Руководство по электростатическим экранам трансформаторов (Э-экранам)

Что такое E-shield?
Электростатический экран представляет собой тонкий немагнитный проводящий лист. Экран может быть изготовлен из меди или алюминия. Этот тонкий лист располагается между первичной и вторичной обмотками трансформатора. Лист в каждой обмотке соединяется с помощью единого проводника, который припаивается к корпусу трансформатора.

Для чего нужны экраны от электромагнитных помех в трансформаторах?
Электрозащитные экраны отводят вредные колебания напряжения от обмоток трансформатора и чувствительной электроники в электрических системах. Это защищает трансформатор и подключенную к нему систему.
Давайте рассмотрим это подробнее, начиная с того, от чего защищают E-shields.

Затухание
Многие современные электрические цепи подвержены кратковременным скачкам напряжения и помехам. Заземлённый электромагнитный экран ослабляет (минимизирует) эти помехи.

На изображении слева показан типичный кратковременный скачок напряжения. Такое резкое повышение напряжения питания является результатом работы обычного офисного оборудования, такого как компьютеры или копировальные аппараты. Инверторы также являются распространенным источником кратковременных скачков напряжения. На изображении справа показан пример модового шума в электрической цепи. Модовый шум часто встречается в электронных схемах. Системы с плохой проводкой и ненадлежащей экранировкой кабелей часто страдают от модового шума.
Теперь давайте посмотрим, как защитный экран E-shield справляется с этими сбоями.

Емкостная связь
Заземлённый E-экран уменьшает емкостную связь между первичной и вторичной обмотками. Вместо связи со вторичной обмоткой, первичная обмотка связывается с E-экраном. Заземлённый E-экран обеспечивает путь с низким импедансом к земле. Возмущения напряжения перенаправляются от вторичной обмотки. Это также работает и с другого конца трансформатора (вторичная обмотка — первичная).

Кратковременные скачки напряжения и помехи могут повредить трансформаторы и другое электрооборудование. Электростатический экран между высоковольтными и низковольтными катушками снижает такие риски. Это крайне важно учитывать при питании чувствительной электроники.

Примеры трансформаторов, использующих электроэкранирование.
Трансформаторы для солнечных и ветровых электростанций
Гармонические помехи и специальные переключения солнечных инверторов передаются в электросеть. Эти возмущения напряжения создают импульсные эффекты в высоковольтной обмотке, питающей сеть. Кратковременные скачки перенапряжения на стороне сети также могут передаваться на инвертор. Эти перенапряжения могут повредить чувствительные компоненты инвертора. Электрозащитные экраны обеспечивают защиту как трансформатора, так и сети и инвертора.
Узнайте больше о требованиях к размерам и проектированию солнечных трансформаторов.

Водить машину Разделительный трансформаторс
Разделительные трансформаторы для приводов рассчитаны на работу в условиях высокочастотных помех напряжения (гармоник). Такие помехи возникают из-за работы оборудования, например, электроприводов (или частотно-регулируемых приводов). Отсюда и слово «привод» в названии. Помимо гармоник, электроприводы могут также создавать другие помехи напряжения (например, шумовые помехи). Именно здесь вступает в игру электромагнитный экран. Разделительные трансформаторы для приводов включают в себя как минимум один электромагнитный экран между высоковольтными и низковольтными обмотками. Также могут использоваться несколько экранов. Электромагнитные экраны могут располагаться и между внутренними обмотками и стержнями сердечника.
В приложениях, подверженных колебаниям напряжения (таким как кратковременные скачки и помехи), полезно использовать трансформатор с электромагнитным экраном. Электромагнитные экраны недороги и обеспечивают значительную окупаемость инвестиций там, где проблемы с качеством электроэнергии представляют угрозу.