रेलवे ट्रांसफार्मर (ट्रैक्शन ट्रांसफार्मर): प्रकार और उपयोग

रेलवे ट्रांसफार्मर (ट्रैक्शन ट्रांसफार्मर): यह क्या है, प्रकार, और यह कैसे काम करता है

क्या एकरेलवे ट्रांसफार्मर? आप इसे ट्रैक्शन ट्रांसफार्मर भी कहते हुए सुनेंगे। मूल रूप से, यह किट का वह टुकड़ा है जो विद्युत ऊर्जा को ट्रेनों और उन्हें समर्थन देने वाले बुनियादी ढांचे के लिए उपयोग करने योग्य बनाता है। यह कहां रहता है यह मायने रखता है, हालांकि -यह या तो किसी में छिपा हुआ हैकर्षण सबस्टेशनग्रिड से ओवरहेड लाइनों या तीसरी रेल को फीड करना, या इसे ट्रेन पर ही बोल्ट किया गया है (लोकोमोटिव या ईएमयू), जहां यह उस भारी ओवरहेड वोल्टेज को कम कर देता है ताकि ट्रैक्शन कनवर्टर, मोटर्स और सभी ऑनबोर्ड सहायक वास्तव में इसका उपयोग कर सकें।

अब, बात यह है: ये आपके बगीचे के लिए विभिन्न प्रकार के बिजली ट्रांसफार्मर नहीं हैं। रेलवे बिजली प्रणालियाँ क्रूर हैं {{2}भारी ओवरलोड, लगातार स्विचिंग, नॉन-स्टॉप कंपन, और पावर इलेक्ट्रॉनिक्स से हार्मोनिक्स जो एक नियमित ट्रांसफार्मर को रुला देंगे। इसलिए रेलवे ट्रांसफार्मर अधिक मजबूत, स्मार्ट और पूरी तरह से अलग प्राथमिकताओं के साथ बनाए गए हैं।

सीधे शब्दों में कहें तो रेलवे (ट्रैक्शन) ट्रांसफार्मर एक विद्युत ट्रांसफार्मर है जिसे विशेष रूप से रेल विद्युतीकरण के लिए डिज़ाइन किया गया है। इसका मुख्य कार्य है? उच्च वोल्टेज लें और इसे किसी ऐसी चीज़ पर छोड़ें जिसके साथ कर्षण उपकरण काम कर सके। लेकिन यह केवल वोल्टेज रूपांतरण के बारे में नहीं है -यह विद्युत अलगाव भी प्रदान करता है, सुरक्षा प्रणालियों के साथ अच्छा खेलता है, और क्षेत्र के साथ आने वाले चक्रीय भार, हार्मोनिक्स और यांत्रिक तनाव जैसी सभी खराब परिचालन स्थितियों को संभालना पड़ता है।

वे आम तौर पर दो मुख्य स्थानों पर दिखाई देते हैं:

1) ट्रैक्शन सबस्टेशन ट्रांसफार्मर (ग्रिड-साइड)

यह सार्वजनिक ग्रिड और रेलवे नेटवर्क के बीच स्थित है। इसके टमटम में शामिल हैं:

 वोल्टेज को ट्रांसमिशन स्तर (66-220 केवी के बारे में सोचें) से रेलवे आपूर्ति स्तर तक नीचे ले जाना25 केवी एसी.

 ओवरहेड लाइन के एक या अधिक अनुभागों को फीड करना।

 सुरक्षा और नियंत्रण योजनाओं का समर्थन करना ताकि दोष पूरे सिस्टम को खराब न करें।

अधिकांश एसी रेलवे में, आपको ट्रेनों के बिजली खींचने पर वोल्टेज को नियंत्रित रखने के लिए मार्ग के किनारे ये सबस्टेशन मिलेंगे।

2) ऑनबोर्ड ट्रैक्शन ट्रांसफार्मर (ट्रेन-साइड)

यह वह है जो आपको एसी विद्युतीकृत ट्रेनों में मिलेगा (25 केवी एसी या 15 केवी एसीनेटवर्क)। विद्युतीय रूप से, यह पेंटोग्राफ़ और ट्रैक्शन कनवर्टर के बीच स्थित होता है-इसलिए श्रृंखला कुछ इस तरह दिखती है:

पेंटोग्राफ → मुख्य सर्किट ब्रेकर → ट्रैक्शन ट्रांसफार्मर → ट्रैक्शन कनवर्टर → ट्रैक्शन मोटर्स।

इसके मुख्य कार्य:

 ओवरहेड लाइन वोल्टेज को उस स्तर तक कम करना जिसे पावर इलेक्ट्रॉनिक्स संभाल सके।

 न केवल कर्षण के लिए, बल्कि एचवीएसी, कंप्रेसर, बैटरी चार्जर, प्रकाश व्यवस्था और नियंत्रण शक्ति के लिए भी एकाधिक माध्यमिक आउटपुट प्रदान करना।

ध्यान देने योग्य बात: हर इलेक्ट्रिक ट्रेन में एक नहीं होता है।डीसी सिस्टम(उस पर अधिक जानकारी नीचे) अक्सर उसी अर्थ में ऑनबोर्ड ट्रांसफार्मर की आवश्यकता नहीं होती है।

इसके मूल में, यह हैइलेक्ट्रोमैग्नेटिक इंडक्शनभारी सामान उठाना:

प्राथमिक वाइंडिंग उच्च वोल्टेज AC को ग्रहण करती है।

चुंबकीय कोर उस ऊर्जा को एक या अधिक द्वितीयक वाइंडिंग्स से जोड़ता है।

द्वितीयक वाइंडिंग्स कम वोल्टेज लेकिन उच्च धाराएँ प्रदान करती हैं।

हालाँकि, रेलवे उपयोग में, डिज़ाइन को इसका सामना करना पड़ता है:

 तेजी से लोड बदलता है (तेजी से चलने वाली ट्रेनें एक टन करंट खींचती हैं)।

 अल्पावधि अधिभार.

 हार्मोनिक्सऔरगैर-साइनसॉइडल धाराएँउन ट्रैक्शन कन्वर्टर्स से.

 सेवा की मांग में बदलाव के कारण थर्मल साइक्लिंग-दिन भर तापमान ऊपर-नीचे होता रहता है।

रेलवे ट्रांसफार्मर का डिज़ाइन सिस्टम वोल्टेज और आवृत्ति से कसकर बंधा होता है। यहां त्वरित विवरण दिया गया है:

1) सिंगल-फेज ट्रैक्शन ट्रांसफार्मर (एसी ट्रेनें)

अधिकांश एसी रेलवे प्रभावी रूप से एकल चरण ओवरहेड आपूर्ति पर चलते हैं। यहां ऑनबोर्ड ट्रांसफार्मर में आम तौर पर निम्नलिखित होते हैं:

 एक एकल-चरण प्राथमिक.

 एकाधिक माध्यमिक वाइंडिंग्स (कर्षण + सहायक)।

 ओवरहेड लाइन सर्ज और स्विचिंग घटनाओं को संभालने के लिए विशिष्ट इन्सुलेशन समन्वय।

2) मल्टी-वाइंडिंग/कनवर्टर-ड्यूटी ट्रांसफॉर्मर

आधुनिक ट्रेनों पर भरोसा हैआईजीबीटी-आधारित कन्वर्टर्स। इस प्रकार द्वितीयक वाइंडिंग को इस प्रकार व्यवस्थित किया जाता है:

 खिलानारेक्टिफायर/इनवर्टरकुशलता से.

 तरंग को कम करें और कनवर्टर के प्रदर्शन को बढ़ावा दें।

 सँभालनाहार्मोनिक हीटिंगबेहतर-क्योंकि हार्मोनिक्स एक वास्तविक सिरदर्द है।

3) 2×25 केवी सिस्टम में ऑटोट्रांसफॉर्मर

कुछ25 के.वीनेटवर्क का उपयोग करें a2×25 केवीलंबी अवधि में वोल्टेज ड्रॉप और नुकसान को कम करने के लिए ऑटोट्रांसफॉर्मर योजना। इस सेटअप में:

ओवरहेड सिस्टम विभिन्न क्षमताओं पर एक फीडर कंडक्टर और कैटेनरी का उपयोग करता है।

ऑटोट्रांसफॉर्मर को वोल्टेज को स्थिर करने और रिटर्न धाराओं को प्रबंधित करने के लिए मार्ग पर रखा जाता है।

बस स्पष्ट होने के लिए: ये ऑनबोर्ड ट्रैक्शन ट्रांसफार्मर नहीं हैं -वे इसका हिस्सा हैंआपूर्ति वास्तुकला.

4) तेल से भरे हुए बनाम सूखे से भरे हुए प्रकार के ट्रांसफार्मर

ट्रेन डिज़ाइन और ऑपरेटर प्राथमिकताओं के आधार पर, आप देखेंगे:

तेल-भरा हुआ:बढ़िया गर्मी हस्तांतरण, रेटिंग के लिए कॉम्पैक्ट, लेकिन आपको रोकथाम और आग/पर्यावरण नियंत्रण की आवश्यकता है।

सूखी-प्रकार/राल कास्ट:कोई तरल पदार्थ नहीं, गिरने का खतरा कम, लेकिन अक्सर बड़ा/भारी और ठंडा करने के लिए तुरंत ध्यान देना पड़ता है।

"सही" विकल्प मानकों, स्थान, वायु प्रवाह, अग्नि सुरक्षा लक्ष्यों और आप लंबी अवधि में कितना रखरखाव करने को तैयार हैं, इस पर निर्भर करता है।

रेलवे ट्रांसफार्मर कठिन जीवन के लिए बनाए गए हैं। यहाँ वह चीज़ है जो उन्हें अलग करती है:

डिज़ाइन अलग-अलग होते हैं, लेकिन एक विशिष्ट रेलवे ट्रांसफार्मर में शामिल हैं:

कोर और वाइंडिंग्स:दक्षता, थर्मल प्रदर्शन और हार्मोनिक हीटिंग के लिए अनुकूलित।

इन्सुलेशन प्रणाली:उच्च {{0}वोल्टेज आवेग तनाव और लंबी अवधि की उम्र बढ़ने का सामना करने के लिए निर्मित।

झाड़ियाँ/समाप्ति:कंपन और थर्मल साइकलिंग के लिए पर्याप्त मजबूत।

शीतलन प्रणाली:प्रकार के आधार पर रेडिएटर, पंखे, पंप, या मजबूर वायु नलिकाएं।

इंस्ट्रुमेंटेशन:तापमान सेंसर, तेल स्तर/दबाव उपकरण (तेल भराव के लिए), और निगरानी इंटरफ़ेस।

बढ़ते संरचना:रेलवे शॉक और कंपन विशिष्टताओं को पूरा करने के लिए डिज़ाइन किया गया।

जब इंजीनियर रेलवे ट्रांसफार्मर को निर्दिष्ट करने या तुलना करने के लिए बैठते हैं, तो वे यहां क्या देख रहे हैं:

इन ट्रांसफार्मरों को स्वस्थ रखने का अर्थ है नियमित निगरानी और परीक्षण। सामान्य प्रथाओं में शामिल हैं:

 दृश्य निरीक्षण (रिसाव, संदूषण, शीतलन स्थिति)।

 इन्सुलेशन प्रतिरोध और वाइंडिंग प्रतिरोध की जाँच।

 अनुपात परीक्षण चालू करता है.

 तापमान की निगरानी और रुझान।

 तेल से भरी इकाइयों (नमी, ढांकता हुआ शक्ति, अम्लता) के लिए तेल परीक्षण।

 विघटित गैस विश्लेषण (डीजीए) जहां लागू हो, आंतरिक दोषों को शीघ्र पकड़ने के लिए बहुत अच्छा है।

 कुछ नैदानिक ​​कार्यक्रमों में आंशिक निर्वहन परीक्षण।

कार्यक्रम आम तौर पर रेलवे ऑपरेटर मानकों और राष्ट्रीय नियमों द्वारा संचालित होते हैं, जाहिर तौर पर सुरक्षा पहले होती है।

कुछ बार-बार होने वाले सिरदर्द:

overheatingओवरलोड ड्यूटी, कूलिंग विफलता, या हार्मोनिक हानि से।

इन्सुलेशन उम्र बढ़नेगर्मी, नमी और बिजली के तनाव से तेजी आती है।

ढीले कनेक्शनया कंपन और थर्मल साइक्लिंग से सीसा क्षति।

बुशिंग/समाप्ति विफलता-ट्रैकिंग, संदूषण, यांत्रिक तनाव।

तेल का क्षरण(ऑक्सीकरण, नमी का प्रवेश) तेल से भरे डिज़ाइनों में।

प्रो टिप: रुझान पर आधारित निगरानी{{1}समय के साथ बदलावों पर नजर रखना{{2}एकल परीक्षा परिणाम की तुलना में कहीं अधिक उपयोगी है।

क्या सभी इलेक्ट्रिक ट्रेनों में ट्रैक्शन ट्रांसफार्मर होता है?
नहीं। एसी ट्रेनें आमतौर पर चलती हैं। कई डीसी प्रणालियाँ ऑनबोर्ड ट्रैक्शन ट्रांसफार्मर का उसी तरह उपयोग नहीं करतीं, हालांकि उनके पास अभी भी रूपांतरण गियर है।

ट्रैक्शन ट्रांसफार्मर और सामान्य ट्रांसफार्मर के बीच क्या अंतर है?
ट्रैक्शन ट्रांसफार्मर का निर्माण रेलवे ड्यूटी के लिए किया जाता है, कंपन, ओवरलोड, तेज लोड परिवर्तन, हार्मोनिक्स। सामान्य औद्योगिक ट्रांसफार्मर उस प्रकार के दुरुपयोग के लिए डिज़ाइन नहीं किए गए हैं।

ट्रैक्शन सबस्टेशन ट्रांसफार्मर क्या है?
यह सबस्टेशन पर ट्रांसफार्मर है जो ग्रिड वोल्टेज को रेलवे फीडिंग वोल्टेज (उदाहरण के लिए, 25 केवी एसी) तक ले जाता है और ओवरहेड लाइन अनुभागों को आपूर्ति करता है।

यदि आप चाहें तो रेलवे ट्रांसफार्मर या ट्रैक्शन ट्रांसफार्मर एक विशेष उपकरण है जो विद्युतीकृत रेलवे के लिए बिल्कुल आवश्यक है। चाहे वह सबस्टेशन से नेटवर्क को फीड करना हो या वोल्टेज को कम करने के लिए ट्रेन पर सवार होना हो, इसका डिज़ाइन सभी तरह की समस्याओं से निपटने के बारे में है: ओवरलोड चक्र, हार्मोनिक्स, कंपन, तंग स्थान और सख्त सुरक्षा मानक। यदि आप निर्दिष्ट कर रहे हैं, रखरखाव कर रहे हैं, या बस अधिकतम जीवन प्राप्त करने का प्रयास कर रहे हैं, तो आप अंतरराष्ट्रीय मानकों और रेलवे की विशिष्ट तकनीकी आवश्यकताओं दोनों पर निर्भर रहना चाहेंगे। यह सिर्फ एक ट्रांसफॉर्मर नहीं है -यह एक ट्रांसफॉर्मर है जो जिम में लगाया गया है।

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