비정형 금속 변압기
Amorphous metal transformer무정형 금속 변압기(AMT)는 전기 그리드에서 발견되는 에너지 효율 변압기의 일종이다.[1] 이 변압기의 자기 중심은 강자성 아모르퍼스 금속으로 만들어진다. 대표적인 재료(Metglas)는 용해로 인해 급속히 냉각된 얇은(예: 25µm) 포일의 형태로 붕소, 실리콘, 인을 사용한 철 합금이다. 이 물질들은 높은 자기 감수성, 매우 낮은 강제성과 높은 전기 저항을 가지고 있다. 높은 저항과 얇은 포일은 교번 자기장에 노출되었을 때 와류 전류에 의해 낮은 손실을 초래한다. 하방무형합금에서는 기존의 결정철-실리콘 전기강과 비교하여 포화 유도가 낮고 자기 자극이 높은 경우가 많다.[2]
코어 손실 및 구리 손실
변압기에서 무부하 손실은 노심 손실에 의해 지배된다. 비정형 코어를 사용하면 기존 결정체 재료보다[citation needed] 70~80% 낮을 수 있다. 과부하에서의 손실은 구리 권선의 저항에 의해 지배되므로 구리 손실이라고 한다. 여기서 비정형 코어의 낮은 포화 자화율은 최대 부하에서 낮은 효율을 초래하는 경향이 있다. 더 많은 구리와 핵심 재료를 사용하면 이것을 보상할 수 있다. 따라서 고효율 AMT는 저부하 및 고부하에서는 더 효율적일 수 있지만, 더 큰 크기에서는 더 효율적일 수 있다. 고가의 비정형 코어 소재일수록 취급이 어렵고 구리 와인딩이 더 많이 필요하기 때문에 AMT는 기존 변압기보다[citation needed] 더 비싸다.
적용들
AMT의 주요 적용 분야는 약 50–1000 kVA로 정격된 그리드 분배 변압기다. 이러한 변압기는 일반적으로 하루 24시간 저부하 계수(평균부하를 공칭부하로 나눈 값)에서 작동한다. 이러한 변압기의 무부하 손실은 전체 분배망 손실의 중요한 부분을 차지한다. 아모르퍼스 철은 350Hz 이상의 고주파에서 작동하는 전문 전기 모터에도 사용된다.[3]
장단점
보다 효율적인 변압기는 발전 요구사항의 감소로 이어지고, 화석 연료에서 생성된 전력을 사용할 경우 CO2 배출량이 감소한다. 이 기술은 인건비가 저렴한 중국[4] 인도[5] 등 대형 개발도상국에서 널리 채택돼 왔다. AMT는 사실 기존의 유통 변압기보다 노동집약적인데, 이는 비교 가능한 유럽 시장에서 매우 낮은 채택을 설명하는 이유다. 이 기술을 충분히 활용하면 연간 25~30 TWh의 전기를 절약할 수 있고, 6~8GW의 발전 투자를 없앨 수 있으며, 2000~3000만t의 CO2 배출량을 줄일 수 있다.[6]
참고 및 참조
- ^ 케네디, 배리(1998), 에너지 효율 트랜스포머, 맥그로힐
- ^ K.이나가키, M. 쿠와바라 외 Al, Hitachi Review 60(2011) No. 5 pp250, http://www.hitachi.com/rev/archive/2011/__icsFiles/afieldfile/2011/09/06/2011_05_113.pdf[permanent dead link]
- ^ "Understanding the basics of amorphous-iron motors". machinedesign.com.
- ^ "T&D 네트워크 손실 감소 및 에너지 절약 계획에 관한 SPC 교통 및 에너지 섹션, 문서 #123, 1997(중국어).
- ^ B.S.K. Naidu, "아모르퍼스 메탈 트랜스포머—신기술개발", 키노트 스피치, CBIP-AliedSignal Semina (인도), 1999년 4월.
- ^ 리, 제리(2011), 아시아에서 무정형 금속 트랜스포머의 리뷰와 미래 - 간략한 산업 업데이트, AEPN. Researchgate 또는 저자의 개인 페이지에서 이용 가능
