رعد و برق یک پدیده طبیعی است که مدت هاست به عنوان یک تهدید قابل توجه برای سیستم های مختلف الکتریکی شناخته شده است و ترانسفورماتورهای غوطه ور در روغن نیز از این قاعده مستثنی نیستند. به عنوان تامین کننده ترانسفورماتورهای غوطه ور در روغن، درک تاثیر صاعقه بر این اجزای الکتریکی حیاتی از اهمیت بالایی برخوردار است. این دانش نه تنها به اطمینان از قابلیت اطمینان محصولات ما کمک می کند، بلکه ما را قادر می سازد تا راه حل های بهتری برای مشتریان خود ارائه دهیم.
اثرات فیزیکی و الکتریکی صاعقه بر روغن - ترانسفورماتورهای غوطه ور
رعد و برق یک تخلیه ناگهانی الکترواستاتیکی است که در هنگام رعد و برق رخ می دهد. می تواند ولتاژها و جریان های بسیار بالایی را در مدت زمان بسیار کوتاهی تولید کند. هنگامی که صاعقه نزدیک یا مستقیماً روی یک ترانسفورماتور غوطه‌ور در روغن رخ می‌دهد، می‌توان چندین ضربه منفی را انتظار داشت.
یکی از اثرات اولیه، اضافه ولتاژ ناشی از برخورد صاعقه است. یک پیچ صاعقه می تواند ولتاژ موجی ایجاد کند که بسیار بیشتر از ولتاژ معمولی ترانسفورماتور است. این نوسانات ولتاژ بالا می تواند باعث خرابی عایق در ترانسفورماتور شود. مواد عایق موجود در ترانسفورماتورهای غوطه‌ور در روغن، مانند عایق کاغذی اطراف سیم‌پیچ‌ها و خود روغن عایق، به گونه‌ای طراحی شده‌اند که سطح معینی از ولتاژ را تحمل کنند. با این حال، اضافه ولتاژ ناشی از رعد و برق می تواند از توانایی عایق برای مقاومت در برابر خرابی الکتریکی فراتر رود. هنگامی که عایق شکسته می شود، یک قوس الکتریکی می تواند ایجاد شود که می تواند باعث آسیب شدید به سیم پیچ ترانسفورماتور شود. این ممکن است منجر به اتصال کوتاه شود که به نوبه خود می تواند منبع تغذیه را مختل کند و در بدترین حالت ممکن باعث آتش سوزی یا انفجار شود.
ماهیت جریان بالای رعد و برق یکی دیگر از نگرانی های مهم است. جریان زیاد از سیم پیچ های ترانسفورماتور در اثر برخورد صاعقه می تواند باعث گرمایش بیش از حد شود. گرمای تولید شده می تواند آنقدر شدید باشد که می تواند هادی های سیم پیچ را ذوب کند. حتی اگر هادی ها فورا ذوب نشوند، سیکل های گرمایش و سرمایش مکرر ناشی از جریان های صاعقه گذرا می تواند باعث ایجاد تنش حرارتی بر روی قطعات شود و در طول زمان منجر به آسیب مکانیکی شود. به عنوان مثال، انبساط و انقباض سیم پیچ ها می تواند باعث ترک خوردن عایق شود و عملکرد عایق ترانسفورماتور را بیشتر کاهش دهد.
تاثیر بر عایق ترانسفورماتور
سیستم عایق ترانسفورماتور غوطه ور در روغن یک مکانیسم حفاظتی حیاتی است. روغن عایق کاربردهای مختلفی دارد. این نه تنها عایق الکتریکی را فراهم می کند، بلکه به دفع گرمای تولید شده در طول کار ترانسفورماتور نیز کمک می کند. با این حال، رعد و برق می تواند تأثیر عمیقی بر روغن عایق داشته باشد.
هنگامی که یک اضافه ولتاژ ناشی از رعد و برق باعث ایجاد قوس الکتریکی در ترانسفورماتور می شود، قوس می تواند روغن عایق را تجزیه کند. از تجزیه نفت گازهایی مانند هیدروژن، متان، اتان، اتیلن و استیلن تولید می شود. این گازها می توانند در ترانسفورماتور جمع شوند و منجر به افزایش فشار داخلی شوند. اگر دستگاه های کاهش فشار روی ترانسفورماتور به درستی کار نکنند، فشار بیش از حد می تواند باعث پارگی مخزن ترانسفورماتور شود و در نتیجه نشت نفت در مقیاس بزرگ و آسیب احتمالی محیطی ایجاد شود.
عایق کاغذ در ترانسفورماتور نیز آسیب پذیر است. قوس الکتریکی پر انرژی می تواند عایق کاغذ را زغال یا کربن کند و به طور قابل توجهی خواص عایق آن را کاهش دهد. هنگامی که عایق کاغذ آسیب می بیند، خطر خرابی بیشتر عایق افزایش می یابد و طول عمر کلی ترانسفورماتور کاهش می یابد.
استراتژی های حفاظت در برابر صاعقه
برای کاهش تاثیر صاعقه بر ترانسفورماتورهای غوطه ور در روغن، چندین استراتژی حفاظتی می توان به کار گرفت. یکی از رایج ترین روش ها استفاده از صاعقه گیر است. صاعقه گیر دستگاه هایی هستند که بین پایانه های ترانسفورماتور و زمین نصب می شوند. آنها برای منحرف کردن نوسانات ولتاژ بالا و جریان بالا ناشی از برخورد صاعقه به طور ایمن به زمین طراحی شده اند. صاعقه گیرها با ایجاد مسیری با مقاومت کم برای جریان صاعقه، از رسیدن ولتاژ بیش از حد به سیم پیچ های ترانسفورماتور جلوگیری می کنند.
یکی دیگر از اقدامات حفاظتی مهم، اتصال زمین مناسب است. یک سیستم زمین که به خوبی طراحی شده است، یک مسیر مطمئن برای جریان صاعقه به زمین فراهم می کند. مقاومت زمین باید تا حد امکان پایین نگه داشته شود تا اطمینان حاصل شود که جریان صاعقه می تواند به طور موثری از بین برود. بازرسی و نگهداری منظم سیستم زمین برای اطمینان از یکپارچگی آن در طول زمان ضروری است.
علاوه بر وسایل حفاظت خارجی، طراحی داخلی ترانسفورماتور را نیز می توان بهبود بخشید تا مقاومت آن در برابر صاعقه افزایش یابد. به عنوان مثال، استفاده از مواد عایق با کیفیت بالا با استحکام دی الکتریک بهتر می تواند به ترانسفورماتور کمک کند تا در برابر نوسانات ولتاژ بالاتر مقاومت کند. تقویت ساختار مکانیکی سیم‌پیچ‌ها همچنین می‌تواند خطر آسیب ناشی از تنش حرارتی و مکانیکی را در هنگام رعد و برق کاهش دهد.
نقش ما به عنوان روغن - تامین کننده ترانسفورماتور غوطه ور
به عنوان تامین کننده ترانسفورماتورهای غوطه ور در روغن، ما متعهد به ارائه محصولاتی با مقاومت در برابر صاعقه هستیم. ما سرمایه گذاری زیادی در تحقیق و توسعه برای بهبود فرآیندهای طراحی و ساخت ترانسفورماتورهای خود داریم. محصولات ما، مانندترانسفورماتور قدرت غوطه ور در روغن،روغن 10 کیلو ولت - ترانسفورماتور توزیع غوطه ور، وروغن 35 کیلوولت - ترانسفورماتور توزیع غوطه ور، به گونه ای طراحی شده اند که بالاترین استانداردهای صنعتی برای حفاظت در برابر صاعقه را رعایت کنند.
ما همچنین پشتیبانی فنی جامعی را به مشتریان خود ارائه می دهیم. ما می توانیم در نصب صحیح دستگاه های حفاظت در برابر صاعقه و طراحی سیستم های زمین کمک کنیم. تیم کارشناسان ما می توانند به هر سوالی که مشتریان ما ممکن است در مورد محافظت از ترانسفورماتور خود در برابر صاعقه داشته باشند پاسخ دهند.
اگر به ترانسفورماتورهای غوطه ور در روغن با کیفیت بالا نیاز دارید که می توانند در برابر چالش های ناشی از رعد و برق مقاومت کنند، ما اینجا هستیم تا به شما کمک کنیم. برای اطلاعات بیشتر در مورد محصولات و خدمات ما با ما تماس بگیرید. ما مشتاقانه منتظر بحث در مورد نیازهای خاص شما و ارائه راه حل های سفارشی برای رفع نیازهای شما هستیم.
مراجع
- بلکبرن، جی ال (1993). رله حفاظتی: اصول و کاربردها مارسل دکر.
- گروور، FW (1973). محاسبات اندوکتانس: فرمول ها و جداول کاری. انتشارات دوور.
- آزمایشگاه های بیمه گر (2020). UL 1562: استاندارد برای خشک - نوع توزیع و ترانسفورماتور قدرت.