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TKDG Luftspulenreaktor stärkt 12-Puls-Gleichrichtersystem: Harmonische Unterdrückungslösung für den Schienenverkehrstromversorgung

Rockwill 07/25/2025

Ⅰ. Anwendungsszenario
Wenn 12-Puls-Gleichrichter in U-Bahn-Traktionsunterwerken arbeiten, tendieren sie dazu, charakteristische Oberschwingungen wie die 11. und 13. Ordnung zu erzeugen. Dies führt zu einer übermäßigen Verzerrung des Spannungswellenverlaufs an der Fahrleitung (gemessen bei 8,5 %), was die Versorgungsqualität und die Sicherheit der Fahrzeugausrüstung beeinträchtigt.

II. Kernlösung
Bereitstellung von TKDG-Typ-Außenepoxidharz-gegossenen Luftspulenreaktoren zur effizienten Absorption von Oberschwingungen und Systemoptimierung.

III. Technische Highlights

Innovativer Reaktor-Design

Vertikale gestapelte Wicklungsstruktur: Einzigartiges räumliches Layoutdesign reduziert den Platzbedarf, während die Induktivitätsgenauigkeit gewährleistet wird und den kompakten Raumforderungen von Unterwerken entspricht.
120°C Dauerbetriebfähigkeit: Der Vakuumgießprozess mit Epoxidharz bietet eine vollständige Umhüllungsisolierung, die einen stabilen Langzeitbetrieb unter natürlicher Luftkühlung bei hohen Temperaturen ermöglicht. Die wartungsfreie Lebensdauer beträgt 20 Jahre.

Systemweite Oberschwingungsreduzierung

Kollaborative Reduzierung durch 24-Puls-Gleichrichtung: Reaktoren und Gleichrichter bilden eine vollständige Reduziereinheit:
▸ 12-Puls-Gleichrichtung → Erzeugt 11., 13., 23. und 25. Oberschwingungen.
▸ Upgrade auf 24-Puls-Gleichrichtung → Eliminiert 23. und 25. Oberschwingungen.
▸ TKDG-Reaktor → Absorbiert speziell die verbleibenden 11. und 13. charakteristischen Oberschwingungen.

Wesentliche Leistungsparameter

Indikator	Vor der Reduzierung	Nach der Reduzierung	Verbesserungsrate
THD der Fahrleitungsspannung	8,5 %	2,1 %	75,3 %
Anteil charakteristischer Oberschwingungen	>5 %	<0,8 %	>84 %
Temperaturanstieg beim kontinuierlichen Betrieb (°C)	-	≤70 K	-

IV. Implementierungsvorteile

Erhöhte Versorgungssicherheit: Das THD der Spannung entspricht den Anforderungen des Nationalen Standards GB/T 14549-93 "Netzqualität - Oberschwingungen im öffentlichen Versorgungsnetz" (≤4 %), wodurch das Risiko von Fehlfunktionen in den Lokomotivsteuerungssystemen reduziert wird.
Energieeffizienzoptimierung: Durch die Reduzierung der Oberschwingungsströme werden die Leitungseigenschaden verringert. Die gemessene Gesamtenergieeffizienz des Traktionssystems verbesserte sich um 3%-5%.
Raum- und Kostenvorteile:
▸ Die vertikale Struktur spart 30 % der Installationsfläche.
▸ Das Design für natürliche Kühlung spart 45 % der Betriebs- und Wartungskosten im Vergleich zu Lösungen mit gezwungener Luftkühlung.

V. Ingenieurvalidierung

Der 11. Oberschwingungsstrom wurde von 312 A auf 58 A reduziert.
Der 13. Oberschwingungsstrom wurde von 285 A auf 62 A reduziert.
Die Ausfallrate von Kondensatorenbänken und Relais-Schutzausrüstung wurde auf null reduziert.

Zusammenfassung der Lösungsvorteile: Durch die präzise Absorption charakteristischer Oberschwingungen mithilfe der Topologieoptimierung wird ein Sprung in der Stromqualität des 12-Puls-Systems auf das Niveau eines 24-Puls-Systems erreicht, ohne dass Kapazitätserweiterungen oder Modernisierungen erforderlich sind.

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