3流器的電力電容器
Velaro CN列車牽引變流器諧振電路使用了兩個固定電容器,其中每一個的電容都高達1520 μF,專用于3600伏的工作電壓;而所用調諧電容器具有多個連接點,在一個外殼中有4個電容器,總電容亦為1520 μF(參見下表)。
愛普科斯電力電容器技術數據圖

運行穩定,壽命長久
電力電容器內部由結構薄膜構成,可分為多個單段,因此Velaro CN諧振電路電容器包含了10,000個左右的串、并連獨立電容器,通過薄膜正面直接堆疊和接觸(參見圖3)。

圖3:愛普科斯電力電容器截面
電容器內部含有約10,000個相互堆疊的獨立電容器。通過適當串聯和并聯,可在高電壓條件下實現較大電容值。
上述結構原理可實現電力電容器的自愈,并保證不會在過載時發生關鍵故障:如果單個電容器出現故障,金屬鍍層將在該點蒸發,直至其余金屬面之間的間距再次變得足夠寬。如果電流持續上升,薄膜將徹底融化,使該電容器電阻變高,從而避免進一步的加熱風險,并預防其它點產生故障。
獨立電容器直接連至終端引線,因而MKK DCI電力電容器不僅寄生電感較低,其內阻也特別低;而由于所需連線較少,其等效串聯電阻也較低。因此,Velaro CN諧振電路電容器便以較低的自我加熱風險與高達200 kA的脈沖承受能力享譽業內。上述特性之所以重要,是因為IGBT電力開關運行時的切換頻率越來越高。
體積小,功能可靠
愛普科斯諧振電路電容器中注滿了菜籽油,使其熱分布特性優于干鑄造材料。采用油浸法,電容器薄膜可承受高達240 V/μm的電場強度,從而在內部可形成高能量密度,實現了高度緊湊的外殼尺寸(340 x 600 mm x 165 mm3)。通過將該電容器焊入不銹鋼體,該產品可承受高達8300 V交流電壓峰值。
本產品系列十分可靠,得益于其優化布局是其中一個原因。它擁有20萬小時的使用壽命,相當于可連續運行約23年,從而遠遠超出EN50155的要求。此外,MKK DCI電容器具備十分穩定的電容值:在正常工作條件下,在整個運行壽命期間,其電容下降幅度也大大低于3個百分點。
盡管受到列車不斷沖擊和震動,MKK DCI電容器的電氣性能也將在-40到+70℃的溫度范圍內保持不變。本產品符合鐵路運營要求相關標準,IEC 1070。
IRIS認證工廠
諧振電路電容器剛設計完成,西班牙馬拉加TDK工廠便著手生產樣品,在第一批樣品中,有一部分用于測試使用壽命以及進行電氣和熱感認證,而其余部分則試用于西門子牽引變流器,并隨后根據中鐵規格進行檢查和測試。作為全球一流的工廠之一,馬拉加TDK工廠通過了基于ISO9001認證的歐洲鐵路行業聯盟IRIS標準。而位于印度的納希克工廠也于近日通過了IRIS認證。
鑒于高速列車和貨運機車領域市場的發展,我們正在印度和中國建設電力電容器生產基地。這些工廠不僅將滿足當地國有鐵路部門的訂單需求,重點是還將迅速靈活地滿足客戶需求。
除諧振電路電容器外,TDK還可供應Velaro CN列車用牽引變流器所需其它多種電容器,比如IGBT電力開關濾波器或電路用電容器。
電力電容器發展趨勢
原則上,為Velaro CN用諧振電路電容器不僅適用于高速列車,憑借其超長壽命,也適用于所有貨運機車和列車組。此外,可調諧諧振電路還是跨境交通用電軌車的理想選擇(例如,中歐和斯堪的納維亞半島部分地區使用16 2/3 Hz,法國使用50 Hz)。













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