چگونه یک ترانسفورماتور جداسازی تک فاز جریان اتصال کوتاه را برای محافظت از ایمنی سیستم محدود می کند؟

گسل اتصال کوتاه یکی از رایج ترین انواع گسل در سیستم های برق است. هنگامی که عایق تجهیزات الکتریکی آسیب دیده یا سوء استفاده از پرسنل باعث می شود که هادی های پتانسیل های مختلف به طور مستقیم به هم متصل شوند ، یک حلقه اتصال کوتاه تشکیل می شود. در این زمان ، جریان بار را دور می زند و مستقیماً از طریق حلقه اتصال کوتاه جریان می یابد و باعث می شود جریان به شدت افزایش یابد ، بسیار فراتر از جریان امتیاز تجهیزات. جریان اتصال کوتاه نه تنها باعث آسیب جسمی مانند گرمای بیش از حد و سوزاندن تجهیزات می شود ، بلکه ممکن است به دلیل تخلیه قوس و پاشیدن جرقه ، باعث تصادفات ایمنی مانند آتش و انفجار شود.

به منظور مقابله با گسل های اتصال کوتاه ، سیستم قدرت باید یک سری اقدامات محافظت را انجام دهد. در میان آنها ، محدود کردن جریان اتصال کوتاه یک پیوند کلیدی در کاهش آسیب گسل ها است. با افزایش امپدانس سیستم ، می توان سرعت رشد جریان اتصال کوتاه را به طور مؤثر کند کرد ، می توان اوج اوج آن را کاهش داد و در نتیجه می توان آسیب به تجهیزات و سیستم ها را کاهش داد.

بوها ترانسفورماتور انزوای تک فاز یک وسیله الکتریکی با توابع انزوا الکتریکی و تبدیل ولتاژ است. در سیستم های برق ، معمولاً برای تبدیل انرژی الکتریکی یک ولتاژ به انرژی الکتریکی سطح ولتاژ دیگر ، ضمن دستیابی به انزوا برقی برای اطمینان از ایمنی تجهیزات و پرسنل استفاده می شود. با این حال ، توابع یک ترانسفورماتور جداسازی تک فاز بسیار بیشتر از این است. با تنظیم نسبت چرخش از سیم پیچ اولیه و سیم پیچ ثانویه ، ترانسفورماتور جداسازی تک فاز نیز می تواند به تحول امپدانس دست یابد ، یعنی تغییر رابطه بین امپدانس ورودی و امپدانس خروجی.

هنگامی که یک گسل اتصال کوتاه رخ می دهد ، ترانسفورماتور جداسازی تک فاز می تواند از طریق عملکرد تبدیل امپدانس ، امپدانس کل سیستم را افزایش دهد. هنگامی که جریان اتصال کوتاه از طریق ترانسفورماتور جریان می یابد ، به دلیل افزایش امپدانس ، جریان مانع می شود ، سرعت رشد آن کند می شود و مقدار اوج نیز کاهش می یابد. به این ترتیب ، میزان آسیب به تجهیزات و سیستم ناشی از جریان اتصال کوتاه به میزان قابل توجهی کاهش می یابد.

مکانیسم محدود کردن جریان اتصال کوتاه توسط ترانسفورماتور جداسازی تک فاز عمدتاً بر اساس عملکرد تبدیل امپدانس آن است. در سیستم قدرت ، امپدانس ترانسفورماتور عمدتاً از القاء ، ظرفیت و مقاومت و سایر اجزای آن تشکیل شده است. هنگامی که یک گسل اتصال کوتاه رخ می دهد ، این مؤلفه ها روی جریان اتصال کوتاه با هم عمل می کنند تا یک انسداد خاص ایجاد شود.

عنصر القایی ترانسفورماتور جداسازی تک فاز تأثیر انسداد معنی داری بر جریان اتصال کوتاه دارد. در لحظه اتصال کوتاه ، عنصر القاء نیروی الکتروموتوری ناشی از خود را تولید می کند و سعی می کند از تغییر سریع جریان جلوگیری کند. این انسداد متناسب با ارزش القاء است. هرچه القاء بزرگتر باشد ، انسداد قوی تر می شود. بنابراین ، با افزایش مقدار القاء ترانسفورماتور ، بزرگی جریان اتصال کوتاه می تواند محدودتر باشد.

عناصر خازن و مقاومت ترانسفورماتور جداسازی تک فاز نیز تأثیر خاصی در جریان اتصال کوتاه دارند. عنصر خازن بخشی از انرژی الکتریکی را در لحظه اتصال کوتاه جذب می کند و سرعت رشد جریان را کند می کند. در حالی که عنصر مقاومت با مصرف انرژی الکتریکی ، اوج جریان را کاهش می دهد. اثر ترکیبی این عناصر باعث می شود ترانسفورماتور جداسازی تک فاز در محدود کردن جریان اتصال کوتاه عملکرد خوبی داشته باشد.

ترانسفورماتورهای جداسازی تک فاز به طور گسترده ای در سیستم های برق مورد استفاده قرار می گیرند ، نه تنها در محدود کردن جریان اتصال کوتاه. با این حال ، از نظر حفاظت از گسل اتصال کوتاه ، عملکرد تحول امپدانس منحصر به فرد آن مزیت قابل توجهی به آن می بخشد.

ترانسفورماتورهای جداسازی تک فاز به طور موثری با افزایش امپدانس سیستم ، میزان جریان اتصال کوتاه را کاهش می دهند و از این طریق میزان آسیب به تجهیزات و سیستم های ناشی از گسل ها را کاهش می دهد. این امر به افزایش عمر خدمات تجهیزات ، کاهش هزینه های نگهداری و بهبود قابلیت اطمینان سیستم کمک می کند.

ترانسفورماتورهای جداسازی تک فاز دارای توابع جداسازی الکتریکی هستند که می تواند اطمینان حاصل کند که گسلها در کل سیستم پخش نمی شوند. هنگامی که یک گسل اتصال کوتاه رخ می دهد ، ترانسفورماتور جریان گسل را به یک محدوده محلی محدود می کند و از گسترش آن به سایر تجهیزات و قطعات سیستم جلوگیری می کند و از این طریق تأثیر گسل را بر کل سیستم کاهش می دهد.

ترانسفورماتور جداسازی تک فاز همچنین دارای مزایای ساختار ساده ، اندازه کوچک و وزن سبک است که باعث می شود نصب و نگهداری آن در سیستم قدرت آسان شود و پیچیدگی و هزینه سیستم را کاهش می دهد .