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(1)輕量化、小型化
對于高速客運牽引機車,車體底架相對軌道的高度受到嚴格限制,重量指標非常重要,而且在長度及寬度方面也存在許多技術(shù)約束,所以其牽引變壓器面臨的主要問題是如何縮小體積,減輕重量。目前須就如何減少體積及重量進行研究,不斷地進行優(yōu)化設(shè)計,盡量滿足總體技術(shù)要求。另外,超導(dǎo)變壓器也是其一個前景較好的發(fā)展方向。
(2)一體化結(jié)構(gòu)
現(xiàn)在的牽引變壓器內(nèi)部安裝各種電抗器等電磁部件,甚至還有各種互感器存在,所以牽引變壓器是一個集成的概念,內(nèi)部需要解決安裝空間、電磁兼容、聯(lián)結(jié)等許多系統(tǒng)集成問題。這就需要采取較好的一體化設(shè)計思路。
(3)大容量化
交流傳動技術(shù)經(jīng)過幾十年發(fā)展已經(jīng)非常成熟。20 世紀 80 年代初,一臺軸式為BO-BO、質(zhì)量為 84t 的三相交流機車功率為 5600kW,單軸功率為 1400kW,機車單位質(zhì)量功率達 67kW/t； 現(xiàn)在研制出的 BO-BO 軸式、 質(zhì)量 86 t、 持續(xù)功率達 6400kW的異步牽引傳動電力機車,其單軸功率達 1600 kW,機車單位質(zhì)量功率接近 75kW/t。這時擺在牽引變壓器研究者面前的任務(wù)就是如何進一步提高牽引繞組容量或者整個變壓器容量。所以,在滿足要求的前提下提高變壓器容量是變壓器進一步發(fā)展的方向。
(4)高可靠性
牽引變壓器可靠性影響到整車及鐵路系統(tǒng)運行,所以將來在如何提高可靠性方面要開展進一步研究,其主要內(nèi)容包括部件可靠性,結(jié)構(gòu)可靠性,材料可靠性, 安裝可靠性等。
(5)環(huán)保化
隨著社會不斷進步,環(huán)境保護越來越受到關(guān)注,變壓器環(huán)境保護方面的問題主要有三個：第一為噪聲控制,第二是變壓器油的污染問題,第三為電磁污染問題。所以在將來如何降低噪聲污染是一個大的研究課題,在變壓器油方面將采用可以降解的變壓器油為主線,同時還必須采取措施解決電磁污染問題。
(6)智能化
以往牽引變壓器保護環(huán)節(jié)少,監(jiān)控困難,給使用及檢查帶來一定困難。隨著計算機技術(shù)的發(fā)展,使復(fù)雜的變壓器數(shù)據(jù)采集及處理問題變得越來越容易實現(xiàn),從而大大促進了牽引變壓器監(jiān)控技術(shù)的成熟與發(fā)展。大量的電子技術(shù)及數(shù)控技術(shù)將得到廣泛應(yīng)用,實現(xiàn)多渠道對變壓器數(shù)據(jù)現(xiàn)場監(jiān)控,保證牽引變壓器安全、穩(wěn)定運行,并且達到節(jié)能的目的。
(7)模塊化、系列化設(shè)計
國外一些主要牽引變壓器制造企業(yè)的產(chǎn)品技術(shù)已經(jīng)達到了很高的水平,建立了完整的產(chǎn)品技術(shù)平臺,如鐵心制造平臺、線圈制造平臺、絕緣處理平臺等,使產(chǎn)品技術(shù)標準化、模塊化、通用化。通過嚴格控制標準化接口,將預(yù)設(shè)計、預(yù)制造和預(yù)試驗過的標準化和最優(yōu)化的集成部件組合在一起,科學(xué)、合理地形成標準化、通用化變壓器部件模塊,可大大提高牽引變壓器模塊化設(shè)計和制造能力,保證產(chǎn)品的成熟性和可靠性。 |
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