固安北信鐵路信號有限公司 065599
一、概述
BES-1600/ZPW型扼流適配變壓器用于大秦線重載ZPW-2000A型一體化軌道電路中,是我公司與通號設計院于2005年專門為大秦鐵路2億噸擴能改造工程設計研發的,由于額定電流過大,對線圈截面要求較高(不低于260mm2),線圈繞制工藝、大電流情況下鐵心飽和問題,成為我公司攻克的難點。經過大量摸索、試驗,最后確定為采用窄邊立繞方式,消除了匝間短路隱患,解決了繞制問題;從鐵心廠家訂做了CD型鐵心,提高了鐵心材料的磁感應強度、加大了鐵心的截面,使扼流適配變壓器在大電流情況下,不易飽和,從而提高了產品的安全系數。
扼流適配變壓器所配的ESP5型適配器是北京交通大學抗電磁干擾研究中心專門為大秦重載鐵路設計研發的,與1600A扼流變壓器配套使用,此種適配器除具有原有ESP型適配器的抗干擾功能外,還能通過較大的干擾電流,且與扼流變壓器干擾圈構成諧振回路,對不同的載頻起到提高阻抗的作用,更有利于信號傳輸。
二、設備構成及結構特點
BES-1600/ZPW型扼流適配變壓器由扼流變壓器與ESP5型適配器組成。為了解決大截面扁銅線繞制,我公司除采用了熱彎工藝外,還設計加工了三套專用工裝。在絕緣處理方式上,我公司先將繞制完畢的線圈采用半疊包方式纏包,再在匝間塞入絕緣板,然后進行整體纏包,大大加強了絕緣性能,更加利于散熱。每個線圈使用一根導線中間無焊接接頭,消除了直流電阻變化及接頭有可能斷裂的隱患。采用干式結構,便于現場維護。
(一)結構形式及外形尺寸
1.扼流適配變壓器箱體用鑄鐵鑄造,蓋與箱體間用石棉盤根密封。
2.出廠配附φ22保護管一根。
3.外形及安裝尺寸見下圖1:
圖1 扼流適配變壓器外形圖
外形尺寸:長×寬×高=683mm×515mm×480mm
安裝尺寸:450×170 4孔φ14×33
4. 鐵心由兩付400Hz、CD40×80×240 I級品鐵心組成;
5. 扼流等阻引接線分別為1.6米、3.6米。
三、使用環境及電氣性能
1. 使用環境
1)周圍空氣溫度:(-40~+70)℃;
2)周圍空氣相對濕度:不大于90%(25℃);
3)大氣壓力:(74.8~106)kPa(相當于海拔高度2500m以下);
4)振動頻率:(10~55)Hz,加速度幅值20m/s2(2g);
5)周圍無腐蝕和無引起爆炸危險的有害氣體及導電塵埃。
2. 接線圖(見下圖2)
圖2 原理接線圖
3.中點容許通過額定電流:1600A。
4.信號傳輸變比:1/3(牽引線圈1-2/信號線圈4-5)(誤差±5%)。
5.抗干擾線圈使用變比:1:25。
6.變壓器的同名端為:1、4、7、10。
7.變壓器的不平衡系數應小于0.5%。
8.變壓器牽引線圈1、2端子通以中點額定電流的一半,采用斷續工作制,間隔10min(通斷時間比為1:1,即通電10min,斷電10min),持續時間1.5h,其溫升不允許超過110K。
9.蓋與箱體須配合緊密,應符合GB/T4942.2的IP43級的規定。
10. 絕緣耐壓:
大氣壓力不低于89.8kPa(相當于海拔高度1000m以下)時,變壓器初、次級繞組間,繞組對鐵芯間應能承受交流正弦波50Hz,電壓有效值2kV,經1min耐壓試驗,應無擊穿或表面閃絡現象。
11. 絕緣電阻:
在環境溫度為+15℃~+35℃,相對濕度為45%~75%,大氣壓力(86~106)kPa的試驗條件下,初、次級繞組間,繞組對鐵芯間其絕緣電阻用500V兆歐表測應不小于100MΩ;
四、應用特點
大秦重載鐵路2億噸擴能改造工程,最大開行2萬噸列車組,經測試最大牽引回流為2000A,突破了國內牽引回流最大不超過1000A的歷史,經綜合考慮,將扼流適配變壓器的額定電流定為1600A,符合現場的應用情況,在國內電氣化電路應用中尚屬首次。
扼流適配變壓器引接線采用等阻雙套1.4×61×2的規格,其電流密度為2.13A/mm2,符合設計要求。
五、應用與維護
1. 扼流適配變壓器安裝在軌道旁用地腳螺栓緊固。
2. 扼流適配變壓器引出螺栓1、2處分別采用1.6m、3.6m長的扼流等阻引接線接至鋼軌,引出螺栓3處與相鄰扼流適配變壓器采用中點連接板連接。
3. 扼流適配變壓器使用前應對其變比及絕緣電阻、絕緣耐壓復測,合格后方可使用。
4. 扼流適配變壓器使用中,應經常檢查連接線連接是否良好,保持清潔,使其工作在正常狀態。
六、標志、包裝、運輸、貯存
1. 每臺扼流變壓器應在明顯的位置裝有標牌,其內容必須包括:
1)產品型號及名稱;
2)產品主要參數;
3)產品編號;
4)制造日期;
5)制造廠名。
2. 扼流適配變壓器包裝箱內應附產品合格證、使用說明書及裝箱單;包裝箱上應按GB191的規定,標明“向上”、“怕濕”、“堆碼層極限”等標志;標明產品型號及名稱、收發貨單位的名稱、地址等。
3. 扼流適配變壓器應在運輸過程中應避免受到機械損傷、強烈振動、碰撞和直接雨(雪)淋。
4. 扼流適配變壓器應貯存在通風良好,周圍無腐蝕性有害氣體,溫度為(-25~+40)℃,相對濕度不大于85%的倉庫中