Sprievodca elektrostatickými štítmi transformátorov (E-štíty)

Čo je to E-štít?
Elektrostatický štít je tenká nemagnetická vodivá vrstva. Tienenie môže byť medené alebo hliníkové. Táto tenká vrstva sa umiestňuje medzi primárne a sekundárne vinutie transformátora. Vrstva v každej cievke sa spája jedným vodičom, ktorý sa pripája k šasi transformátora.

Čo robia elektrické štíty v transformátoroch?
E-štítenie presmeruje škodlivé rušenie napätia od cievok transformátora a citlivej elektroniky v elektrických systémoch. Tým sa chráni transformátor a systém k nemu pripojený.
Pozrime sa na to podrobnejšie, počnúc tým, pred čím chránia E-štíty.

Útlm
Mnohé moderné elektrické obvody sú náchylné na prechodové špičky a šum v režimoch. Uzemnený elektrický štít tieto rušenia tlmí (minimalizuje).

Obrázok vľavo vyššie zobrazuje typický prechodový napäťový skok. Tento typ prudkého nárastu napájacieho napätia je spôsobený bežnými kancelárskymi zariadeniami, ako sú počítače alebo kopírky. Meniče sú tiež bežným zdrojom prechodových špičiek. Obrázok vpravo zobrazuje príklad módového šumu v elektrickom obvode. Módový šum je bežný v elektronických obvodoch. Zle zapojené systémy s nesprávnym tienením káblov často trpia módovým šumom.
Teraz sa pozrime na to, ako sa E-štít s týmito narušeniami vysporiadava.

Kapacitná väzba
Uzemnené elektrické tienenie znižuje kapacitnú väzbu medzi primárnym a sekundárnym vinutím. Namiesto väzby so sekundárnym vinutím sa primárne vinutie spája s elektrickým tienením. Uzemnené elektrické tienenie poskytuje cestu s nízkou impedanciou do zeme. Rušenie napätia je presmerované preč od sekundárneho vinutia. Toto funguje aj z druhého konca transformátora (zo sekundárneho vinutia na primárne vinutie).

Prechodové špičky a módový šum môžu poškodiť transformátory a iné elektrické zariadenia. Elektrostatický štít medzi cievkami vysokého a nízkeho napätia tieto riziká znižuje. Je to kľúčový faktor pri napájaní citlivej elektroniky.

Príklady transformátorov, ktoré používajú elektrický štít
Solárne a veterné transformátory
Harmonické poruchy a špeciálne spínania zo solárnych invertorov sa prenášajú do rozvodnej siete. Tieto poruchy napätia vytvárajú impulzné efekty vo vinutí vysokého napätia, ktoré napája sieť. Prechodné prepäťové špičky na strane rozvodnej siete sa môžu preniesť aj na invertor. Tieto prepäťové udalosti môžu poškodiť citlivé komponenty invertora. Elektrické štíty poskytujú ochranu pre transformátor, sieť aj invertor.
Získajte viac informácií o požiadavkách na dimenzovanie a dizajn solárnych transformátorov.

Jazda Izolačný transformátors
Izolačné transformátory pohonu sú skonštruované tak, aby odolali vysokofrekvenčným rušeniam napätia (harmonickým). Takéto rušenia sú spôsobené zariadeniami, ako sú motorové pohony (alebo frekvenčné meniče). Preto slovo „pohon“ v názve. Okrem harmonických môžu motorové pohony spôsobovať aj iné rušenia napätia (ako napríklad režimový šum). Tu prichádza na rad elektrické tienenie. Izolačné transformátory pohonu obsahujú aspoň jedno elektrické tienenie medzi cievkami vvn a nn. Môžu sa použiť aj viaceré tienenia. Elektrické tienenie môže byť umiestnené aj medzi vnútornými cievkami a vetvami jadra.
Aplikácie s poruchami napätia (ako sú prechodové špičky a šum v režime) profitujú z transformátora s elektrickým tienením. E-tiene sú lacné a ponúkajú významnú návratnosť investícií tam, kde sú hrozbou problémy s kvalitou energie.