Was ist ein E-Shield?
Eine elektrostatische Abschirmung ist eine dünne, nicht magnetische, leitende Folie. Die Abschirmung kann aus Kupfer oder Aluminium bestehen. Dieses dünne Blech wird zwischen den Transformator gelegt's Primär- und Sekundärwicklungen. Das Blech in jeder Spule ist mit einem einzelnen Leiter verbunden, der mit dem Transformatorgehäuse verbunden ist.
Was bewirken E-Shields in Transformatoren?
E–Abschirmungen leiten schädliche Spannungsstörungen vom Transformator weg's Spulen und empfindliche Elektronik in elektrischen Systemen. Dies schützt den Transformator und die daran angeschlossene Anlage.
Schauen wir uns das genauer an und beginnen damit, wovor E-Shields schützen.
Dämpfung
Viele moderne Stromkreise sind vorübergehenden Spannungsspitzen und Modenrauschen ausgesetzt. Ein geerdeter E-Shield dämpft (minimiert) diese Störungen.
Das Bild oben links zeigt eine typische transiente Spannungsspitze. Dieser starke Anstieg der Versorgungsspannung ist auf übliche Bürogeräte wie Computer oder Kopierer zurückzuführen. Auch Wechselrichter sind eine häufige Quelle vorübergehender Spannungsspitzen. Das Bild rechts zeigt ein Beispiel für Modenrauschen in einem Stromkreis. Modenrauschen kommt in elektronischen Schaltkreisen häufig vor. Schlecht verkabelte Systeme mit unzureichender Kabelabschirmung leiden häufig unter Modenrauschen.
Schauen wir uns nun an, wie ein E-Shield mit diesen Störungen umgeht.
Kapazitive Kopplung
Eine geerdete E-Abschirmung reduziert die kapazitive Kopplung zwischen der Primär- und Sekundärwicklung. Anstatt mit der Sekundärwicklung zu koppeln, ist die Primärwicklung mit der E-Abschirmung gekoppelt. Die geerdete E-Abschirmung sorgt für einen niederimpedanten Pfad zur Erde. Spannungsstörungen werden von der Sekundärwicklung weggeleitet. Dies funktioniert auch vom anderen Ende des Transformators (sekundär zu primär).
Transiente Spitzen und Modenrauschen können Transformatoren und andere elektrische Geräte beschädigen. Eine elektrostatische Abschirmung zwischen den Hochspannungs- und Niederspannungsspulen verringert solche Risiken. Ein entscheidender Gesichtspunkt bei der Stromversorgung empfindlicher Elektronik.
Beispiele für Transformatoren, die eine E-Abschirmung verwenden
Solar- und Windtransformatoren
Oberwellenstörungen und Sonderschaltungen von Solarwechselrichtern werden auf das öffentliche Stromnetz übertragen. Diese Spannungsstörungen erzeugen impulsartige Effekte in der das Netz speisenden Hochspannungswicklung. Auch vorübergehende Überspannungsspitzen auf der Netzseite können auf den Wechselrichter übertragen werden. Diese Überspannungsereignisse können einen Wechselrichter beschädigen's empfindliche Komponenten. E-Shields bieten Schutz sowohl für den Transformator, das Netz als auch den Wechselrichter.
Erfahren Sie mehr über die Dimensionierung und Designanforderungen von Solartransformatoren.
Antriebstrenntransformatoren
Antriebstrenntransformatoren sind so konstruiert, dass sie hochfrequenten Spannungsstörungen (Oberschwingungen) standhalten. Solche Störungen entstehen durch Geräte wie Motorantriebe (oder VFDs). Daher das Wort„fahren”im Namen. Neben Oberschwingungen können Motorantriebe auch andere Spannungsstörungen verursachen (z. B. Modusrauschen). Hier kommt das E-Shield ins Spiel. Antriebstrenntransformatoren verfügen über mindestens eine E-Abschirmung zwischen den Hoch- und Niederspannungsspulen. Es können auch mehrere Schilde verwendet werden. Zwischen den inneren Spulen und den Kernschenkeln können auch E-Abschirmungen angebracht werden.
Anwendungen mit Spannungsstörungen (wie transienten Spitzen und Modenrauschen) profitieren von einem Transformator mit E-Abschirmung. E-Shields sind kostengünstig und bieten eine erhebliche Kapitalrendite, wenn Probleme mit der Stromqualität eine Bedrohung darstellen.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 08.08.2024