Ситуация до начала работы
Компания «Турботект» обратилась к нам с задачей создания надёжного высоковольтного блока питания для электростатического маслоочистителя, аналогичного продукту японской компании Kleentek. Устройство должно было работать с выходным напряжением 10 кВ и током до 35 мА. Основная сложность заключалась в условиях эксплуатации: нагрузка была «плохой» – большая электрическая ёмкость, погружённая в очищаемое масло, часто грязное, с примесями и водой. Это могло приводить к пробоям, разрядам и значительным перегрузкам оборудования.
Проблема усугублялась тем, что существующий прототип от Kleentek использовал трансформаторный источник линейного преобразования, а доступные на российском рынке трансформаторы не выдерживали подобных условий и выходили из строя. Попытки приобрести подходящие трансформаторы от отечественных производителей не увенчались успехом.
Обсуждение вводных
Ключевые требования к новому устройству были сформулированы следующим образом:
- Устойчивость к длительным перегрузкам и пробоям.
- Высокая надёжность работы в сложных условиях (загрязнённое масло, наличие влаги и проводящих примесей).
- Использование трансформаторного источника питания, так как импульсные технологии не подходили для этих целей.
- Разработка эффективной защиты от короткого замыкания, несмотря на высокий уровень выходного напряжения в 10 000 В.
Технический анализ
Мы тщательно изучили проблему и существующие технологические ограничения. Был проведён анализ нагрузки и условий эксплуатации, что позволило определить основные причины отказов. Проблемы с серийными трансформаторами заключались в их неспособности выдерживать длительные нагрузки и перегрузки, что приводило к их выходу из строя.
Параллельно мы изучили работу всей цепочки высоковольтного питания, чтобы предусмотреть защиту не только трансформаторов, но и других элементов устройства.
Разработка
На основе нашего опыта в разработке высоковольтного оборудования и создания трансформаторов мы приступили к проектированию собственного источника питания. В результате:
- Был спроектирован и изготовлен уникальный высоковольтный трансформатор, который стабильно работал в условиях «плохой» нагрузки.
- Разработаны схемотехнические решения для защиты цепи от перегрузок и пробоев.
- Добавлена система защиты от короткого замыкания на выходе, что стало нетривиальной инженерной задачей из-за высокого напряжения.
Сложные моменты
Одной из ключевых проблем было создание защиты от короткого замыкания. Разработка схемы, которая могла бы справляться с напряжением в 10 000 В, требовала особого подхода и инновационных решений. Кроме того, необходимо было обеспечить стабильную работу устройства при повторяющихся пробоях в очищаемой жидкости.
Решение задачи
Мы успешно разработали серийный высоковольтный источник питания, который:
- Проходит тестирование путём 1000 кратного короткого замыкания, что гарантирует его надёжность.
- Обеспечивает устойчивую работу даже в самых сложных условиях эксплуатации.
- Предоставляет заказчику возможность долгосрочной и стабильной работы очистительного оборудования.
Технические характеристики
Очиститель масла электростатический предназначен для очистки неэлектропроводных жидкостей, таких как технические масла, применяемые в работе систем регулирования, смазки и уплотнения турбоагрегатов и других, и может быть использован для обслуживания маслохозяйств предприятий газотранспортного и энергетического комплексов.
Заключение
Результатом нашей работы стало создание высоковольтного источника питания, который полностью соответствует требованиям клиента и превосходит серийные аналоги на рынке. Это не только позволило компании «Турботект» решить проблему с надёжностью оборудования, но и подтвердило нашу экспертность в области разработки высоковольтной техники.
Сегодня созданные нами источники питания производятся серийно и успешно применяются для работы в условиях, где требуется надёжность и технологическая адаптация под сложные нагрузки.
Сегодня созданные нами источники питания производятся серийно и успешно применяются для работы в условиях, где требуется надёжность и технологическая адаптация под сложные нагрузки.
