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固安北信铁路信号有限公司 065599
一、概述
BES-1600/ZPW型扼流适配变压器用于大秦线重载ZPW-2000A型一体化轨道电路中,是我公司与通号设计院于2005年专门为大秦铁路2亿吨扩能改造工程设计研发的,由于额定电流过大,对线圈截面要求较高(不低于260mm2),线圈绕制工艺、大电流情况下铁心饱和问题,成为我公司攻克的难点。经过大量摸索、试验,最后确定为采用窄边立绕方式,消除了匝间短路隐患,解决了绕制问题;从铁心厂家订做了CD型铁心,提高了铁心材料的磁感应强度、加大了铁心的截面,使扼流适配变压器在大电流情况下,不易饱和,从而提高了产品的安全系数。
扼流适配变压器所配的ESP5型适配器是北京交通大学抗电磁干扰研究中心专门为大秦重载铁路设计研发的,与1600A扼流变压器配套使用,此种适配器除具有原有ESP型适配器的抗干扰功能外,还能通过较大的干扰电流,且与扼流变压器干扰圈构成谐振回路,对不同的载频起到提高阻抗的作用,更有利于信号传输。
二、设备构成及结构特点
BES-1600/ZPW型扼流适配变压器由扼流变压器与ESP5型适配器组成。为了解决大截面扁铜线绕制,我公司除采用了热弯工艺外,还设计加工了三套专用工装。在绝缘处理方式上,我公司先将绕制完毕的线圈采用半叠包方式缠包,再在匝间塞入绝缘板,然后进行整体缠包,大大加强了绝缘性能,更加利于散热。每个线圈使用一根导线中间无焊接接头,消除了直流电阻变化及接头有可能断裂的隐患。采用干式结构,便于现场维护。
(一)结构形式及外形尺寸
1.扼流适配变压器箱体用铸铁铸造,盖与箱体间用石棉盘根密封。
2.出厂配附φ22保护管一根。
3.外形及安装尺寸见下图1:
图1 扼流适配变压器外形图
外形尺寸:长×宽×高=683mm×515mm×480mm
安装尺寸:450×170 4孔φ14×33
4. 铁心由两付400Hz、CD40×80×240 I级品铁心组成;
5. 扼流等阻引接线分别为1.6米、3.6米。
三、使用环境及电气性能
1. 使用环境
1)周围空气温度:(-40~+70)℃;
2)周围空气相对湿度:不大于90%(25℃);
3)大气压力:(74.8~106)kPa(相当于海拔高度2500m以下);
4)振动频率:(10~55)Hz,加速度幅值20m/s2(2g);
5)周围无腐蚀和无引起爆炸危险的有害气体及导电尘埃。
2. 接线图(见下图2)
图2 原理接线图
3.中点容许通过额定电流:1600A。
4.信号传输变比:1/3(牵引线圈1-2/信号线圈4-5)(误差±5%)。
5.抗干扰线圈使用变比:1:25。
6.变压器的同名端为:1、4、7、10。
7.变压器的不平衡系数应小于0.5%。
8.变压器牵引线圈1、2端子通以中点额定电流的一半,采用断续工作制,间隔10min(通断时间比为1:1,即通电10min,断电10min),持续时间1.5h,其温升不允许超过110K。
9.盖与箱体须配合紧密,应符合GB/T4942.2的IP43级的规定。
10. 绝缘耐压:
大气压力不低于89.8kPa(相当于海拔高度1000m以下)时,变压器初、次级绕组间,绕组对铁芯间应能承受交流正弦波50Hz,电压有效值2kV,经1min耐压试验,应无击穿或表面闪络现象。
11. 绝缘电阻:
在环境温度为+15℃~+35℃,相对湿度为45%~75%,大气压力(86~106)kPa的试验条件下,初、次级绕组间,绕组对铁芯间其绝缘电阻用500V兆欧表测应不小于100MΩ;
四、应用特点
大秦重载铁路2亿吨扩能改造工程,最大开行2万吨列车组,经测试最大牵引回流为2000A,突破了国内牵引回流最大不超过1000A的历史,经综合考虑,将扼流适配变压器的额定电流定为1600A,符合现场的应用情况,在国内电气化电路应用中尚属首次。
扼流适配变压器引接线采用等阻双套1.4×61×2的规格,其电流密度为2.13A/mm2,符合设计要求。
五、应用与维护
1. 扼流适配变压器安装在轨道旁用地脚螺栓紧固。
2. 扼流适配变压器引出螺栓1、2处分别采用1.6m、3.6m长的扼流等阻引接线接至钢轨,引出螺栓3处与相邻扼流适配变压器采用中点连接板连接。
3. 扼流适配变压器使用前应对其变比及绝缘电阻、绝缘耐压复测,合格后方可使用。
4. 扼流适配变压器使用中,应经常检查连接线连接是否良好,保持清洁,使其工作在正常状态。
六、标志、包装、运输、贮存
1. 每台扼流变压器应在明显的位置装有标牌,其内容必须包括:
1)产品型号及名称;
2)产品主要参数;
3)产品编号;
4)制造日期;
5)制造厂名。
2. 扼流适配变压器包装箱内应附产品合格证、使用说明书及装箱单;包装箱上应按GB191的规定,标明“向上”、“怕湿”、“堆码层极限”等标志;标明产品型号及名称、收发货单位的名称、地址等。
3. 扼流适配变压器应在运输过程中应避免受到机械损伤、强烈振动、碰撞和直接雨(雪)淋。
4. 扼流适配变压器应贮存在通风良好,周围无腐蚀性有害气体,温度为(-25~+40)℃,相对湿度不大于85%的仓库中
一、概述
BES-1600/ZPW型扼流适配变压器用于大秦线重载ZPW-2000A型一体化轨道电路中,是我公司与通号设计院于2005年专门为大秦铁路2亿吨扩能改造工程设计研发的,由于额定电流过大,对线圈截面要求较高(不低于260mm2),线圈绕制工艺、大电流情况下铁心饱和问题,成为我公司攻克的难点。经过大量摸索、试验,最后确定为采用窄边立绕方式,消除了匝间短路隐患,解决了绕制问题;从铁心厂家订做了CD型铁心,提高了铁心材料的磁感应强度、加大了铁心的截面,使扼流适配变压器在大电流情况下,不易饱和,从而提高了产品的安全系数。
扼流适配变压器所配的ESP5型适配器是北京交通大学抗电磁干扰研究中心专门为大秦重载铁路设计研发的,与1600A扼流变压器配套使用,此种适配器除具有原有ESP型适配器的抗干扰功能外,还能通过较大的干扰电流,且与扼流变压器干扰圈构成谐振回路,对不同的载频起到提高阻抗的作用,更有利于信号传输。
二、设备构成及结构特点
BES-1600/ZPW型扼流适配变压器由扼流变压器与ESP5型适配器组成。为了解决大截面扁铜线绕制,我公司除采用了热弯工艺外,还设计加工了三套专用工装。在绝缘处理方式上,我公司先将绕制完毕的线圈采用半叠包方式缠包,再在匝间塞入绝缘板,然后进行整体缠包,大大加强了绝缘性能,更加利于散热。每个线圈使用一根导线中间无焊接接头,消除了直流电阻变化及接头有可能断裂的隐患。采用干式结构,便于现场维护。
(一)结构形式及外形尺寸
1.扼流适配变压器箱体用铸铁铸造,盖与箱体间用石棉盘根密封。
2.出厂配附φ22保护管一根。
3.外形及安装尺寸见下图1:
图1 扼流适配变压器外形图
外形尺寸:长×宽×高=683mm×515mm×480mm
安装尺寸:450×170 4孔φ14×33
4. 铁心由两付400Hz、CD40×80×240 I级品铁心组成;
5. 扼流等阻引接线分别为1.6米、3.6米。
三、使用环境及电气性能
1. 使用环境
1)周围空气温度:(-40~+70)℃;
2)周围空气相对湿度:不大于90%(25℃);
3)大气压力:(74.8~106)kPa(相当于海拔高度2500m以下);
4)振动频率:(10~55)Hz,加速度幅值20m/s2(2g);
5)周围无腐蚀和无引起爆炸危险的有害气体及导电尘埃。
2. 接线图(见下图2)
图2 原理接线图
3.中点容许通过额定电流:1600A。
4.信号传输变比:1/3(牵引线圈1-2/信号线圈4-5)(误差±5%)。
5.抗干扰线圈使用变比:1:25。
6.变压器的同名端为:1、4、7、10。
7.变压器的不平衡系数应小于0.5%。
8.变压器牵引线圈1、2端子通以中点额定电流的一半,采用断续工作制,间隔10min(通断时间比为1:1,即通电10min,断电10min),持续时间1.5h,其温升不允许超过110K。
9.盖与箱体须配合紧密,应符合GB/T4942.2的IP43级的规定。
10. 绝缘耐压:
大气压力不低于89.8kPa(相当于海拔高度1000m以下)时,变压器初、次级绕组间,绕组对铁芯间应能承受交流正弦波50Hz,电压有效值2kV,经1min耐压试验,应无击穿或表面闪络现象。
11. 绝缘电阻:
在环境温度为+15℃~+35℃,相对湿度为45%~75%,大气压力(86~106)kPa的试验条件下,初、次级绕组间,绕组对铁芯间其绝缘电阻用500V兆欧表测应不小于100MΩ;
四、应用特点
大秦重载铁路2亿吨扩能改造工程,最大开行2万吨列车组,经测试最大牵引回流为2000A,突破了国内牵引回流最大不超过1000A的历史,经综合考虑,将扼流适配变压器的额定电流定为1600A,符合现场的应用情况,在国内电气化电路应用中尚属首次。
扼流适配变压器引接线采用等阻双套1.4×61×2的规格,其电流密度为2.13A/mm2,符合设计要求。
五、应用与维护
1. 扼流适配变压器安装在轨道旁用地脚螺栓紧固。
2. 扼流适配变压器引出螺栓1、2处分别采用1.6m、3.6m长的扼流等阻引接线接至钢轨,引出螺栓3处与相邻扼流适配变压器采用中点连接板连接。
3. 扼流适配变压器使用前应对其变比及绝缘电阻、绝缘耐压复测,合格后方可使用。
4. 扼流适配变压器使用中,应经常检查连接线连接是否良好,保持清洁,使其工作在正常状态。
六、标志、包装、运输、贮存
1. 每台扼流变压器应在明显的位置装有标牌,其内容必须包括:
1)产品型号及名称;
2)产品主要参数;
3)产品编号;
4)制造日期;
5)制造厂名。
2. 扼流适配变压器包装箱内应附产品合格证、使用说明书及装箱单;包装箱上应按GB191的规定,标明“向上”、“怕湿”、“堆码层极限”等标志;标明产品型号及名称、收发货单位的名称、地址等。
3. 扼流适配变压器应在运输过程中应避免受到机械损伤、强烈振动、碰撞和直接雨(雪)淋。
4. 扼流适配变压器应贮存在通风良好,周围无腐蚀性有害气体,温度为(-25~+40)℃,相对湿度不大于85%的仓库中