Vodnik po elektrostatičnih ščitih transformatorjev (E-ščiti)

Kaj je E-ščit?
Elektrostatični ščit je tanka nemagnetna prevodna plošča. Ščit je lahko iz bakra ali aluminija. Ta tanka plošča se namesti med primarno in sekundarno navitje transformatorja. Plošča v vsaki tuljavi je povezana z enim samim prevodnikom, ki se nato veže na ohišje transformatorja.

Kaj počnejo E-ščiti v transformatorjih?
E-ščiti preusmerjajo škodljive napetostne motnje stran od tuljav transformatorja in občutljive elektronike v električnih sistemih. To ščiti transformator in sistem, ki je nanj priključen.
Oglejmo si to podrobneje, začenši s tem, pred čim ščitijo E-ščiti.

Slabljenje
Številna sodobna električna vezja so podvržena prehodnim konicam in šumu v načinu delovanja. Ozemljen električni ščit zmanjša (minimizira) te motnje.

Zgornja slika na levi prikazuje tipičen prehodni napetostni sunek. Ta vrsta ostrega povečanja napajalne napetosti je posledica običajne pisarniške opreme, kot so računalniki ali fotokopirni stroji. Tudi pretvorniki so pogost vir prehodnih sunkov. Slika na desni prikazuje primer modalnega šuma v električnem vezju. Modalni šum je pogost v elektronskih vezjih. Slabo ožičeni sistemi z neustrezno zaščito kablov pogosto trpijo zaradi modalnega šuma.
Zdaj pa si poglejmo, kako se E-ščit spopada s temi motnjami.

Kapacitivna sklopka
Ozemljen električni ščit zmanjša kapacitivno sklopitev med primarnim in sekundarnim navitjem. Namesto da bi se primarno navitje povezalo s sekundarnim navitjem, se to poveže z električnim ščitom. Ozemljen električni ščit zagotavlja nizkoimpedančno pot do ozemljitve. Napetostne motnje se preusmerijo stran od sekundarnega navitja. To deluje tudi z drugega konca transformatorja (od sekundarnega do primarnega).

Prehodne konice in šum v načinu delovanja lahko poškodujejo transformatorje in drugo električno opremo. Statični ščit med visokonapetostno in nizkonapetostno tuljavo zmanjšuje takšna tveganja. To je ključnega pomena pri napajanju občutljive elektronike.

Primeri transformatorjev, ki uporabljajo E-ščit
Sončni in vetrni transformatorji
Harmonske motnje in posebna preklapljanja iz sončnih razsmernikov se prenašajo v električno omrežje. Te napetostne motnje ustvarjajo impulzne učinke v visokonapetostnem navitju, ki napaja omrežje. Prehodne prenapetostne konice na strani električnega omrežja se lahko prenesejo tudi na razsmernik. Ti prenapetostni dogodki lahko poškodujejo občutljive komponente razsmernika. E-ščiti zagotavljajo zaščito tako za transformator, omrežje kot za razsmernik.
Več o dimenzioniranju in zahtevah glede zasnove sončnih transformatorjev.

Vožnja Izolacijski transformators
Izolacijski transformatorji za pogone so izdelani tako, da prenesejo visokofrekvenčne napetostne motnje (harmonike). Takšne motnje povzročajo oprema, kot so motorni pogoni (ali VFD-ji). Od tod tudi beseda "pogon" v imenu. Poleg harmonikov lahko motorni pogoni povzročajo tudi druge napetostne motnje (kot je modalni šum). Tukaj pride v poštev električni ščit. Izolacijski transformatorji za pogone vključujejo vsaj en električni ščit med visokonapetostno in nizkonapetostno tuljavo. Uporabi se lahko tudi več oklepov. Električni ščiti se lahko namestijo tudi med notranje tuljave in okončine jedra.
Aplikacije z motnjami napetosti (kot so prehodne konice in šum v načinu delovanja) imajo koristi od transformatorja z zaščito E-zaščito. Zaščita E-zaščita je poceni in ponuja znatno donosnost naložbe, kadar so težave s kakovostjo električne energije grožnja.