Које су разлике у перформансама између високонапонских реактора са гвозденим-језгром и ваздушним{1}}језгром-?

Разлика у перформансама између високонапонских реактора са језгром и ваздушним језгром углавном се показује у њиховим карактеристикама индуктивности, губицима, дисипацији топлоте, сценаријима примене, структури и цени. Конкретна анализа је следећа:
1.Индуктивне карактеристике
* **Реактори са гвозденим-језгром:** гвоздено језгро значајно повећава индуктивност кроз централизовано магнетно поље, обезбеђујући већу индуктивност за исти капацитет и погодно за ниско-примену (нпр. компензација реактивне снаге у енергетским системима). Међутим, до магнетног засићења гвозденог језгра долази лако, а када је струја превисока, вредност индуктивности нагло опада, што доводи до лоше линеарности.
**Типична примена:** 6кВ–35кВ енергетски системи који се користе у серији са кондензаторским батеријама за ограничавање струја кратког-споја и потискивање хармоника (нпр. трећи и пети хармоник).
* **Реактори са ваздушним-језгром:** Дизајн-без језгра резултира мањом, али стабилном вредношћу индуктивности која се не мења значајно са струјним варијацијама и показује добру линеарност. Магнетно поље је равномерно распоређено, нема проблема са засићењем и погодно је за услове високе фреквенције или велике струје (нпр. филтрирање и ублажавање хармоника).
**Типичне примене:** Орбитални транспорт, металургија, петрохемија, итд., захтевају непрекидан рад и високо супресију хармоника.
2. Губитак и ефикасност
Реактори са гвозденим{0}}језгром: Губици су углавном због хистерезе и губитака на вртложне струје у гвозденом језгру, што доводи до стварања великих количина топлоте и захтева ефикасне мере за расипање топлоте (нпр. јастучићи од силиконске гуме за упијање удараца и капсулирање епоксидне смоле). Дуготрајан-рад може да доведе до прекида топлоте, посебно лети или под великим оптерећењем.
Студија случаја: након што је подстаница метроа усвојила реактор са гвозденим{0}}језгром, стопа изобличења трећег хармоника је премашила стандард. Прелазак на стопу реактансе од 12% смањио је хармонијско појачање, али стварање топлоте и даље представља забринутост.
Реактори са ваздушним{0}}ваздушним језгром: Нема губитака у гвозденом језгру, само губитак отпора проводника (губици у бакру). Ниска топлота, висока ефикасност. Ваздушно хлађење (нпр. обавезни дизајн ваздушног хлађења) може да ради непрекидно 24 сата без ризика од акумулације топлоте.
Студија случаја: У дугом-тесту притиска на каблове, један део реактора са ваздушном{1}}језгром тежио је само 24 кг и могао је да издржи високи напон од 22 кВ, што је распршило страх од термичког пуцања на високим температурама.
3. Перформансе дисипације топлоте
Реактори са гвозденом-језгром: дизајнирани су тако да се ослањају на спољашњи дизајн одвођења топлоте (нпр. само-хлађење, уљно-хлађење), али губитак језгра доводи до повишених температура и захтева ригорозно праћење радних температура.
Технички параметри: просечна температура намотаја повећана Мање од или једнако 75К и континуирани капацитет преоптерећења мањи или једнак 1,35 пута струја.
Ваздушни{0}}Реактори са језгром: Ваздушно хлађење је ефикасно, топлота се одузима ваздухом и нема унутрашње акумулације топлоте. Компактна структура, погодна за спољашње или затворене просторе.
Технички параметри: дугачак сноп стаклених влакана обложен импрегнацијом од епоксидне смоле, очвршћавање намотаја има добар интегритет и отпорност на кратки спој.
4. Сценарији апликације
Реактори са гвозденом{0}} језгром:
Предности: Мала величина, мала тежина (35 кг ~ 100 кг), једноставан за ношење и ниска цена.
Ограничења: Погодно за ситуације са малим капацитетом (нпр. серијски резонантни реактори мање од 1.000 кВА); апликације великог капацитета захтевају више серијских јединица, што повећава трошкове и сложеност.
Типични сценарији: подстанице градске електричне мреже, подземне трафостанице и друге локације са високим захтевима за заштиту од пожара и ограниченим простором.
Празни{0}}реактори са језгром:
Предности: велики капацитет називне струје, добра поузданост, погодан за пренос велике струје и честа пребацивања.
Ограничење: Већа величина (требаће вам већа величина да бисте постигли исту вредност индуктивности), али и даље управљива тежина (24 кг по делу).
Типичан сценарио: железнички транзит, металургија, петрохемија и друге области које захтевају-дуготрајан рад и високо супресију хармоника.
В. Структура и трошкови
Реактор са гвозденим језгром:
Структура је сложена, гвоздено језгро захтева слагање силиконских челичних лимова и ваздушног простора (испуњеног изолационим материјалима као што су епоксидне стаклене плоче), а захтеви за производњу су високи. На трошкове углавном утичу материјали са гвозденим језгром као што су усмерени силиконски челични лимови.
Студија случаја: 110кВ трафостаница користи реакторе са гвозденим-језгром од 6% реактансе, који су јефтинији од реактора са празним језгром, али захтевају редовно праћење хармоника.
Празни{0}}реактори са језгром:
Структура је једноставна, укључујући намотавање и носећу изолацију; дизајн без језгра смањује материјалне трошкове. Међутим, процес производње је веома захтеван (нпр. вишеслојно паралелно намотавање и изливање епоксидне смоле) и укупна цена може бити већа од цене реактора са гвозденим-језгром.
Студија случаја: након усвајања ваздушног{0}}реактора са језгром у пројекту метроа, иако је почетни трошак био већи, дугорочна-ефикасност рада је већа и трошкови одржавања су нижи.