Wat is een E-shield?
Een elektrostatisch schild is een dun, niet-magnetisch geleidend vel. Het schild kan van koper of aluminium zijn. Dit dunne vel gaat tussen de transformator's primaire en secundaire wikkelingen. Het vel in elke spoel is verbonden met een enkele geleider die is verbonden met het transformatorchassis.
Wat doen E-shields in transformatoren?
E–schilden leiden schadelijke spanningsstoringen weg van een transformator's-spoelen en gevoelige elektronica in elektrische systemen. Hierdoor worden de transformator en het daarop aangesloten systeem beschermd.
Laten we dit in meer detail bekijken, te beginnen met waartegen E-shields beschermen.
Verzwakking
Veel moderne elektrische circuits zijn onderhevig aan transiënte pieken en modusruis. Een geaard E-shield dempt (minimaliseert) deze verstoringen.
De bovenstaande afbeelding links toont een typische tijdelijke spanningspiek. Dit soort scherpe toename van de voedingsspanning is het gevolg van gewone kantoorapparatuur zoals computers of kopieerapparaten. Omvormers zijn ook een veelvoorkomende bron van tijdelijke pieken. De afbeelding rechts toont een voorbeeld van modusruis in een elektrisch circuit. Modusruis komt veel voor in elektronische schakelingen. Slecht bedrade systemen met onjuiste kabelafscherming hebben vaak last van modusruis.
Laten we nu eens kijken hoe een E-shield met deze verstoringen omgaat.
Capacitieve koppeling
Een geaard E-schild vermindert de capacitieve koppeling tussen de primaire en secundaire wikkelingen. In plaats van te koppelen met de secundaire wikkeling, koppelt de primaire wikkeling met het E-schild. Het geaarde E-schild biedt een pad met lage impedantie naar aarde. Spanningsstoringen worden weggeleid van de secundaire wikkeling. Dit werkt ook vanaf het andere uiteinde van de transformator (secundair naar primair).
Transiënte pieken en modusruis kunnen transformatoren en andere elektrische apparatuur beschadigen. Een elektrostatische afscherming tussen de hoogspannings- en laagspanningsspoelen vermindert dergelijke risico's. Een cruciale overweging bij het leveren van stroom aan gevoelige elektronica.
Voorbeelden van transformatoren die een E-shield gebruiken
Transformatoren voor zonne-energie en wind
Harmonische verstoringen en speciale schakelingen van omvormers voor zonne-energie worden overgebracht naar het openbare elektriciteitsnet. Deze spanningsstoringen veroorzaken impulsachtige effecten in de HV-wikkeling die het elektriciteitsnet voedt. Tijdelijke overspanningspieken aan de nutszijde kunnen ook worden doorgegeven aan de omvormer. Deze overspanningsgebeurtenissen kunnen een omvormer beschadigen's gevoelige componenten. E-shields bieden bescherming voor zowel de transformator, het elektriciteitsnet als de omvormer.
Lees meer over de afmetingen en ontwerpvereisten van zonnetransformatoren.
Drive-isolatietransformatoren
Drive-isolatietransformatoren zijn gebouwd om hoogfrequente spanningsstoringen (harmonischen) te weerstaan. Dergelijke storingen zijn het gevolg van apparatuur zoals motoraandrijvingen (of VFD's). Vandaar het woord“drijfveer”in de naam. Naast harmonischen kunnen motoraandrijvingen ook andere spanningsstoringen introduceren (zoals modusruis). Dit is waar het E-shield in het spel komt. Drive-isolatietransformatoren bevatten ten minste één E-schild tussen de HV- en LV-spoelen. Er kunnen ook meerdere schilden worden gebruikt. E-schilden kunnen ook tussen de binnenste spoelen en kernledematen worden geplaatst.
Toepassingen met spanningsstoringen (zoals transiënte pieken en modusruis) profiteren van een transformator met een E-shield. E-shields zijn goedkoop en bieden een aanzienlijk investeringsrendement wanneer problemen met de stroomkwaliteit een bedreiging vormen.
Posttijd: 08 augustus 2024