Transformatör Elektrostatik Kalkanları (E-kalkanları) Kılavuzu

E-shield nedir?
Elektrostatik kalkan, ince, manyetik olmayan iletken bir levhadır. Kalkan bakır veya alüminyum olabilir. Bu ince levha, transformatörün birincil ve ikincil sargıları arasına yerleştirilir. Her bir sargıdaki levha, transformatör şasisine bağlanan tek bir iletkenle birbirine bağlanır.

Transformatörlerde E-kalkanlar ne işe yarar?
E-kalkanlar, zararlı voltaj bozulmalarını transformatörün bobinlerinden ve elektrik sistemlerindeki hassas elektronik bileşenlerden uzaklaştırır. Bu, transformatörü ve ona bağlı sistemi korur.
E-kalkanların nelere karşı koruma sağladığından başlayarak bu konuyu daha detaylı inceleyelim.

Zayıflama
Birçok modern elektrik devresi geçici ani yükselmelere ve mod gürültüsüne maruz kalır. Topraklanmış bir E-kalkanı bu bozulmaları azaltır (en aza indirir).

Soldaki yukarıdaki resim, tipik bir geçici gerilim yükselmesini göstermektedir. Bu tür ani besleme gerilimi artışı, bilgisayar veya fotokopi makinesi gibi yaygın ofis ekipmanlarından kaynaklanır. İnvertörler de geçici gerilim yükselmelerinin yaygın bir kaynağıdır. Sağdaki resim ise bir elektrik devresindeki mod gürültüsünün bir örneğini göstermektedir. Mod gürültüsü elektronik devrelerde yaygındır. Uygunsuz kablo korumasına sahip, kötü kablolanmış sistemler genellikle mod gürültüsünden muzdariptir.
Şimdi de bir E-kalkanın bu aksaklıklarla nasıl başa çıktığına bakalım.

Kapasitif Bağlantı
Topraklanmış bir E-kalkan, birincil ve ikincil sargılar arasındaki kapasitif bağlantıyı azaltır. Birincil sargı, ikincil sargıyla bağlantı kurmak yerine E-kalkan ile bağlantı kurar. Topraklanmış E-kalkan, toprağa düşük empedanslı bir yol sağlar. Gerilim bozulmaları ikincil sargıdan uzaklaştırılır. Bu durum transformatörün diğer ucundan (ikincil sargıdan birincil sargıya) da geçerlidir.

Geçici voltaj yükselmeleri ve mod gürültüsü transformatörlere ve diğer elektrikli ekipmanlara zarar verebilir. Yüksek voltaj ve düşük voltaj bobinleri arasına yerleştirilen elektrostatik kalkan bu riskleri azaltır. Hassas elektronik cihazlara güç sağlarken bu husus çok önemlidir.

E-kalkan kullanan transformatörlere örnekler
Güneş ve Rüzgar Transformatörleri
Güneş enerjisi invertörlerinden kaynaklanan harmonik bozulmalar ve özel anahtarlamalar şebekeye iletilir. Bu voltaj bozulmaları, şebekeyi besleyen yüksek voltaj sargısında darbe benzeri etkilere neden olur. Şebeke tarafındaki geçici aşırı voltaj yükselmeleri de invertöre geçebilir. Bu aşırı voltaj olayları, invertörün hassas bileşenlerine zarar verebilir. E-kalkanlar hem transformatör, hem şebeke hem de invertör için koruma sağlar.
Güneş transformatörlerinin boyutlandırılması ve tasarım gereksinimleri hakkında daha fazla bilgi edinin.

Sürmek İzolasyon TrafosuS
Sürücü izolasyon transformatörleri, yüksek frekanslı gerilim bozulmalarına (harmoniklere) dayanacak şekilde üretilmiştir. Bu tür bozulmalar, motor sürücüleri (veya VFD'ler) gibi ekipmanlardan kaynaklanır. Bu nedenle isminde "sürücü" kelimesi yer almaktadır. Harmoniklere ek olarak, motor sürücüleri başka gerilim bozulmaları (mod gürültüsü gibi) da oluşturabilir. İşte burada E-kalkan devreye girer. Sürücü izolasyon transformatörleri, yüksek gerilim ve düşük gerilim bobinleri arasında en az bir E-kalkan içerir. Birden fazla kalkan da kullanılabilir. E-kalkanlar, iç bobinler ve çekirdek kolları arasına da yerleştirilebilir.
Gerilim bozulmalarının (geçici ani yükselmeler ve mod gürültüsü gibi) olduğu uygulamalarda, E-kalkanlı bir transformatörden fayda sağlanır. E-kalkanlar ucuzdur ve güç kalitesi sorunlarının tehdit oluşturduğu durumlarda önemli bir yatırım getirisi sunar.