حفاظت بیش از حد جریان در ترانسفورماتور قدرت چگونه کار می کند؟

سلام! من از یک تامین کننده ترانسفورماتور قدرت هستم و امروز می خواهم در مورد نحوه عملکرد حفاظت جریان بیش از حد در ترانسفورماتور قدرت صحبت کنم.

اول از همه، بیایید درک کنیم که چرا حفاظت بیش از حد فعلی بسیار مهم است. ترانسفورماتورهای قدرت مانند قلب یک سیستم الکتریکی هستند. آنها انرژی الکتریکی را از طریق القای الکترومغناطیسی بین مدارها منتقل می کنند. اما اگر جریان بیش از حد از آنها عبور کند، می تواند انواع مشکلات را ایجاد کند. جریان بیش از حد می تواند منجر به گرم شدن بیش از حد شود که ممکن است به عایق سیم پیچ ترانسفورماتور آسیب برساند. هنگامی که عایق آسیب می بیند، می تواند منجر به اتصال کوتاه شود، و این یک سردرد بزرگ برای هر سیستم الکتریکی است. این می تواند منبع تغذیه را مختل کند، باعث خرابی تجهیزات شود و حتی یک خطر ایمنی ایجاد کند. بنابراین، حفاظت از جریان بیش از حد برای حفظ عملکرد روان ترانسفورماتور و کل سیستم الکتریکی بسیار مهم است.

حال، بیایید بررسی کنیم که این حفاظت واقعاً چگونه کار می کند. به طور عمده دو نوع روش حفاظت از جریان بیش از حد وجود دارد: فیوزها و قطع کننده های مدار.

فیوزها

فیوزها یکی از قدیمی ترین و ساده ترین اشکال حفاظت جریان بیش از حد هستند. فیوز در اصل یک قطعه سیم کوتاه با نقطه ذوب پایین است. وقتی جریان عبوری از فیوز از مقدار معینی (جریان نامی فیوز) تجاوز می کند، سیم به دلیل اثر گرمایش ژول گرم می شود (می دانید، $P = I^{2}R$، که $P$ توان تلف شده به عنوان گرما، $I$ جریان، و $R$ مقاومت سیم است). با افزایش گرما، سیم ذوب می شود و مدار قطع می شود. این جریان بیش از حد از ترانسفورماتور عبور نمی کند.

زیبایی فیوزها در سادگی آنهاست. آنها نسبتا ارزان هستند و نصب آنها آسان است. اما آنها همچنین دارای معایبی هستند. هنگامی که یک فیوز منفجر می شود، باید تعویض شود. و گاهی اوقات، پیدا کردن فیوز جایگزین مناسب، مخصوصاً در یک سیستم الکتریکی بزرگ، کمی دردسرساز است. همچنین فیوزها چندان قابل تنظیم نیستند. وقتی فیوزی با جریان نامی مشخصی انتخاب کردید، تمام است. شما نمی توانید به راحتی آن را تغییر دهید تا با شرایط کاری مختلف سازگار شود.

کلیدهای مدار

کلیدهای مدار از فیوزها پیشرفته تر هستند. آنها می توانند به طور خودکار موقعیت های بیش از حد فعلی را تشخیص دهند و مدار را قطع کنند. قطع کننده های مدار انواع مختلفی دارند که از جمله آنها می توان به مدارشکن حرارتی - مغناطیسی و قطع کننده مدار الکترونیکی اشاره کرد.

مدار شکن های حرارتی - مغناطیسی

کلیدهای مدار حرارتی - مغناطیسی دو مکانیسم مختلف را ترکیب می کنند: یک عنصر حرارتی و یک عنصر مغناطیسی. عنصر حرارتی بر اساس اصل نوار دو فلزی است. یک نوار دو فلزی از دو فلز مختلف با ضرایب انبساط حرارتی متفاوت تشکیل شده است. هنگامی که جریان طبیعی است، نوار دو فلزی به شکل اولیه خود باقی می ماند. اما هنگامی که یک وضعیت بیش از حد فعلی وجود دارد، گرمای تولید شده توسط جریان باعث خم شدن نوار دو فلزی می شود. همانطور که خم می شود، قطع کننده مدار را قطع می کند و مدار را قطع می کند.

از طرف دیگر عنصر مغناطیسی به جریان های اتصال کوتاه پاسخ می دهد. هنگامی که یک افزایش ناگهانی در جریان وجود دارد (مانند یک اتصال کوتاه)، میدان مغناطیسی تولید شده توسط جریان، یک شیر برقی را فعال می کند. سپس شیر برقی کلید مدار را خاموش می کند. مدار شکن های حرارتی مغناطیسی به طور گسترده ای مورد استفاده قرار می گیرند زیرا می توانند هم موقعیت های طولانی مدت بیش از حد فعلی (که توسط عنصر حرارتی تشخیص داده می شود) و هم موقعیت های اتصال کوتاه (که توسط عنصر مغناطیسی شناسایی می شوند) را مدیریت کنند.

قطع کننده مدار الکترونیکی

قطع کننده های مدار الکترونیکی حتی پیچیده تر هستند. آنها از حسگرهای الکترونیکی برای نظارت بر جریان استفاده می کنند. این سنسورها می توانند جریان را به دقت اندازه گیری کرده و حتی تغییرات کوچک در آن را تشخیص دهند. هنگامی که جریان از حد تعیین شده فراتر رفت، قطع کننده مدار الکترونیکی سیگنالی را به مکانیزم سوئیچینگ ارسال می کند تا مدار را قطع کند. قطع کننده های مدار الکترونیکی انعطاف پذیری بیشتری را ارائه می دهند. شما به راحتی می توانید تنظیمات سفر بیش از حد فعلی را با توجه به نیازهای عملیاتی مختلف تنظیم کنید. همچنین زمان پاسخ دهی سریع تری نسبت به مدارشکن های حرارتی مغناطیسی دارند که در محافظت ترانسفورماتور از آسیب بسیار مهم است.

برخی از ترانسفورماتورهای قدرت علاوه بر فیوزها و قطع کننده های مدار، از رله های محافظ نیز برای حفاظت جریان بیش از حد استفاده می کنند. رله‌های حفاظتی دستگاه‌هایی هستند که می‌توانند شرایط الکتریکی غیرعادی مانند جریان بیش از حد را حس کنند و سیگنالی را برای قطع کردن به یک قطع کننده مدار ارسال کنند. آنها را می توان طوری برنامه ریزی کرد که سطوح مختلفی از حساسیت و تنظیمات تاخیر زمانی داشته باشند. به عنوان مثال، یک رله زمان - تاخیر بیش از - جریان را می توان طوری تنظیم کرد که مقدار معینی جریان بیش از حد را برای مدت زمان کوتاهی مجاز کند. این در شرایطی مفید است که ممکن است جریان موقتی افزایش یابد، مانند زمانی که یک موتور بزرگ راه اندازی می شود. رله فورا خاموش نمی شود، اما اگر جریان بیش از حد طولانی مدت ادامه یابد، سیگنالی را به قطع کننده مدار ارسال می کند.

حال، بیایید در مورد اهمیت اندازه و انتخاب مناسب وسایل حفاظتی بیش از حد فعلی صحبت کنیم. اگر اندازه دستگاه حفاظت بیش از حد جریان بیش از حد بزرگ باشد، در صورت وجود وضعیت بیش از حد فعلی که می تواند به ترانسفورماتور آسیب برساند، از کار نمی افتد. از طرف دیگر، اگر اندازه آن خیلی کوچک باشد، ممکن است حتی در شرایط عادی کارکرد، مکرراً حرکت کند و باعث اختلالات غیرضروری در منبع تغذیه شود. بنابراین، محاسبه حداکثر جریان مورد انتظار در مدار ترانسفورماتور و انتخاب وسیله حفاظتی مناسب بر اساس آن بسیار مهم است.

ما در شرکت ما طیف گسترده ای از ترانسفورماتورهای قدرت را ارائه می دهیمترانسفورماتور نوع R،ترانسفورماتور حلقوی، وترانسفورماتور الکترونیکی قدرت. همه ترانسفورماتورهای ما مجهز به دستگاه های حفاظتی با کیفیت بالا هستند تا از ایمنی و قابلیت اطمینان آنها اطمینان حاصل شود.

اگر در بازار ترانسفورماتورهای قدرت هستید یا به اطلاعات بیشتری در مورد حفاظت جریان بیش از حد نیاز دارید، دریغ نکنید که با ما تماس بگیرید. ما همیشه اینجا هستیم تا به شما در انتخاب محصولات مناسب برای نیازهای خاص خود کمک کنیم. چه در حال کار بر روی یک پروژه در مقیاس کوچک یا یک برنامه صنعتی بزرگ باشید، ما تخصص و محصولاتی را برای برآورده کردن نیازهای شما داریم.

در نتیجه، حفاظت بیش از حد جریان در ترانسفورماتورهای قدرت یک جنبه پیچیده اما ضروری در سیستم های الکتریکی است. با استفاده از ترکیب مناسب فیوزها، قطع کننده های مدار و رله های محافظ، می توانیم به طور موثری از ترانسفورماتورهای قدرت در برابر آسیب های ناشی از جریان بیش از حد محافظت کنیم. و در شرکت ما متعهد به ارائه ترانسفورماتورهای قدرت درجه یک با حفاظت از جریان بیش از حد قابل اعتماد هستیم. بنابراین، اگر به محصولات ما علاقه مند هستید، فقط به ما زنگ بزنید و بیایید یک رابطه تجاری عالی شروع کنیم!

مراجع

• سیستم های قدرت الکتریکی: تجزیه و تحلیل و طراحی توسط J. Duncan Glover، Mulukutla S. Sarma و Thomas J. Overbye
• حفاظت از سیستم قدرت توسط MMS منصور