Aug 11, 2026 Zanechajte správu

Rázová sila transformátorov

Pri vykonávaní testov výkonového transformátora sa priebeh strmého čela vlny simuluje pomocou testovania impulzného napätia. Aplikujte impulzné napätie na vysokonapäťovú svorku. Pre vysokonapäťové svorky je impulzné napätie ďalšie testovacie napätie aplikované na koniec vodiča vinutia okrem 50Hz testovacieho napätia dielektrika. Skúška impulzným napätím vznikla z potreby overiť schopnosť transformátorov odolať tomuto napätiu, ktoré sa zvyčajne generuje pri úderoch blesku do vysokonapäťovej sústavy pripojenej k transformátoru.

Najúčinnejším opatrením na zvýšenie hodnoty elektrického napätia na konci riadiaceho vedenia je zvýšenie sériovej kapacity vinutia. Aj keď je niekedy možné znížiť kapacitu vinutia voči zemi čiastočným použitím elektrostatického tienenia, nie je praktické aplikovať toto opatrenie v praxi. Existuje niekoľko metód na zvýšenie sériovej kapacity vinutia. Najprv použite elektrostatické tienenie pripojené ku koncu drôtu vinutia a zachyťte tienenie medzi dva drôtené koláče najbližšie ku koncu drôtu vinutia. Po druhé, pripojte jeden koniec tieneného drôtu ku koncu drôtu vinutia a druhý koniec zaveste do prvého drôteného koláča. Obidva vyššie uvedené spôsoby môžu viesť k relatívne veľkému počtu závitov vinutia blízko konca drôtu vinutia. Elektrostatické tienenie mohlo byť najskoršou prijatou metódou a môže byť aj dnes široko používané. Samotný spôsob výroby elektrostatického tienenia je zvyčajne najprv omotať tenkú kovovú fóliu okolo izolačného krúžku vhodného priemeru (použitie tenkej kovovej fólie minimalizuje rozptylové straty - pozri predchádzajúcu diskusiu o tienení vinutí tieniacej vrstvy v tejto kapitole) a potom obaliť tenkú kovovú fóliu papierovou izoláciou. Po izolácii by mala byť veľkosť elektrostatického tienenia blízka radiálnej veľkosti drôteného koláča vinutia. K priviazaniu na prívodný drôt vinutia je potrebné viesť tenkú kovovú fóliu pre elektrostatické tienenie. Hlava z kovovej fólie môže byť najslabšou časťou štruktúry elektrostatického tienenia, ako bolo zdôraznené v diskusii o vinutí tieniacej vrstvy, spojenie tenkých kovových fólií nie je ľahká úloha.

Ako sa dopadajúce vlnové napätie šíri do vinutia, počiatočné rozloženie napätia vo vinutí sa mení v dôsledku asymptotických účinkov jednotlivých komponentov vinutia a ich kapacity, vlastnej indukčnosti, vzájomnej indukčnosti a odporu. Spojenie cez kapacitu a indukčnosť. Toto napätie sa prenesie aj do iných vinutí. Tieto vinutia interagujú s dopadajúcou vlnou a odrazenou vlnou, pričom nepretržite podstupujú sériu zložitých oscilačných procesov, až kým sa energia dopadajúcej vlny nevyčerpá v dôsledku nepretržitého útlmu a nedosiahne sa konečné rozloženie napätia.

Aj keď sa najvyšší gradient napätia generuje na konci vinutia alebo blízko neho, keď impulzné napätie dosiahne moment, tieto napäťové vlny pohybujúce sa pozdĺž vinutia privedú napätie na iné komponenty a zodpovedajúca hodnota elektrického napätia môže byť nižšia ako na konci vinutia, ale oveľa vyššia ako v normálnom stabilnom stave. V mnohých prípadoch sú opatrenia na kontrolu elektrického napätia na konci drôtu vinutia nedostatočné na poskytnutie potrebnej izolačnej pevnosti, čo si vyžaduje použitie určitej formy zamotanej štruktúry. Proces spleteného navíjania vo všeobecnosti zahŕňa navíjanie dvoch alebo viacerých drôtov paralelne a potom spojenie hláv dvoch susedných (alebo dvoch drôtených koláčov vzdialených od seba) drôtených koláčov, aby sa vytvorila požadovaná zamotaná štruktúra. Výhodou zamotanej štruktúry oproti prvým dvom štruktúram je, že neplytvá priestorom, pretože akékoľvek otáčky vo vinutí sú efektívne otáčky. Avšak kvôli veľkému počtu spojov, ktoré sú potrebné pre zamotané vinutie, sa jeho výrobné náklady výrazne zvyšujú. Cieľ, aby bolo impulzné napätie takmer lineárne rozložené pozdĺž vinutia, sa dá dosiahnuť úpravou počtu zamotaných závitov. Vzhľadom na vysoké náklady na zamotanú štruktúru vinutia dizajnéri vždy dúfali, že tento typ vinutia budú používať čo najmenej. Okrem toho, ak je to možné, použitie spletených štruktúr by malo byť obmedzené na interakciu medzi dopadajúcimi vlnami a odrazenými vlnami z neutrálneho bodu na niektorých úsečkách na konci vinutia. Oscilácia napätia generovaná v oblasti neutrálneho bodu vinutia je najväčšia. Preto, okrem líniových segmentov na konci vinutia, oblasť s najväčším elektrickým namáhaním sa zvyčajne vyskytuje v neutrálnom bode vinutia. Ak sú niektoré segmenty odbočovacieho vinutia odrezané od vedenia (okrem prípadov, keď transformátor beží v maximálnej polohe odbočky, táto situácia existuje), vo odbočnom vinutí budú nejaké zavesené segmenty. Na konci týchto zavesených segmentov, ktoré nie sú pripojené k vinutiu, môže dôjsť k vysokému napätiu. Amplitúda impulzného napätia generovaného v neutrálnom bode vinutia a zavesenom konci odbočovacieho vinutia je v zásade podobná a tieto hodnoty impulzného napätia musia dosiahnuť svoje minimum, keď je počiatočné rozloženie napätia lineárne. Preto je zvyčajne potrebné nastaviť niekoľko segmentov zamotanej čiary v neutrálnom bode vinutia, aby sa zhodovali so zamotanými segmentmi čiary na konci drôtu. Hodnota nárazového napätia generovaná vo vinutí odbočky v dôsledku pozastavenia niektorých závitov drôtu môže súvisieť s veľkosťou rozsahu odbočovacieho napätia (hodnotu nárazového napätia ovplyvňuje aj štruktúra odbočovacieho vinutia, ako je dopredná a spätná regulácia napätia alebo lineárna regulácia napätia, ako aj poloha odbočovacieho vinutia vzhľadom na vysokonapäťové vinutie a zem), takže tieto faktory by sa mali zvážiť pri určovaní rozsahu odbočovacieho napätia vinutia.

V porovnaní s jednoduchšími konštrukciami tienenia konca drôtu sa to, či vysokonapäťové vinutia musia prijať zamotanú štruktúru, zvyčajne určuje podľa kapacity transformátora, úrovne napätia a požadovanej úrovne impulzného napätia. Čím menšia je kapacita transformátora, tým menšia je veľkosť železného jadra, čo vedie k zníženiu napätia na otáčku a zvýšeniu celkového počtu závitov vinutia. Aby boli všetky požadované závity drôtu usporiadané v zadanej výške vinutia, musí mať každý drôtený koláč palacinkového vinutia viac závitov, približne do 15 alebo 16 závitov, zatiaľ čo za normálnych okolností môže mať drôtený koláč iba 8 alebo 9 závitov. Takže najvyššie napätie generované medzi susednými drôtenými koláčmi vo vinutí môže byť až 32-násobok napätia na otáčku, zatiaľ čo zodpovedajúca hodnota pre "normálne" vinutie môže byť iba 18-násobná. Napätie napájacej frekvencie generované medzi susednými segmentmi čiary (ako sú koláče čiary) vo vyššie uvedených dvoch situáciách má významný rozdiel a rozdiel je ešte výraznejší pri pôsobení impulzného napätia. Preto je potrebné dôkladne zvážiť technológiu kontroly elektrického namáhania.
V prípade vinutí s ultra{0}}vysokým napätím, dokonca aj so zamotanou štruktúrou, je ťažké regulovať príliš vysoké hodnoty nárazového elektrického napätia na uspokojivej úrovni. V tomto prípade môže byť potrebné prijať štruktúru vinutia tieniacej vrstvy. Keď sa na koniec drôtu vinutia tieniacej vrstvy aplikuje impulzné napätie zo strmej vlny, účinok vnútornej a vonkajšej tieniacej vrstvy je ako dve dosky kondenzátora a nabíjacie napätie nového kondenzátora je špičková hodnota impulzného napätia. Vrstva vinutia medzi vnútornou a vonkajšou tieniacou vrstvou je ekvivalentná sérii medziľahlých kondenzátorov, vďaka čomu je nárazové napätie pôsobiace medzi vnútornou a vonkajšou tieniacou vrstvou blízko lineárnemu rozdeleniu. Keď sa impulzné napätie blíži k lineárnemu rozloženiu, dráha impulzného napätia prenášaná vo vinutí nebude oscilovať. Preto môže byť izolačná konštrukcia, ktorá spĺňa požiadavky na impulzné napätie, navrhnutá podľa metódy analýzy elektrického namáhania výkonovej frekvencie. Z hľadiska elektrického výkonu je táto konštrukcia najideálnejšia. Ako už bolo spomenuté, nevýhodou vrstvených vinutí je ich slabá mechanická pevnosť. Preto sú dizajnéri presvedčení, že pri použití elektrostatického tienenia, vnútorného tienenia alebo spletitých štruktúr na uspokojivú kontrolu elektrického napätia vo vinutí by mali používať vinutia koláčovej štruktúry.

d439b6003af33a87d0aff6efca17453e5143b5d2

Zaslať požiadavku

whatsapp

Telefón

E-mailom

Vyšetrovanie