Новосибирские разработчики создали трансформатор для работы в экстремальных условиях



24.04.2017

Ученые из Новосибирска разработали новое поколение трансформаторов с высокой эффективностью и практически неограниченным сроком службы. Благодаря керамической изоляции катушек, которая легла в основу разработки, устройства обладают стойкостью к механическому воздействию, высоким и низким температурам, а также к ее перепадам. Разработка "Трансформатор с керамической изоляцией" стала лучшей в энергетическом направлении крупнейшего в России и Восточной Европе акселератора GenerationS от РВК.

В настоящее время трансформаторы в основном делятся на два типа: масляные устройства и сухие трансформаторы с литой изоляцией. Особенности конструкций устройств накладывают ряд существенных ограничений на их использование. Для недорогих масляных трансформаторов необходимо огороженное пространство вне жилых зданий и людских потоков в связи с их пожаро- и взрывоопасностью. Сухие трансформаторы с литой изоляцией требуют специальное оборудованное помещение с подходящим микроклиматом или использование специальных герметичных обогреваемых кожухов, защищающих устройство от воздействия низких температур, пыли и влаги. Оба типа трансформаторов не могут работать при сильном нагреве изоляции катушек, не выдерживают значительных перекосов фазового напряжения, длительного короткого замыкания. Экстремальные режимы работы, нестабильность электрических сетей постепенно приводят к локальным перегревам изоляции и преждевременному выходу трансформатора из строя значительно раньше положенного срока эксплуатации даже при наличии защищающих элементов в цепи.

Для трансформатора с керамической изоляцией перекос фазы не представляет угрозы. В ходе испытаний устройство в сотни раз дольше, чем традиционные трансформаторы, находилось в режиме короткого замыкания, при этом износа изоляции не произошло. Кроме того, трансформаторы с керамической изоляцией не боятся пыли, влаги, температурных скачков, могут долго и стабильно работать в любом климате - в условиях крайнего севера или тропиков.

По словам генерального директора проекта Владимира Степанчука, в основе решения разработчиков проекта "Трансформатор с керамической изоляцией", стартовавшего в 2007 году, лежит использование керамикоподобного покрытия, представляющего собой оксид алюминия (Al2O3), которое образуется на поверхности алюминиевого провода обмотки изоляции. Командой проекта во главе с автором технологии Алексеем Никифоровым разработаны и запатентованы технологии производства катушек из алюминиевого провода.

"Наша разработка защищена различными патентами, в том числе международными. На основе технологии керамической изоляции мы уже выпускаем образцы сварочного трансформатора, а также успешно испытаны силовые трансформаторы для солнечной энергетики", - уточнил Владимир Степанчук.

Как отмечают разработчики, высокая термостойкость и теплопроводность материала позволили уменьшить габариты и массу трансформатора почти в три раза. Особенность конструкции устройства делает его практически бесшумным. Кроме того, керамическая изоляция обладает радиационной стойкостью - устройства могут использоваться в открытом космосе без последствий от воздействия вспышек на Солнце.

В настоящее время команда проекта ведет переговоры с промышленным партнером и инвестором о создании опытного мелкосерийного производства, а в дальнейшем - строительства по этой технологии завода трансформаторов нового типа.

"Участие в GenerationS позволило нам не только найти и вступить в переговоры с промышленным партнером, но и привлекло к проекту внимание серьезных инвесторов. Мы получили ряд интересных предложений, которые сейчас прорабатываем", - заключил Владимир Степанчук.

Источник


Возврат к списку