تکنولوژی LV Copper CTC : افزایش کارایی انرژی در ترانسفورماتورها و سیستم‌های تجدیدپذیر


تکنولوژی LV Copper CTC (Continuous Transposed Conductors) انقلابی در سیم‌پیچ‌های ولتاژ پایین ایجاد کرده است. برخلاف سیم‌های گرد سنتی، این تکنولوژی از نوارهای مس مستطیلی نازک (0.5–2mm)تشکیل شده که به صورت پیوسته در طول محور پیچیده شده‌اند. هر رشته با عایق حرارتی (PVA یا پلی‌استرایمید) پوشانده شده و با رزین اپوکسی ثابت می‌شود. این طراحی توزیع جریان یکنواخت را تضمین کرده و جریان‌های گردابی را کاهش می‌دهد.

مزایا و عملکرد



  • کاهش تلفات انرژی:کاهش جریان‌های گردابی باعث افزایش بازده تا 15% در تجهیزات سنگین می‌شود.
  • کاربردهای تجدیدپذیر و شبکه هوشمند:ساختار فشرده و چگالی جریان بالا، مناسب برای سیستم‌های خورشیدی، توربین‌های بادی و خودروهای الکتریکی است.


ویژگی‌های کلیدی برای کاربرد ولتاژ پایین



  • بهینه‌سازی فضا:ضریب پرشدگی 30% بیشتر، امکان قرارگیری مس بیشتر در همان حجم را فراهم می‌کند.
  • مدیریت حرارتی:عایق مقاوم تا 220°C همراه با نوار کرپ و Nomex
  • مقاومت مکانیکی:رزین اپوکسی B-grade باعث افزایش 40% مقاومت کششی و مقاومت در برابر لرزش‌های عملیاتی می‌شود.


مشخصات فنی نمونه S1215
پارامتر
مقدار
نوع سیم‌پیچ
HV
قطر سیم‌پیچ
1100 mm
تعداد نوارها
13
عرض نوار
5.1 mm (طبق IEC)
ضخامت نوار
1.1 mm (طبق IEC)
مقاومت کششی
140 MPa
پوشش لاک PVA
0.08 mm
رزین اپوکسی
0.04 mm
نوع کاغذ
ارتقا حرارتی IEC 60664: 5A4-1M1
افزایش کاغذ
1.8 mm
ارتفاع شعاعی
10.2 mm
عرض محوری
12.14 mm
طول هر درام
9272 m
وزن کل
12503 kg

نحوه چیدمان کاغذ:



  • لایه‌های داخلی بدون فاصله با لبه‌های متقارن و چیدمان تقریبی 30%
  • دو لایه خارجی با 50% در هم قفل شده


کاربردها


1.ترانسفورماتورهای توزیع با بازده بالا:


    • افزایش بازده IE5 در ترانسفورماتورهای روغن‌خنک
    • کاهش تلفات سالانه 8,200 kWh و کاهش 6.5 تن CO₂


2.زیرساخت انرژی‌های تجدیدپذیر:


    • توربین‌های بادی: افزایش پایداری جریان در سیم‌پیچ‌های استاتور
    • اینورترهای ذخیره انرژی: کاهش حجم راکتور تا 40%
    • شارژرهای سریع EV: بهبود مقاومت dv/dt در راکتورهای 22kW


3.ترانسفورماتورهای ریلی:


    • استاندارد اجباری در لوکوموتیوهای اروپایی برای ثبات ±0.5% امپدانس



استانداردها و نوآوری‌ها



  • IS 19059:2024 : استاندارد جهانی
  • خلوص مس: ≥99.99% (100% IACS)
  • پیچش دوره‌ای: 12–16 برابر ضخامت سیم برای جلوگیری از جریان گردابی
  • آزمایش‌ها:شامل 7 آزمون حیاتی از جمله تخلیه جزئی <5pC و مقاومت در برابر اتصال کوتاه 0.25s/25kA


نوآوری‌های مواد



  • Nano Insulation : پوشش MagForceX® افزایش شروع تخلیه جزئی به 50kV/mm
  • Self-Bonding : رزین B-stage با چسبندگی 15N/mm² در 90°C
  • خنک‌کنندگی یکپارچه:کاهش مقاومت حرارتی تا 60%


دلایل استفاده جهانی از LV Copper CTC

1.کاهش هزینه‌های طول عمر:


    • هزینه اولیه 20% بالاتر اما بازگشت سرمایه 2.3 سال
    • صرفه‌جویی 180,000 دلار در TCO ده ساله برای ترانس 2MVA


2.تولید پایدار:


    • 70% مس بازیافتی(مطابق ISO 14021)
    • بازیابی 99% مس با جداسازی رزین حرارتی


3.انعطاف‌پذیری طراحی:


    • کاهش 35% حجم ترانسفورماتور، مناسب برای EV و ذخیره انرژی