Что такое высоковольтный изолирующий трансформатор?
Высоковольтный изолирующий трансформатор — это устройство, которое защищает точное электрооборудование и организм человека от аномального напряжения, вызванного большими токами (молниеносными скачками) из-за ударов молнии и аварий на линиях электропередач.
Молниеотвод (SPD) также используется для защиты оборудования от аномальных напряжений. В то время как разрядники защищают электрооборудование, отводя грозовые перенапряжения на землю, высоковольтные изолирующие трансформаторы защищают оборудование от грозовых перенапряжений, изолируя его трансформатором и отводя грозовые перенапряжения на землю.
Применение высоковольтных изолирующих трансформаторов
Высоковольтные изолирующие трансформаторы используются в различных местах. Ниже приведены примеры применения.
- Источники питания, используемые на радиорелейных станциях и подстанциях
- Источники питания для компьютеров и телеметров
- Системы безопасности, такие как камеры наблюдения
- Оборудование для связи и управления движением на железных дорогах, в самолетах и на дорогах
- Оборудование, которое особенно важно в районах, подверженных ударам молний, для защиты точного оборудования от аномального напряжения
Высоковольтные изолирующие трансформаторы также устанавливаются между линией электропередачи и защищаемым оборудованием для защиты оборудования от аномального напряжения.
Принцип работы высоковольтных изолирующих трансформаторов
Существует два основных типа высоковольтных изолирующих трансформаторов: изолированные и заземленные, каждый из которых имеет свой принцип работы.
1. Высоковольтные изолирующие трансформаторы изолированного типа
В высоковольтных изолирующих трансформаторах изолированного типа аномальное напряжение, вызванное грозовыми перенапряжениями, поступающими со стороны источника питания, сбрасывается на землю с помощью молниеотвода, в то время как разность напряжений между землей и источником питания уменьшается с помощью изолирующего трансформатора.
2. Высоковольтные изолирующие трансформаторы с изоляцией от земли
Высоковольтные изолирующие трансформаторы с изоляцией от земли уменьшают приток грозовых перенапряжений между линиями и между линиями и землей с помощью нескольких разрядников перенапряжения, а также дополнительно защищают оборудование, обеспечивая высокую изоляцию с помощью изолирующего трансформатора. Тип изоляции от земли также называется укрытием от перенапряжения.
В обоих случаях защищенная сторона устройства полностью изолирована от грозовых перенапряжений с помощью высоковольтных изолирующих трансформаторов, и грозовые перенапряжения не попадают в устройство. Высоковольтные изолирующие трансформаторы снижают скорость передачи перенапряжения с 1/100 до 1/10 000, что более эффективно, чем установка только разрядников. Кроме того, выдерживаемое напряжение при аномальном напряжении чрезвычайно высоко и составляет несколько десятков киловольт, что обеспечивает превосходную защиту.
Другая информация о высоковольтных изолирующих трансформаторах
1. Разница между высоковольтными изолирующими трансформаторами и разрядниками
Высоковольтные изолирующие трансформаторы и разрядники — это устройства, используемые для защиты оборудования от грозовых перенапряжений. Однако между высоковольтными изолирующими трансформаторами и разрядниками существуют структурные различия.
Молниеотвод подключается параллельно защищаемому устройству, а сам разрядник заземляется. В нормальных условиях разрядник действует как изолятор, но когда возникают перенапряжения, такие как молния, разрядник становится проводящим и отводит перенапряжения в землю. ZnO (оксид цинка) часто используется в качестве материала для разрядников.
Высоковольтные изолирующие трансформаторы также заземлены ZnO на стороне источника питания. Однако высоковольтные изолирующие трансформаторы имеют конструкцию, в которой первичная и вторичная стороны изолированы трансформатором. Поэтому предельное напряжение может быть значительно снижено. Из-за разницы в вышеуказанных конструкциях высоковольтные изолирующие трансформаторы превосходят трансформатор против грозовых перенапряжений.
2. Недостатки высоковольтных изолирующих трансформаторов
Высоковольтные изолирующие трансформаторы превосходят грозовые разрядники с точки зрения защиты от молнии. Однако есть три недостатка, а именно:
- По сравнению с грозовыми разрядниками количество деталей увеличивается.
- Увеличение количества деталей не только увеличивает риск отказа, но и имеет тенденцию к увеличению расходов на техническое обслуживание.
- Пространство для установки также больше, а расходы на установку выше.
- Трансформаторы снижают верхний коэффициент мощности.
Трансформаторы являются индуктивными нагрузками, поэтому реактивный ток увеличивается. В качестве контрмеры можно подключить силовые конденсаторы параллельно, но стоимость все равно увеличится. Заземляющий полюс должен быть отделен от нагрузки. Большинство нагрузок должны быть заземлены на шасси и т. д., но высоковольтные изолирующие трансформаторы требуют дополнительного заземляющего полюса для грозовых перенапряжений. Если заземляющий полюс для грозовых перенапряжений и заземляющий полюс со стороны нагрузки объединены, потенциал между проводом нагрузки и землей также будет расти во время грозовых перенапряжений. Разделение заземляющих полюсов имеет недостаток, заключающийся в увеличении объема работ по заглублению заземления и усложнении системы. На основании вышеперечисленных достоинств и недостатков примите решение об использовании молниеотвода или высоковольтных изолирующих трансформаторов.