W jaki sposób jednofazowy prąd zwarcia transformatora ogranicza ochronę bezpieczeństwa systemu?

Wadę zwarcia jest jednym z najczęstszych typów uszkodzeń w systemach zasilania. Gdy izolacja urządzeń elektrycznych jest uszkodzona lub niewłaściwe opatrzenie personelu powoduje bezpośrednio połączenie przewodów o różnych potencjałach, powstanie pętla zwarcia. W tym czasie prąd omija obciążenie i przepłynie bezpośrednio przez pętlę zwarcia, powodując gwałtowny wzrost prądu, znacznie przekraczając znamionowy prąd sprzętu. Prąd zwarcia spowoduje nie tylko fizyczne uszkodzenia, takie jak przegrzanie i spalanie sprzętu, ale może również powodować wypadki bezpieczeństwa, takie jak pożar i eksplozja z powodu rozładowania łuku i rozpryskiwanie iskry.

Aby poradzić sobie z błędami zwarcia, system zasilania musi podjąć szereg środków ochrony. Wśród nich ograniczenie prądu zwarcia jest kluczowym ogniwem w zmniejszaniu szkody uszkodzeń. Zwiększając impedancję systemową, szybkość wzrostu prądu zwarciowego można skutecznie spowolnić, jego wartość szczytową można zmniejszyć, a zatem uszkodzenie sprzętu i systemów można zmniejszyć.

A Jednofazowy transformator izolacji jest urządzeniem elektrycznym z funkcjami izolacji elektrycznej i konwersji napięcia. W systemach zasilania jest zwykle stosowany do przekształcania energii elektrycznej o jeden poziom napięcia na energię elektryczną innego poziomu napięcia, jednocześnie osiągając izolację elektryczną, aby zapewnić bezpieczeństwo sprzętu i personelu. Jednak funkcje jednofazowego transformatora izolacji są znacznie więcej. Dostosowując stosunek zakrętów uzwojenia pierwotnego i uzwojenia wtórnego, jednofazowy transformator izolacji może również osiągnąć transformację impedancji, to znaczy zmienić związek między impedancją wejściową a impedancją wyjściową.

Gdy wystąpi uszkodzenie zwarcia, transformator izolacji jednofazowej może zwiększyć całkowitą impedancję układu poprzez jego funkcję transformacji impedancji. Gdy prąd zwarcia przepływa przez transformator, ze względu na wzrost impedancji, prąd zostanie utrudniony, jego tempo wzrostu zwolni, a wartość szczytowa również zostanie zmniejszona. W ten sposób stopień uszkodzenia sprzętu i systemu spowodowanego przez prąd zwarcia zostanie znacznie zmniejszony.

Mechanizm ograniczania prądu zwarciowego przez transformator izolacji jednofazowej opiera się głównie na jego funkcji transformacji impedancji. W systemie zasilania impedancja transformatora składa się głównie z jego indukcyjności, pojemności i oporu oraz innych komponentów. Gdy wystąpi uszkodzenie zwarcia, elementy te będą działać razem na prądu zwarciowym, aby utworzyć pewną niedrożność.

Element indukcyjności jednofazowej transformatora izolacyjnego ma znaczący wpływ niedrożności na prąd zwarciowy. W momencie zwarcia element indukcyjności wygeneruje samozwańczą siłę elektromotoryczną, próbując zapobiec szybkiej zmianie prądu. Ta niedrożność jest proporcjonalna do wartości indukcyjności. Im większa indukcyjność, tym silniejsza przeszkoda. Dlatego, poprzez zwiększenie wartości indukcyjności transformatora, wielkość prądu zwarciowego może być jeszcze bardziej ograniczona.

Elementy pojemności i odporności transformatora izolacji jednofazowej mają również pewien wpływ na prąd zwarcia. Element pojemności wchłonie część energii elektrycznej w momencie zwarcia i spowolni szybkość wzrostu prądu; podczas gdy element oporu zmniejszy wartość szczytową prądu poprzez zużycie energii elektrycznej. Połączony efekt tych elementów sprawia, że ​​jednofazowy transformator izolacyjny działa dobrze w ograniczaniu prądu zwarcia.

Jednofazowe transformatory izolacyjne są szeroko stosowane w systemach zasilania, nie tylko w ograniczaniu prądu zwarcia. Jednak pod względem ochrony uszkodzeń zwarcia jego unikalna funkcja transformacji impedancji daje jej znaczącą przewagę.

Jednofazowe transformatory izolacyjne skutecznie zmniejszają wielkość prądu zwarciowego poprzez zwiększenie impedancji systemu, zmniejszając w ten sposób stopień uszkodzenia urządzeń i systemów spowodowanych uszkodzeniem. Pomaga to przedłużyć żywotność urządzeń, obniżyć koszty konserwacji i poprawić niezawodność systemu.

Jednofazowe transformatory izolacji mają funkcje izolacji elektrycznej, które mogą zapewnić, że usterki nie rozprzestrzeniają się na cały system. Gdy nastąpi zwarcie, transformator ogranicza prąd błędu do lokalnego zasięgu, uniemożliwiając jego rozprzestrzenianie się na inne urządzenia i części systemowe, zmniejszając w ten sposób wpływ błędu na cały system.

Jednofazowy transformator izolacji ma również zalety prostej struktury, niewielkiego rozmiaru i lekkiej wagi, co ułatwia instalację i utrzymanie w systemie zasilania oraz zmniejsza złożoność i koszt systemu.