Dedizierte Anti-Vibration-Trockentransformatoren-Lösung für den Schienenverkehr

Szenariocharakteristika und Kernherausforderungen​
In den Unterwerken für U-Bahnen und Hochgeschwindigkeitszüge werden die Transformatoren ständig Strukturschwingungen (8-200 Hz) ausgeliefert, die von den Fahrzeugen und Schienen ausgehen. Gleichzeitig sind sie harten Bedingungen wie Platzbegrenzungen, Brandsicherheitsanforderungen (EN 45545) und elektromagnetischer Störungen (EMI) ausgesetzt. Konventionelle Transformatoren neigen aufgrund langer Schwingungen zu Wicklunglockerungen und Kernenverschiebungen, was zu erhöhtem Lärm, lokalem Überhitzung und sogar Isolierstoffversagen führt.

​Zielgerichtete antischwingende technische Lösungen​

​Mechanisch verstärkte antischwingende Struktur​

• ​Verstärkung der Wicklungsenden:​​ Hochfeste Glasfasergurte, imprägniert mit Epoxidharz, werden verwendet, um die Wicklungsenden integral zu ummanteln und zu verstärken. Dies schafft eine starre und zugleich flexible Stützstruktur, die effektiv das Fretting-Wear des Leiters bei hohen Schwingungsfrequenzen unterdrückt.
• ​Kernverstärkungstechnologie:​​ Verwendet einen dreistufigen versetzten Stapelvorgang (Optimierung der magnetischen Flussverteilung und Reduzierung der Vibrationsquellen) in Kombination mit einer vollständigen Umwicklung mit Epoxidharz imprägnierten Glasfasergurten. Dies ersetzt die traditionelle Stahlbandumwicklung, beseitigt die durch Kernmagnetostriction verursachte Vibrationsobertragung und gewährleistet die Gesamtkernrigidität.

​Elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) und Sicherheitsgewährleistung​

• ​Integrierte elektrostatische Abschirmung:​​ Eine hochleitfähige kupferne elektrostatische Abschirmung wird zwischen den Hoch- und Niederspannungswicklungen positioniert und sicher geerdet. Dies unterdrückt effektiv die hohe Frequenz geführte Störungen (kHz bis MHz Bereich), die von Inverter und Rektifier erzeugt werden, und gewährleistet saubere Steuersignale. Das Abschirmdesign balanciert Wärmeableitung und Isoliersicherheit, streng nach EN 45545 Anforderungen an HL-Materialien bezüglich Brandhemmung, geringer Rauchentwicklung und geringer Toxizität.

​Optimierte Betriebs- und Wartungsdesigns​

• ​Modulare Einheitenstruktur:​​ Verwendet ein geteiltes Phasenmodulardesign. Jedes einzelphasige Modul integriert Verkabelung, Kühlung und Überwachungsschnittstellen. Im Falle eines Ausfalls beinhaltet der Austausch nur das Trennen, Entfernen des defekten Moduls, Einfügen eines Ersatzmoduls und erneutes Verbinden. Die wesentlichen Wartungsschritte werden innerhalb einer standardisierten Arbeitszeit von weniger als 2 Stunden abgeschlossen, was den Ausfallzeiten erheblich verkürzt.

​Validierte Leistung​

• ​Testdaten des Beijing-Zhangjiakou-Hochgeschwindigkeitszugprojekts:​​ Unter Vollastbedingungen zeigte kontinuierliches professionelles Schwingtafel-Testing, das das 8-200Hz-Schwingungsspektrum der Gleise simuliert, dass der Lärminzrease des Transformatorgehäuses stabil bei ​​<3dB blieb. Diese Leistung übertrifft die Branchennormen (≤5dB gilt als ausgezeichnet) und bestätigt die außergewöhnliche Zuverlässigkeit seines antischwingenden Designs und Herstellungsprozesses.

​Kernwert​

• ​Hervorragende Schwingfestigkeit:​​ Mehrschichtverstärkungstechnologien garantieren stabile Transformatorbetriebsbedingungen unter breitbandigen Schwingungen (8-200Hz) und verdoppeln die Lebensdauer.
• ​Saubere Stromversorgung:​​ Effektive elektromagnetische Abschirmung eliminiert harmonische Störungen und schützt empfindliche Bordgeräte.
• ​Wiederherstellung in Minuten:​​ Das modulare Design ermöglicht schnelle Reparaturen innerhalb von 2 Stunden und maximiert die Verfügbarkeit der Linie.
• ​Sicherheitskonformität:​​ Das Gesamt-Design entspricht streng den Feuerwehrsicherheitsstandards für den Schienenverkehr wie EN 45545.