Hướng dẫn về tấm chắn tĩnh điện (E-shields) cho máy biến áp

E-shield là gì?
Tấm chắn tĩnh điện là một tấm mỏng dẫn điện không nhiễm từ. Tấm chắn có thể làm bằng đồng hoặc nhôm. Tấm mỏng này được đặt giữa cuộn dây sơ cấp và thứ cấp của máy biến áp. Tấm chắn trong mỗi cuộn dây được nối với nhau bằng một dây dẫn duy nhất, dây dẫn này sẽ liên kết với khung máy biến áp.

Tấm chắn điện từ (E-shield) có tác dụng gì trong máy biến áp?
Các tấm chắn điện từ (E-shields) chuyển hướng các nhiễu điện áp có hại ra khỏi cuộn dây của máy biến áp và các linh kiện điện tử nhạy cảm trong hệ thống điện. Điều này giúp bảo vệ máy biến áp và hệ thống được kết nối với nó.
Chúng ta hãy cùng xem xét vấn đề này chi tiết hơn, bắt đầu từ việc E-shield bảo vệ chống lại những gì.

Sự suy giảm
Nhiều mạch điện hiện đại dễ bị ảnh hưởng bởi các xung đột biến và nhiễu chế độ. Tấm chắn điện từ nối đất giúp làm giảm thiểu những nhiễu loạn này.

Hình ảnh bên trái phía trên cho thấy một xung điện áp thoáng qua điển hình. Loại tăng đột ngột điện áp nguồn này thường do các thiết bị văn phòng thông thường như máy tính hoặc máy photocopy gây ra. Biến tần cũng là một nguồn phổ biến gây ra xung điện áp thoáng qua. Hình ảnh bên phải cho thấy một ví dụ về nhiễu chế độ trong mạch điện. Nhiễu chế độ rất phổ biến trong các mạch điện tử. Các hệ thống được đấu dây kém với lớp chắn cáp không đúng cách thường bị nhiễu chế độ.
Giờ chúng ta hãy xem cách một tấm chắn điện từ xử lý những sự gián đoạn này.

Ghép nối điện dung
Tấm chắn điện từ nối đất giúp giảm sự ghép nối điện dung giữa cuộn dây sơ cấp và thứ cấp. Thay vì ghép nối với cuộn dây thứ cấp, cuộn dây sơ cấp sẽ ghép nối với tấm chắn điện từ. Tấm chắn điện từ nối đất cung cấp đường dẫn trở kháng thấp xuống đất. Các nhiễu loạn điện áp được chuyển hướng ra khỏi cuộn dây thứ cấp. Điều này cũng hoạt động từ đầu kia của máy biến áp (từ thứ cấp sang sơ cấp).

Các xung điện thoáng qua và nhiễu chế độ có thể làm hỏng máy biến áp và các thiết bị điện khác. Tấm chắn tĩnh điện giữa cuộn dây cao áp và hạ áp giúp giảm thiểu những rủi ro này. Đây là một yếu tố quan trọng cần xem xét khi cung cấp điện cho các thiết bị điện tử nhạy cảm.

Ví dụ về các máy biến áp sử dụng tấm chắn điện từ
Máy biến áp năng lượng mặt trời và gió
Các nhiễu hài và sự chuyển mạch đặc biệt từ bộ biến tần năng lượng mặt trời được truyền đến lưới điện. Những nhiễu loạn điện áp này tạo ra các hiệu ứng giống như xung trong cuộn dây cao áp cấp điện cho lưới. Các xung điện áp quá mức tạm thời ở phía lưới điện cũng có thể truyền đến bộ biến tần. Những sự kiện quá điện áp này có thể làm hỏng các bộ phận nhạy cảm của bộ biến tần. Tấm chắn điện từ (E-shield) cung cấp sự bảo vệ cho cả máy biến áp, lưới điện và bộ biến tần.
Tìm hiểu thêm về kích thước và yêu cầu thiết kế của máy biến áp năng lượng mặt trời.

Lái xe Biến áp cách lyS
Biến áp cách ly động cơ được chế tạo để chịu được các nhiễu loạn điện áp tần số cao (sóng hài). Những nhiễu loạn này phát sinh từ các thiết bị như bộ điều khiển động cơ (hoặc biến tần). Do đó có từ "động cơ" trong tên gọi. Ngoài sóng hài, bộ điều khiển động cơ cũng có thể tạo ra các nhiễu loạn điện áp khác (như nhiễu chế độ). Đây là lúc lớp chắn điện từ phát huy tác dụng. Biến áp cách ly động cơ bao gồm ít nhất một lớp chắn điện từ giữa các cuộn dây cao áp và hạ áp. Có thể sử dụng nhiều lớp chắn. Lớp chắn điện từ cũng có thể được đặt giữa các cuộn dây bên trong và các nhánh lõi.
Các ứng dụng có nhiễu điện áp (như xung đột biến và nhiễu chế độ) sẽ được hưởng lợi từ máy biến áp có lớp chắn điện từ (E-shield). Lớp chắn điện từ có giá thành thấp và mang lại lợi tức đầu tư đáng kể khi các vấn đề về chất lượng điện năng là mối đe dọa.