Veiledning for elektrostatiske skjermer for transformatorer (E-skjermer)

Hva er et E-skjold?
En elektrostatisk skjerm er en tynn, ikke-magnetisk ledende plate. Skjermen kan være av kobber eller aluminium. Denne tynne platen går mellom transformatorens primær- og sekundærviklinger. Platen i hver spole kobles sammen med en enkelt leder som er festet til transformatorens chassis.

Hva gjør E-skjold i transformatorer?
E-skjold omdirigerer skadelige spenningsforstyrrelser bort fra transformatorens spoler og sensitiv elektronikk i elektriske systemer. Dette beskytter transformatoren og systemet som er koblet til den.
La oss se nærmere på dette, og starte med hva E-skjold beskytter mot.

Dempning
Mange moderne elektriske kretser er utsatt for transiente spenningstopper og modusstøy. Et jordet E-skjold demper (minimerer) disse forstyrrelsene.

Bildet over til venstre viser en typisk transient spenningstopp. Denne typen kraftig økning i forsyningsspenningen skyldes vanlig kontorutstyr som datamaskiner eller kopimaskiner. Omformere er også en vanlig kilde til transiente spenningstopper. Bildet til høyre viser et eksempel på modusstøy i en elektrisk krets. Modusstøy er vanlig i elektroniske kretser. Dårlig kablede systemer med feil kabelskjerming lider ofte av modusstøy.
La oss nå se på hvordan et E-skjold håndterer disse forstyrrelsene.

Kapasitiv kobling
En jordet E-skjerm reduserer kapasitiv kobling mellom primær- og sekundærviklingene. I stedet for å koble seg til sekundærviklingen, kobles primærviklingen til E-skjermen. Den jordede E-skjermen gir en lavimpedansbane til jord. Spenningsforstyrrelser omdirigeres bort fra sekundærviklingen. Dette fungerer også fra den andre enden av transformatoren (sekundær til primær).

Transiente spenningstopper og modusstøy kan skade transformatorer og annet elektrisk utstyr. Et elektrostatisk skjerming mellom høyspennings- og lavspenningsspolene reduserer slike risikoer. En viktig faktor når man forsyner sensitiv elektronikk med strøm.

Eksempler på transformatorer som bruker et E-skjold
Sol- og vindtransformatorer
Harmoniske forstyrrelser og spesielle koblinger fra solcelleomformere overføres til strømnettet. Disse spenningsforstyrrelsene skaper impulslignende effekter i høyspenningsviklingen som forsyner strømnettet. Forbigående overspenningstopper på strømnettsiden kan også overføres til omformeren. Disse overspenningshendelsene kan skade en omformers følsomme komponenter. E-skjold gir beskyttelse for både transformatoren, strømnettet og omformeren.
Lær mer om dimensjonering og designkrav for soltransformatorer.

Kjøre Isolasjonstransformators
Isolasjonstransformatorer for drivdrift er bygget for å tåle høyfrekvente spenningsforstyrrelser (harmoniske). Slike forstyrrelser skyldes utstyr som motordrifter (eller VFD-er). Derav ordet "drive" i navnet. I tillegg til harmoniske kan motordrifter også introdusere andre spenningsforstyrrelser (som modusstøy). Det er her E-skjermen kommer inn i bildet. Isolasjonstransformatorer for drivdrift inkluderer minst én E-skjerm mellom HV- og LV-spolene. Flere skjermer kan også brukes. E-skjermer kan også plasseres mellom de indre spolene og kjernelemmene.
Applikasjoner med spenningsforstyrrelser (som transiente topper og modusstøy) drar nytte av en transformator med E-skjerm. E-skjermer er rimelige og gir betydelig avkastning på investeringen der problemer med strømkvaliteten er en trussel.