Guide til elektrostatiske skjolde til transformere (E-skjolde)

Hvad er et E-skjold?
En elektrostatisk skærm er en tynd, ikke-magnetisk ledende plade. Skærmen kan være af kobber eller aluminium. Denne tynde plade sidder mellem transformerens primære og sekundære viklinger. Pladen i hver spole er forbundet med en enkelt leder, der er forbundet med transformerens chassis.

Hvad gør E-skjolde i transformere?
E-skjolde omdirigerer skadelige spændingsforstyrrelser væk fra en transformers spoler og følsom elektronik i elektriske systemer. Dette beskytter transformeren og det tilsluttede system.
Lad os se nærmere på dette, startende med hvad E-skjold beskytter imod.

Dæmpning
Mange moderne elektriske kredsløb er udsat for transiente pigge og mode-støj. En jordet E-skjold dæmper (minimerer) disse forstyrrelser.

Billedet ovenfor til venstre viser en typisk transient spændingsspids. Denne type kraftig stigning i forsyningsspændingen skyldes almindeligt kontorudstyr som computere eller kopimaskiner. Invertere er også en almindelig kilde til transiente spidser. Billedet til højre viser et eksempel på modestøj i et elektrisk kredsløb. Modestøj er almindelig i elektroniske kredsløb. Dårligt forbundne systemer med forkert kabelafskærmning lider ofte af modestøj.
Lad os nu se på, hvordan et E-skjold håndterer disse forstyrrelser.

Kapacitiv kobling
En jordet E-skærm reducerer kapacitiv kobling mellem primær- og sekundærviklingen. I stedet for at koble til sekundærviklingen kobles primærviklingen til E-skærmen. Den jordede E-skærm giver en lavimpedansvej til jord. Spændingsforstyrrelser omdirigeres væk fra sekundærviklingen. Dette fungerer også fra den anden ende af transformeren (sekundær til primær).

Transiente pigge og støj i modusen kan beskadige transformere og andet elektrisk udstyr. En elektrostatisk afskærmning mellem højspændings- og lavspændingsspolerne reducerer sådanne risici. En afgørende overvejelse ved strømforsyning til følsom elektronik.

Eksempler på transformere, der bruger et E-skjold
Sol- og vindtransformatorer
Harmoniske forstyrrelser og særlige koblinger fra solcelle-invertere overføres til forsyningsnettet. Disse spændingsforstyrrelser skaber impulslignende effekter i HV-viklingen, der forsyner nettet. Transiente overspændingsspidser på forsyningssiden kan også overføres til inverteren. Disse overspændingshændelser kan beskadige en inverters følsomme komponenter. E-skjolde beskytter både transformeren, nettet og inverteren.
Lær mere om dimensionering og designkrav til soltransformatorer.

Køre Isolationstransformators
Isolationstransformere til drev er bygget til at modstå højfrekvente spændingsforstyrrelser (harmoniske). Sådanne forstyrrelser skyldes udstyr som motordrev (eller VFD'er). Derfor ordet "drev" i navnet. Ud over harmoniske kan motordrev også introducere andre spændingsforstyrrelser (som f.eks. mode-støj). Det er her, E-skjoldet kommer i spil. Isolationstransformere til drev inkluderer mindst én E-skjold mellem HV- og LV-spolerne. Flere skjolde kan også anvendes. E-skjolde kan også placeres mellem de indre spoler og kernebenene.
Applikationer med spændingsforstyrrelser (som transiente pigge og mode-støj) drager fordel af en transformer med en E-skjold. E-skjolde er billige og giver et betydeligt investeringsafkast, hvor problemer med strømkvaliteten er en trussel.