מאפיינים ויישום של שנאי מסוג יבש

נכון לעכשיו, שנאי הכוח היבשים של סין הם בעיקר שנאי SC תלת פאזיים בצורת מוצק, כגון: שנאי תלת פאזי מסדרת SCB9, שנאי רדיד תלת פאזי מסדרת SCB10 ושנאי רדיד תלת פאזי מסדרת SCB9. רמת המתח שלהם היא בדרך כלל בטווח של 6-35kV, והקיבולת המקסימלית היא עד 25MVA. שנאי יבש מחולק בעיקר לשנאי יבש ספוג ושנאי שרף יבש שתי קטגוריות.

1. שנאי יבש ספוג

חוט השנאי היבש הספוג בסין מכוסה בחוט זכוכית, והרפידה נלחץ בחום עם חומר בידוד מתאים. הוא משמש בעיקר בתחנות כוח הידרואלקטריות ובבניינים רבי קומות עם עמידות טובה לאש.

בגלל ההבדל בצבע הספגה, בידוד השנאים מחולק לבידוד B, F, H, C, ראשי ואנכי (בידוד ראשי בין הסליל לסליל ובין הסליל לבידוד הליבה).

בידוד אנכי מתייחס לבידוד בין נקודות שונות וחלקים שונים של סליל השנאי עם פוטנציאלים שונים, הכולל בעיקר את ביצועי הבידוד בין סיבובים, שכבות ומקטעים של הסליל. אוויר משמש כמדיום מבודד.

שנאי מסוג זה מושפע מהסביבה יותר משנאי יבש מסוג שרף, המראה והמשקל גם גדולים יותר, והתפוקה בבית ובחו"ל נוטה לרדת.

ישנם אטמי קצה בשני קצוות הסליל, שאינם מפחדים מגאות ושפל, עמידים באש חזקים, מונעים אש באש גלויה בטמפרטורה של 750 ℃, זהו סוג חדש יחסית של שנאי יבש. 1.2 שנאי שרף יבש מטעם מוצרי יציקת שרף ביתיים מובילים כיום ניתן לחלק לשלוש הקטגוריות הבאות.

הסוג הראשון, המכונה שנאי יציקה מלופף תיל, המתח הגבוה שלו הוא יציקת גליל שבירת מלופף תיל, המתח הנמוך הוא יציקת גליל מלופף תיל (או גליל מפולח); Li Qian, Shaanxi provincial Electric Power (group) Co., LTD. הערה לגבי יציקה ללא מילוי.

הסוג השני, המכונה שנאי יציקה מלופף נייר כסף, מתח גבוה שלו הוא מסוג יציקה מלופפת נייר כסף מפולח, מתח נמוך הוא מסוג יציקה מלופפת נייר נחושת (או נייר אלומיניום); יציקה היא יציקה עם מילוי.

הסוג השלישי, יציקה בלחץ גבוה לשבירת פצע תיל מסוג צילינדר, סוג יציקה של נייר נחושת (או נייר אלומיניום) בלחץ נמוך; יציקה היא יציקה ללא מילוי.

לשלושת סוגי המוצרים הנ"ל יש מאפיינים משלהם בייצור ובביצועים של המוצרים, וכיום הם תופסים נתח שוק מסוים בשוק. במאמר זה נתמקד בדיון על שנאים יציקה מלופפים בחוט.

2. שנאי יצוק מלופף תיל

2.1. מאפיינים מבניים

בתחנת הכוח השנייה של באוג'י, מחוז שאאנשי, השנאים היבשים המשמשים במפעל הם כולם שנאי יציקה עטופים בחוט, עם דרגת מתח של 6 קילו-וולט, קיבולת של 100 קילו-וולט עד 1600 קילו-וולט, והתקנה פנימית.

סלילי המתח הגבוה והנמוך של המוצר עשויים מחוטי נחושת, מלופפים במלואם, מחוזקים בסיבי זכוכית, מבודדים דק, שרף ללא מילוי, ספוגים במזיגה במצב ואקום, ומרופשים בהתאם לעקומת ריפוי בטמפרטורת הספציפית.

סליל המתח הגבוה מאמץ מבנה גליל מפולח מיוחד, וסליל המתח הנמוך מאמץ סוג גליל רב שכבתי, סוג גליל מפולח או סוג גליל מפולח מיוחד בהתאם לרמת המתח.

2.2 מאפיינים טכניים

2.2.1 יציקת פיתול חוט עמיד בפני פגיעות של סלילה HV של שנאי מאמצת מבנה גלילי חתך מיוחד, מבנה זה מבוסס על סלילה סלילה חתך משותף, סוג גליל חתך רגיל ירש גם את היתרונות של עמידות בפני פגיעות של סלילה סלילה, וגם פתר את הסתירה בין שכבת סלילה של מתח גבוה, מה שהופך את מבנה הסלילה האידיאלי, והוא נקרא לעתים קרובות מבנה סלילה לא מהדהד.

בהשוואה לגליל המפולח הרגיל, הגליל המפולח המיוחד יכול להפחית עוד יותר את המתח בין השכבות, לשפר את פיזור המתח ולשפר מאוד את חוזק הפגיעה כדי לעמוד במתח יתר אטמוספרי ובמתח יתר תפעולי.

עמידות בפני פגיעות אינה קשורה רק למבנה הסליל, אלא גם באיכות היציקה של הסליל ובתכונות החשמליות של חומר הבידוד.

לאחר השלמת ליפוף המוצר, הוא יוצק עם שרף טהור במצב ואקום, ללא הוספת חומר מילוי, כך שביצועי הזרימה של השרף לא יופחתו.

ומכיוון שהסלילון מלופף באמצעות חוט, השרף יכול להרוות את הסלילון לחלוטין, לא משנה מהכיוון הצירי או הרדיאלי של הסלילון, ואין בועה בפנים.

תקציר: מאמר זה מציג את הסיווג והמאפיינים של שנאי יבש, ומתמקד במאפייני המבנה של שנאי יציקה מלופף תיל, מאפיינים טכניים, מערכת קירור, מערכת בקרת טמפרטורה וכן הלאה, מסכם את סיכויי הפיתוח של שנאי יבש. מילות מפתח: שנאי יבש; סיווג שנאי יציקה מלופף תיל.

שרף וסיבי זכוכית המורכבים מבידוד מוצק, לא רק עמידים בפני פגיעות טובות, ופריקה מקומית קטנה מאוד.

2.2.2. חוזק מכני טוב ועמידות חזקה לקצר חשמלי. עבור סלילת חוט גלילית מפולחת, לאחר יציקה בוואקום, ניתן להשרות את השרף בין שכבות, פיתולים ומקטעים של הסליל בבת אחת.

לאחר הייבוש, שרף, חוט וסיבי זכוכית משולבים בחוזקה ליצירת מבנה גוף קשיח וחזק. התכונות המכניות הגבוהות של המבנה קובעות כי למוצרי יציקת התיל יש עמידות טובה לקצר חשמלי.

מקדם ההתפשטות התרמית של חומר הבידוד המרוכב הנוצר על ידי ריפוי שרף וסיבי זכוכית הוא (18 ~ 20) × 10-6 / K, ומקדם ההתפשטות של נחושת המשמשת בסלילוף הוא 17 × 10-6 / K, שהוא קרוב בעיקרו לשניים. זה מבטל את הלחץ המכני בין מוליך הסליל לחומר הבידוד הנגרם על ידי התפשטות תרמית והתכווצות קרה במהלך פעולת השנאי. מהשורש כדי לבטל את תופעת הסדיקה.

מכיוון שהמוצר יצוק עם שרף בלחץ גבוה ונמוך וליבת הברזל מצופה בשרף, יש לו עמידות חזקה בפני לחות וקורוזיה. כאשר לחות האוויר היחסית היא 100%, הוא עדיין יכול לפעול במשך זמן רב.

מכיוון שבידוד המרוכב המורכב משרף טהור וסיבי זכוכית יש חוזק חשמלי גבוה במיוחד, עובי בידוד פני השטח של המוצר הוא רק 1.5 ~ 2 מ"מ, מה שמשפר מאוד את יעילות פיזור החום של משטח הליפוף.

2.3. מערכת קירור והגנה

שנאים יבשים מקוררים על ידי קירור אוויר טבעי וקירור במחזור אוויר מאולץ. קירור אוויר טבעי מאומץ כדי להבטיח את הפעולה התקינה של השנאי תחת עומס מדורג. השנאים היבשים המשמשים בתחנת הכוח באוג'י מס' 2 מקוררים כולם על ידי אוויר מאולץ על ידי מאוורר רדיאלי.

לאחר קירור באמצעות זרימת אוויר מאולצת, ניתן להגדיל את קיבולת השנאי היבש בהספק של 800 קילו-וולט ומטה ב-40%, ואת קיבולת השנאי היבש בהספק של 800 קילו-וולט ומעלה ב-50%, והוא יכול לפעול ברציפות.

שנאי מסוג יבש הוא בדרך כלל בעל הגנה IP00, כלומר, ללא מעטפת, לשימוש פנימי, תחנת הכוח השנייה של Baoji משתמשת במצב הגנה זה. כמו כן, בהתאם לדרישות המשתמש, ניתן להוסיף מעטפת מגן.

מארז IP20 מונע חדירת חומרים זרים מוצקים בעובי של יותר מ-12 מ"מ ומספק מחסום לחלקים החיים. כאשר מאומצת הגנה IP23, בנוסף לפונקציית ההגנה IP20, יש לו גם את הפונקציה של מניעת התזות מים.

2.4. מערכת בקרת טמפרטורה

הפעולה הבטוחה והאמינה וחיי השירות של שנאי חשמל תלויים במידה רבה בבידוד הבטוח והאמין של סליל השנאי. טמפרטורת הסליל העולה על טמפרטורת הבידוד היא אחת הסיבות העיקריות להרס הבידוד והשנאי אינו יכול לפעול כרגיל.

שנאי יציקה מלופף תיל מסדרת SC מאמץ מערכת בקרת טמפרטורה אוטומטית XMTB. אלמנט מדידת טמפרטורת התנגדות תרמית מפלטינה מוטמע בסיבוב הראשון של חוט הליפוף במתח נמוך כדי לזהות באופן אוטומטי את עליית הטמפרטורה של הליפוף, להציג את הטמפרטורה של הליפוף במתח נמוך תלת פאזי ולספק הגנה תרמית עבורם.

עם שינוי טמפרטורת הסביבה והעומס, כאשר הסליל מגיע לטמפרטורת הגבול, בקר הטמפרטורה ישלח אוטומטית אות לשליטה על הפעלת המאוורר (110 מעלות צלזיוס), עצירת המאוורר (90 מעלות צלזיוס), אזעקה (120 מעלות צלזיוס) וכיבוי (145 מעלות צלזיוס), כך שלמוצר יש הגנה אמינה מפני עומס יתר בפעולה.

שנאים יצוקים מלופפים בחוט מסדרת SC3 מאמצים טכנולוגיית M&C פטנטית לגילוי ובקרת טמפרטורה של סלילי שנאי, ומייצרים בקר טמפרטורה שיכול לזהות ישירות את טמפרטורת הסלילים, ולממש בקרת קירור אוויר מאולץ (AF), אזעקת טמפרטורת יתר והפעלת טמפרטורת יתר של השנאי.

לאחר ניפוי שגיאות רגיל של בקר הטמפרטורה, השנאי מופעל תחילה ברשת, ולאחר מכן בקר הטמפרטורה מופעל לפעולה. בקר הטמפרטורה נמצא במצב של בקרה אוטומטית, ומתבצעים גילוי והגנה על הטמפרטורה של השנאי. כאשר טמפרטורת הסליל גבוהה מ-110 מעלות צלזיוס, בקר הטמפרטורה מפעיל את המאוורר לקירור מאולץ; אם טמפרטורת הסליל יורדת מתחת ל-90 מעלות צלזיוס תחת קירור אוויר מאולץ, המאוורר נעצר.

אם טמפרטורת הסליל עולה עוד יותר, בקר הטמפרטורה ינפיק אזעקת טמפרטורה יתר (155 מעלות צלזיוס) ואות ניתוק טמפרטורה יתר (170 מעלות צלזיוס). כאשר בקר הטמפרטורה נכשל ולא ניתן להסירו באופן זמני, יש להסיר את בקר הטמפרטורה, והשנאי יוכל להמשיך לפעול, רק צריך לנטר ולוודא שהשנאי נמצא במצב פעולה רגיל.

3. השוואה בין שנאי יבש לשנאי טבול בשמן

היתרונות המשמעותיים והעלות הנמוכה של שנאים טבולים בשמן קשים להחלפה על ידי שנאים אחרים. בדרישות חוץ והגנה מפני אש במקומות כלליים, כיום ובעתיד לתקופה ארוכה יותר, עדיין יהיה בעיקר שנאי טבולים בשמן.

אבל עבור מקומות עם דרישות גבוהות להגנה מפני אש, משתמשים בשנאים יבשים או נוזלים שאינם דליקים ושנאים נוזליים שאינם דליקים. לשנאי היבש קיבולת עומס יתר גבוהה יותר משנאי הטבול בשמן, בעיקר משום שצפיפות הזרם של השנאי היבש נמוכה יותר, קיבולת החום גדולה וקבוע זמן הסלילה גדול.

בהשוואה לשנאי טבול בשמן, תנאי הבידוד של השנאי היבש משופרים. שנאי טבול בשמן משמש ביותר מקומות, והתקנה חיצונית יותר.

טווח ספקי הכוח של שנאי יבש קטן, פעולה בתוך מבנים יותר. בהשוואה לשנאים טבולים בשמן, הוא סובל משרעת מתח ברק נמוכה יותר, ראש גל איטי יותר והסתברות נמוכה יותר לפגיעת ברק.

שנאים יבשים מוגנים לעתים קרובות על ידי מעצורי תחמוצת מתכת, אשר לא רק מגבילים מתח יתר אטמוספרי, אלא גם מגבילים מתח יתר פנימי.