่านไป-มีประโยชน์มากกว่าผลการทดสอบเดี่ยวมาก
คำถามที่พบบ่อย: หม้อแปลงไฟฟ้ารถไฟ
รถไฟฟ้าทุกขบวนมีหม้อแปลงไฟฟ้าฉุดหรือไม่?
ไม่. รถไฟ AC มักจะทำ ระบบ DC จำนวนมากไม่ได้ใช้หม้อแปลงไฟฟ้าแบบดึงในตัวในลักษณะเดียวกัน-แม้ว่าจะยังมีเกียร์แปลงอยู่ก็ตาม
หม้อแปลงไฟฟ้าแบบฉุดลากและหม้อแปลงแบบปกติแตกต่างกันอย่างไร?
หม้อแปลงไฟฟ้าแบบฉุดลากมีจุดประสงค์-สร้างขึ้นสำหรับหน้าที่การรถไฟ-การสั่นสะเทือน การโอเวอร์โหลด การเปลี่ยนแปลงโหลดอย่างรวดเร็ว ฮาร์โมนิค หม้อแปลงไฟฟ้าอุตสาหกรรมทั่วไปไม่ได้ถูกออกแบบมาสำหรับการละเมิดประเภทนั้น
หม้อแปลงไฟฟ้าสถานีย่อยฉุดคืออะไร?
เป็นหม้อแปลงไฟฟ้าที่สถานีย่อยที่จะลดแรงดันไฟฟ้าของกริดลงเป็นแรงดันไฟฟ้าป้อนทางรถไฟ (เช่น 25 kV AC) และจ่ายส่วนเส้นเหนือศีรษะ
บทสรุป
หม้อแปลงไฟฟ้าสำหรับรางรถไฟ-หรือหม้อแปลงไฟฟ้าแบบฉุด หากคุณต้องการ-เป็นอุปกรณ์พิเศษที่มีความจำเป็นอย่างยิ่งต่อรางไฟฟ้า ไม่ว่าจะเป็นการจ่ายไฟให้กับเครือข่ายจากสถานีย่อยหรือนั่งบนรถไฟเพื่อลดแรงดันไฟฟ้า การออกแบบนั้นเน้นไปที่การจัดการสิ่งที่หยาบๆ เช่น รอบการโอเวอร์โหลด ฮาร์โมนิค การสั่นสะเทือน พื้นที่แคบ และมาตรฐานความปลอดภัยที่เข้มงวด หากคุณระบุ คงไว้ หรือเพียงแค่พยายามใช้ให้เกิดประโยชน์สูงสุด คุณจะต้องพึ่งพาทั้งมาตรฐานสากลและ-ข้อกำหนดทางเทคนิคเฉพาะของรถไฟ ไม่ใช่แค่หม้อแปลงไฟฟ้า-แต่เป็นหม้อแปลงไฟฟ้าที่ใช้ในยิมด้วย
คำถามที่พบบ่อย
ถาม: คุณสามารถจัดส่งหม้อแปลงไฟฟ้าได้เร็วแค่ไหน?
ตอบ: ขึ้นอยู่กับปริมาณและกำลังการผลิตของหม้อแปลงไฟฟ้า โดยปกติภายในหนึ่งเดือนนับตั้งแต่วันที่ได้รับการยืนยันจากผู้ซื้อ
ถาม: คุณสามารถรับประกันคุณภาพได้นานแค่ไหน?
ตอบ: 24 เดือนนับจากวันที่หม้อแปลงดำเนินการ
ถาม: คุณยอมรับวิธีการชำระเงินแบบใด
ตอบ: ต้องการ T/T (โอนเงิน) ยอมรับ L/C ทั้งคู่







