Opas muuntajien sähköstaattisiin suojauksiin (E-suojat)

Mikä on E-kilpi?
Sähköstaattinen suoja on ohut, ei-magneettinen johtava levy. Suoja voi olla kuparia tai alumiinia. Tämä ohut levy asetetaan muuntajan ensiö- ja toisiokäämien väliin. Kunkin kelan levyt yhdistyvät toisiinsa yhdellä johtimella, joka kiinnittyy muuntajan runkoon.

Mitä E-suojat tekevät muuntajissa?
E-suojat ohjaavat haitalliset jännitehäiriöt pois muuntajan keloista ja herkästä elektroniikasta sähköjärjestelmissä. Tämä suojaa muuntajaa ja siihen kytkettyä järjestelmää.
Tarkastellaan tätä tarkemmin aloittaen siitä, miltä E-kilvet suojaavat.

Vaimennus
Monet nykyaikaiset sähköpiirit ovat alttiita ohimeneville piikeille ja moodikohinalle. Maadoitettu E-suoja vaimentaa (minimoi) näitä häiriöitä.

Yllä oleva vasemmalla oleva kuva näyttää tyypillisen ohimenevän jännitepiikin. Tällainen jyrkkä syöttöjännitteen nousu johtuu tavallisista toimistolaitteista, kuten tietokoneista tai kopiokoneista. Myös invertterit ovat yleinen ohimenevien piikkien lähde. Oikealla oleva kuva näyttää esimerkin moodikohinasta sähköpiirissä. Moodikohina on yleistä elektronisissa piireissä. Huonosti kytketyt järjestelmät, joissa on virheellinen kaapelisuojaus, kärsivät usein moodikohinasta.
Katsotaanpa nyt, miten E-kilpi käsittelee näitä häiriöitä.

Kapasitiivinen kytkentä
Maadoitettu E-suoja vähentää kapasitiivista kytkentää ensiö- ja toisiokäämien välillä. Ensiökäämi kytkeytyy toisiokäämin sijaan E-suojaan. Maadoitettu E-suoja tarjoaa matalaimpedanssisen polun maahan. Jännitehäiriöt ohjautuvat pois toisiokäämistä. Tämä toimii myös muuntajan toisesta päästä (toisiokäämistä ensiökäämiin).

Transienttipiikit ja moodihäiriöt voivat vahingoittaa muuntajia ja muita sähkölaitteita. Sähköstaattinen suoja korkeajännitteisten ja matalajännitteisten kelojen välillä vähentää näitä riskejä. Ratkaiseva näkökohta herkän elektroniikan virransyötössä.

Esimerkkejä muuntajista, jotka käyttävät E-suojaa
Aurinko- ja tuulivoimamuuntajat
Aurinkoinverttereiden harmoniset häiriöt ja erikoiskytkennät siirtyvät sähköverkkoon. Nämä jännitehäiriöt aiheuttavat impulssimaisia ​​vaikutuksia verkkoa syöttävässä korkeajännitekäämissä. Myös sähköverkon puolella esiintyvät ohimenevät ylijännitepiikit voivat siirtyä invertteriin. Nämä ylijännitetapahtumat voivat vahingoittaa invertterin herkkiä komponentteja. Sähkösuojat suojaavat sekä muuntajaa, verkkoa että invertteriä.
Lue lisää aurinkomuuntajien mitoitus- ja suunnitteluvaatimuksista.

Ajaa Eristysmuuntajas
Taajuusmuuttajien erotusmuuntajat on rakennettu kestämään korkeataajuisia jännitehäiriöitä (harmonisia yliaaltoja). Tällaiset häiriöt johtuvat laitteista, kuten moottorikäytöistä (tai taajuusmuuttajista). Tästä johtuu sana "käyttö" nimessä. Harmonien lisäksi moottorikäytöt voivat aiheuttaa myös muita jännitehäiriöitä (kuten moodikohinaa). Tässä kohtaa E-suoja tulee mukaan kuvaan. Taajuusmuuttajien erotusmuuntajissa on vähintään yksi E-suoja HV- ja LV-kelojen välissä. Voidaan käyttää myös useita suojia. E-suojia voidaan sijoittaa myös sisäkelojen ja sydänhaarajen väliin.
Jännitehäiriöistä (kuten transienttipiikeistä ja moodikohinasta) kärsivät sovellukset hyötyvät E-suojatusta muuntajasta. E-suojat ovat edullisia ja tarjoavat merkittävän sijoitetun pääoman tuoton tilanteissa, joissa sähkönlaatuongelmat ovat uhka.