Защита от электромагнитных полей промышленной частоты

3 по роду питающего  напряжения трансформаторы делятся  на: однофазные и трехфазные. У  трехфазных трансформаторов первичная и вторичная обмотки имеют по три катушки по три фазы соединенные звездой или треугольником.

4 по способу охлаждения  трансформаторы бывают: с воздушным  и масляным охлаждением. При  масляном охлаждении трансформатор  помещается в герметичный резервуар, который полностью заполняется трансформаторным маслом , масло выполняет две функции: охлаждает обмотки и сердечник, обеспечивает изоляцию обмоток. Предназначен масляной трансформатор для питания устройств АБ и ЭЦ.

 

 

 

 

 

 

   3 Для защиты от перенапряжений электромагнитных полей промышленной частоты ,высокой и низкой стороне различных трансформаторов предусматриваются ограничители перенапряжений, разрядники, искровые промежутки, так как при воздействии на высоковольтную обмотку трансформатора молнии 40 % перенапряжений способно навестись емкостным путем.

Выбор ограничителей  перенапряжения  производится без  учета времени отключения однофазных коротких замыкания (о. к. з.), т. е. по наибольшему рабочему напряжению. В случае учета времени отключения о. к. з. ОПН может быть выбран на напряжение, меньшее наибольшего рабочего, в тех случаях, когда это целесообразно, например в сетях с пониженным уровнем изоляции.

В трансформаторах питания  и низкочастотных трансформаторах, а также в дросселях питания основной рабочий магнитный поток проходит по магнитопроводу. Только небольшая его часть в виде потока рассеяния выходит за пределы магнитопровода, замыкаясь в окружающем пространстве. Магнитный поток рассеяния является причиной нежелательных наводок. Потенциально источниками наиболее интенсивных магнитных полей являются дроссели фильтров питания. Интенсивность полей рассеяния у всех типов трансформаторов растет с увеличением мощности, уменьшением сечения магнитопровода и высоты катушек, а также с ухудшением магнитных свойств магнитопровода.

Улучшение качества магнитопровода, достигаемое применением материалов с высокой относительной магнитной  проницаемостью и уменьшением воздушных  зазоров, приводит к уменьшению уровней нежелательных наводок.

Эффективное снижение уровней магнитных полей рассеяния трансформаторов и дросселей достигается экранированием. В диапазоне 50—4000 Гц эффективно действует экран из пермаллоя и других специальных сортов ферромагнитных материалов с высокой магнитной проницаемостью и малым удельным сопротивлением. Экранирующая коробка не должна плотно прилегать к сердечнику трансформатора. При зазоре примерно в 3 мм эффективность экранирования увеличивается на 15 дБ.

Защита трансформатора по высокой стороне осуществляется высоковольтными предохранителями, которые обеспечивают только максимальную защиту.

 

 

 

Защита трансформатора по низкой стороне  осуществляется автоматическими выключателями. Защита от неполнофазного режима не предусматривается, поэтому отключить трансформатор при таком виде повреждения невозможно.

Также необходимо отметить, что работа оборудования при длительных перенапряжениях вызывает ускоренное старение изоляции, что в конечном счете приводит к нарушению изоляции кабелей и оборудования и пожарам. Защита от перенапряжений трансформаторов вызванная воздействием электромагнитных полей промышленной частоты, решается следующими мерами.

Одной из таких мер  является усиление изоляции входных  катушек. Но эта мера недостаточна, так как перенапряжения и, следовательно, разрушение изоляции обмотки возможны в любой точке ее. Ранее было показано, что основной причиной, вызывающей эти перенапряжения, являются резонансные контуры трансформатора. Поэтому такие трансформаторы называются резонирующими. Чтобы сделать трансформатор нерезонирующим, нужно устранить действие емкостей на землю , оставив только междукатушечные емкости Ск . В этом случае распределение напряжений в трансформаторе с заземленной нейтралью в начальный момент и при установившемся режиме совпадает. Это значит, что переход к установившемуся режиму происходит без колебаний напряжения или, во всяком случае, с ограничением последних.

Устранить емкости на землю нельзя, но их можно компенсировать. Для этой цели можно устроить особого рода экраны или щиты, находящиеся под напряжением линии и изолированные от обмотки. У нас в стране применяется более простая система с частичной емкостной защитой каждого конца обмотки. В схематическом виде защита одного из концов обмотки показана на рис. 16-7. Защитные приспособления состоят из: катушки 7, имеющей усиленную изоляцию толщиной 3,5—5 мм на сторону, катушки 2 тоже с усиленной изоляцией и емкостным экраном 4 и четырех катушек 3, имеющих нормальную изоляцию витков и защищенных каждая емкостным экраном.

 Емкостные экраны выполняются  из медных проводников того же сечения, что и катушка, которую они защищают, и присоединяются к линейному концу обмотки, т. е. имеют потенциал линии.

 Необходимая величина защитной емкости определяется расстоянием между катушкой и экраном. Контур должен быть разомкнут, чтобы избежать появления тока.  
В современных мощных трансформаторах в дополнение к емкостным экранам 4 применяют еще емкостные кольца, располагаемые с обоих концов обмотки. Емкостное кольцо 1 может быть выполнено из электрокартона и представляет собой шайбу толщиной 8—10 мм, обмотанную медной лентой с наложенной поверх нее изоляцией. Емкостное кольцо должно быть электрически разомкнутым. 
      Для компенсации емкости на землю применяют также обмотку из ряда слоев, емкость между которыми значительно превосходит емкость на землю. 
Трансформаторы, защищенные от перенапряжений, часто называются грозоупорными, поскольку грозы являются источником наинами ротора к зазору и затем проходит через радиальные каналы сердечника статора. В пространстве между сердечником статора и корпусом обе струи объединяются, и горячий воздух выходит через отверстия с боковых сторон корпуса.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

         

 

          

          Список  используемых  источников :

В.С.Дмитриев «Основы  железнодорожной автоматики и телемеханики»

Транспорт.:1982 г.