Amorfní transformátor

Z Wikipedie, otevřené encyklopedie
Skočit na navigaci Skočit na vyhledávání

Amorfní transformátor (Amorphous Metal Distributin Transformer) je druh VN transformátoru, který se nachází v distribučních sítích. Na rozdíl od klasických transformátorů, které mají magnetické jádro složené z orientovaných (anizotropních) plechů, mají amorfní transformátory magnetický obvod složený z amorfních (izotropních) plechů (kovů).[1]

Amorfní transformátory se vyznačují nákladnější výrobou, avšak nesmírné pozitivum jsou nižší ztráty, malý environmentální dopad na okolí a dlouhodobě nižší náklady na provoz transformátoru.[2]

Technologie výroby[editovat | editovat zdroj]

Výrobní technologie amorfních plechů je založena na metodě rychlého ochlazení tekutého kovu, která umožňuje vyrábět pásy o tloušťce několika desítek mikronů, řádově 0,02 mm. Materiálem je slitina železa a boru, křemíku a fosforu.[1]

Rychlým ochlazením plechů (1 až 2 ms), které zamezuje růstu krystalického zrna, dojde ke zpevnění tekutého materiálu. K ochlazení dochází na rotujícím válci, na který je nanášen tekutý kov z  něhož vznikne amorfní struktura s velmi odlišnými vlastnostmi v porovnání s typickými kovovými krystalickými látkami.[2]

Výhody a nevýhody[editovat | editovat zdroj]

Amorfní magnetické materiály se vyznačují vysokou permeabilitou a mají nízkou magnetickou anizotropii (tj. mají více méně ve všech směrech stejné magnetické vlastnosti). Výrobky z těchto materiálu mají mnohem menší ztrátový výkon.[1]

Amorfní magnetické materiály mají významně nižší měrné ztráty, a to přibližně o 70 % oproti orientovaným magnetickým plechům, které výsledně ovlivňují ztráty transformátoru naprázdno.[1]

Transformátory vyrobené touto technologií se vyznačují vysokou účinností, čímž přispívají ke snižování spotřeby elektrické energie.[1]

Výrobní cena transformátoru je s ohledem na dražší cenu amorfních materiálů, složitější technologii výroby a potřebu většího množství měděného vinutí vyšší oproti ceně klasického transformátoru. Vyšší pořizovací náklady se ale během několika let vrací v úspoře za provoz transformátoru. Významnou výhodou je také delší životnost oproti konvenčním transformátorům.[3]

Porovnání ztrát  transformátorů společnosti ABB pro napěťovou hladinu 22 kV[3]
Amorfní jádro Ecodesign 2014
SN [kVA] P0 [W] Pk [W] SN [kVA] P0 [W] Pk [W]
160 100 1700 160 210 2350
250 160 2900 250 300 3250
400 195 3500 400 430 4600
630 210 4700 630 600 6500
800 245 7100 800 650 8400
1000 460 9000 1000 770 10500
  • SN – jmenovitý výkon
  • P0 – ztrátový výkon naprázdno
  • Pk – ztrátový výkon nakrátko

Použití[editovat | editovat zdroj]

Nejčastěji se amorfní transformátory používají ve výkonech 50 - 1000 kVA. Jejich použití se celosvětově stále rozšiřuje a to  se zvyšujícími se požadavky na eliminaci ekologického dopadu na životní prostředí a  technologií s vyšší účinností[3].

V Česku se tato technologie uplatňuje zejména v energetice, MVE, FVE (Zbrašín), BPS, dopravě a stále častěji ve výrobních závodech.

Odkazy[editovat | editovat zdroj]

Reference[editovat | editovat zdroj]

  1. a b c d e ŠTĚPÁNEK, Jan. Návrh distribučního transformátoru s amorfním magnetickým obvodem [online]. Praha: 10.5.2015 [cit. 2019-10-04]. Dostupné online. 
  2. a b BAREŠ, Jaroslav. Nízkoztrátové transformátory [online]. Praha: 4.10.2015 [cit. 2019-10-04]. Dostupné online. 
  3. a b c Amorfní transformátory