Zabezpieczenia przed skutkami zwarć i przeciążeń

Jedną z przyczyn awarii transformatorów jest uszkodzenie izolacji torów prądowych powodowane nadmiernym wzrostem temperatury podczas przeciążeń i zwarć. Wzrost temperatury torów prądowych lub uzwojeń mogą być wywołane zjawiskami elektrycznymi, jak również mogą wystąpić z przyczyn nieelektrycznych, powodując dalsze uszkodzenia urządzenia już o charakterze elektrycznym. Przyczynami takimi mogą być: niedostateczna wymiana powietrza w obudowie, wzrost temperatury otoczenia, zmniejszenie przepływu wody – dla uzwojeń chłodzonych wodą, lub dla urządzeń chłodzonych nadmuchem powietrza, awaria wentylatorów lub zabrudzenie siatki ochronnej wentylatora.

Zabezpieczenia


Zabezpieczeniem urządzeń elektrycznych przed skutkami przeciążeń lub zwarć są najczęściej bezpieczniki topikowe lub wyłączniki samoczynne. Prąd znamionowy wkładki topikowej zainstalowanej po stronie zasilania urządzenia, należy dobrać bliski prądowi znamionowemu urządzenia i równy górnej wartości najbliższej, znormalizowanej wkładki. Dla zabezpieczenia transformatorów zaleca się wkładki topikowe o charakterystyce zwłocznej gG. Podczas doboru wkładki bezpiecznikowej należy brać pod uwagę prąd załączenia transformatora. W przypadku transformatorów małej mocy można zastosować rozłączniki z bezpiecznikami miniaturowymi. Jako zabezpieczenie można również stosować popularny wyłącznik nadmiarowo-prądowy typu S. Dostępne są ich wersje o charakterystykach zwłocznych o oznaczeniach literowych od B do D.

 

Czujniki temperatury


Bezpieczniki topikowe lub wyłączniki chronią transformatory, przed skutkami przeciążeń i zwarć poprzez szybkie wyłączenie prądu w obwodzie. Istnieje jednak szereg czynników nieelektrycznych, które mogą doprowadzić do przegrzania i uszkodzenia transformatorów i dławików. Z tego powodu dodatkowo umieszcza się w uzwojeniach różnego rodzaju czujniki temperatury zależnie od aplikacji i potrzeb użytkownika.

Stosowane czujniki temperatury:

  • rezystancyjne typu Pt100 lub Pt1000
  • półprzewodnikowe pozystory PTC
  • miniaturowe wyłączniki bimetalowe NO normalnie otwarte lub NC normalnie zamknięte

Czujniki umieszcza się w uzwojeniach i rdzeniu transformatora lub dławika w punktach charakterystycznych. Niektóre zastosowania wymagają zamontowania nawet dwóch rodzajów czujników w jednym uzwojeniu. Za pomocą czujnika typu Pt100 można realizować ciągły monitoring temperatury transformatora. Wyłączniki bimetalowe NO lub NC sygnalizują przekroczenie temperatury dopuszczalnej.