Wie begrenzt ein Einzelphasen-Isolationstransformator den Kurzschlussstrom, um die Systemsicherheit zu schützen?

Kurzschlussfehler ist einer der häufigsten Fehlertypen in Stromversorgungssystemen. Wenn die Isolierung von elektrischen Geräten beschädigt ist oder die Fehloperation von Personalleitungen mit unterschiedlichen Potentialen direkt angeschlossen wird, wird eine Kurzschlussschleife gebildet. Zu diesem Zeitpunkt umgeht der Strom die Last und fließt direkt durch die Kurzschlussschleife, wodurch der Strom stark zunimmt und den Nennstrom der Geräte weit überschreitet. Kurzschlussstrom verursacht nicht nur physische Schäden wie Überhitzung und Verbrennung von Geräten, sondern kann auch Sicherheitsunfälle wie Feuer und Explosion aufgrund von Bogenentladung und Funkenspritzung verursachen.

Um mit Kurzschlussfehlern umzugehen, muss das Stromversorgungssystem eine Reihe von Schutzmaßnahmen ergreifen. Unter ihnen ist die Begrenzung des Kurzschlussstroms eine wichtige Verbindung, um den Schaden von Fehlern zu verringern. Durch Erhöhen der Systemimpedanz kann die Wachstumsrate des Kurzschlussstroms effektiv verlangsamt werden, der Spitzenwert kann reduziert werden und somit die Schäden an Geräten und Systemen verringert werden.

A Einzelphasen-Isolationstransformator ist ein elektrisches Gerät mit elektrischen Isolations- und Spannungsumwandlungsfunktionen. In Stromversorgungssystemen wird normalerweise verwendet, um die elektrische Energie eines Spannungsniveaus in elektrische Energie eines anderen Spannungsniveaus umzuwandeln und gleichzeitig die elektrische Isolation zu erreichen, um die Sicherheit von Geräten und Personal zu gewährleisten. Die Funktionen eines Einzelphasen-Isolationstransformators sind jedoch weit mehr als das. Durch Anpassung des Kurvenverhältnisses seiner primären Wicklung und seiner sekundären Wicklung kann der Einzelphasen-Isolationstransformator auch eine Impedanztransformation erreichen, dh die Beziehung zwischen Eingangsimpedanz und Ausgangsimpedanz verändern.

Wenn ein Kurzschlussfehler auftritt, kann der Einzelphasen-Isolationstransformator die Gesamtimpedanz des Systems durch seine Impedanz-Transformationsfunktion erhöhen. Wenn der Kurzschlussstrom aufgrund der Anstieg der Impedanz durch den Transformator fließt, wird der Strom behindert, seine Wachstumsrate verlangsamt und der Spitzenwert wird ebenfalls verringert. Auf diese Weise wird der Grad der Schädigung der Ausrüstung und des Systems, die durch den Kurzschlussstrom verursacht werden, erheblich reduziert.

Der Mechanismus zur Begrenzung des Kurzschlussstroms durch den Einzelphasen-Isolationstransformator basiert hauptsächlich auf seiner Impedanz-Transformationsfunktion. Im Stromversorgungssystem besteht die Impedanz des Transformators hauptsächlich aus seiner Induktivität, Kapazität und Widerstand und anderen Komponenten. Wenn ein Kurzschlussfehler auftritt, wirken diese Komponenten zusammen auf dem Kurzschlussstrom, um eine bestimmte Obstruktion zu bilden.

Das Induktivitätselement des Einzelphasen-Isolationstransformators hat einen signifikanten Obstruktionseffekt auf den Kurzschlussstrom. Im Moment des Kurzschlusses erzeugt das Induktivitätselement selbstinduzierte elektromotive Kraft und versucht, die schnelle Stromänderung zu verhindern. Diese Obstruktion ist proportional zum Wert der Induktivität. Je größer die Induktivität ist, desto stärker die Obstruktion. Durch Erhöhen des Induktivitätswerts des Transformators kann die Größe des Kurzschlussstroms weiter begrenzt werden.

Die Kapazitäts- und Widerstandselemente des einphasigen Isolationstransformators haben ebenfalls einen gewissen Behinderung auf den Kurzschlussstrom. Das Kapazitätselement absorbiert einen Teil der elektrischen Energie im Moment des Kurzschlusss und verlangsamt die Wachstumsrate des Stroms. Während das Widerstandselement den Spitzenwert des Stroms durch verbrauchende elektrische Energie verringert. Der kombinierte Effekt dieser Elemente lässt den Einzelphasen-Isolationstransformator bei der Begrenzung des Kurzschlussstroms gut abschneiden.

Einphasige-Isolationstransformatoren werden in Stromversorgungssystemen häufig verwendet, nicht nur bei der Begrenzung des Kurzschlussstroms. In Bezug auf den Kurzschluss-Fehlerschutz bietet seine einzigartige Impedanz-Transformationsfunktion jedoch einen erheblichen Vorteil.

Einphasen-Isolationstransformatoren reduzieren effektiv die Größe des Kurzschlussstroms, indem die Systemimpedanz erhöht wird, wodurch der durch Fehler verursachte Grad der Schäden an Geräten und Systemen verringert wird. Dies hilft, die Lebensdauer von Geräten zu verlängern, die Wartungskosten zu senken und die Systemzuverlässigkeit zu verbessern.

Einphasen-Isolationstransformatoren haben elektrische Isolationsfunktionen, die sicherstellen können, dass sich Fehler nicht auf das gesamte System ausbreiten. Wenn ein Verkühlungsfehler auftritt, begrenzt der Transformator den Fehlerstrom auf einen lokalen Bereich, wodurch sich verhindern, dass er sich auf andere Geräte- und Systemteile ausbreitet, wodurch die Auswirkung des Fehlers auf das gesamte System verringert wird.

Der einphasige Isolationstransformator hat auch die Vorteile einfacher Struktur, kleiner Größe und geringem Gewicht, was es einfach macht, das Stromversorgungssystem zu installieren und zu warten und die Komplexität und die Kosten des Systems zu verringern.