Hvad er årsagerne til lav isolation på lavspændings siden af en tørttransformator

Hej alle, jeg er Felix, og jeg har arbejdet med fejlreparation af elektrisk udstyr i 15 år.

I løbet af disse år har jeg rejst til fabrikker, understationer og distributionsrum over hele landet for at fjerne fejl og reparere forskellige typer af elektrisk udstyr. Tørtransformatorer er blandt de mest almindelige enheder, vi arbejder med.

I dag spurgte en ven mig:

“Hvad betyder det, når lavspændings-siden af en tørtransformator har lav isolationsmodstand?”

En god spørgsmål — især for vedligeholdelsespersonale. Så jeg vil forklare dette på simple termer, baseret på virkelige tilfælde, jeg har arbejdet med gennem årene.

1. Hvad betyder "lav isolering på lavspændings-siden"?

Lad os starte med en hurtig oversigt:
En tørtransformator er en luftkølet, oliefri, isoleret transformator, der ofte bruges i bygninger, shoppingcentre, hospitaler, datacentre — steder, hvor brandsikkerhed er afgørende.

Dens lavspændings-side udleder normalt 400V eller 230V og forsyner direkte lasten.

Når vi siger "lav isolering på lavspændings-siden", betyder det, at isolationsmodstanden mellem lavspændings-vindingen og jord (kerne eller kabinet) er lavere end normalt — hvilket betyder, at isoleringsydelserne er forringet.

Med andre ord: hvad engang var en fuldt ikkeledende barriere, tillader nu små leckstrømme at passere. Dette kan føre til udløsning, bueilding eller endda kortslutning!

2. Almindelige årsager (alle fra reelle tilfælde, jeg har rettet)

Fra min feltoplevelse falder de hovedsagelige årsager til lav isolering på lavspændings-siden af tørtransformatorer inden for følgende kategorier:

2.1 Fugt / kondensation

Dette er den mest almindelige årsag, især i fugtige områder som sydlige Kina eller kystområder, eller i nyligt installerede transformatorer, der ikke er tørt helt ud.

Eksempel: Sidste år tjekkede jeg en ny tørtransformator på en fabrik i Xiamen. Isoleringen på lavspændings-siden var kun et par dusin megaohm — langt under standard (skulle være ≥500MΩ). Når vi åbnede kabinetet, var der kondensation inde! Det viste sig, at enheden havde absorberet fugt under transport og pga. høj fugtighed.

Løsninger:

• Tjek for vandindtrængen;

• Brug en varmelampe eller infrarød lampe til at tørre det ud;

• Send tilbage til fabrikken for vakuumtørring, hvis nødvendigt;

• Installér en tørreanlæg eller rumvarmere som forebyggelse.

2.2 Støv eller fremmedlegemer

Tørtransformatorer afhænger af luft til køling, så de har mange ventilationsåbninger — hvilket også gør dem anfaldsvorne over for støvakkumulation over tid.

Støv kan være ledende — især metalstøv eller saltarter — og når det kombineres med fugt, kan det betydeligt reducere isolationsniveauer.

Jeg så engang hvide kristalline belægninger på lavspændings-terminalerne på en transformator i en kemisk fabrik. Det var forårsaget af korrosive gasser, og isoleringen var tydeligt kompromitteret.

Løsninger:

• Rengør regelmæssigt, især omkring terminaler og vindinger;

• Installér filtre i støvige miljøer;

• Brug specialiserede isoleringsrensningsmidler — aldrig vaske med vand;

• Tjek for spærrede ventilationsåbninger.

2.3 Vindingernes aldring eller partielle udladningsbeskadigelser

Vindingerne i tørtransformatorer er typisk inkapslet i epoxi-harz — holdbart, men ikke ubestandigt.

Langvarig drift under høje temperaturer, overbelastning eller harmoniske forhold kan føre til, at isolationslaget forringes, sprækker eller karboniseres, hvilket fører til partielle udladninger og til sidst reduceret isolering.

En gang reparerede jeg en tørtransformator, der havde været i drift i 8 år. Dens lavspændings-isolering faldt fra 1000MΩ til bare 20MΩ. Ved inspektion fandt vi klare tegn på karbonisering på vindingsfladen.

Løsninger:

• Tjek driftstemperaturprotokoller for langvarig overophedning;

• Mål niveauer af partielle udladninger (hvis muligt);

• Udskift skadede vindinger eller hele enheden;

• Forbedr ventilation, reducer belastning og undgå hyppige overbelastninger.

2.4 Løse eller oksiderede terminalforbindelser

Løse terminalforbindelser kan forårsage lokal opvarmning, hvilket derefter påvirker de omkringliggende isoleringsmaterialer.

For eksempel arbejdede jeg engang på en tørtransformator forbundet til et UPS-system. Lavspændings-isoleringen faldt pludselig under 100MΩ. Inspektion afslørede en løs kobberbusbar-bolt — kontaktområdet var brændt og havde endda røget førhen.

Løsninger:

• Sikringskontroller alle terminalforbindelser regelmæssigt;

• Brug en spændingsnøgle ifølge specifikationer;

• Tjek for oksidation, farveændringer eller brandmærker;

• Polér eller udskift tungt oksiderede terminaler.

2.5 Dårlig kabinet eller jordforbindelse

Kabinet og kerne i en tørtransformator skal korrekt jordes. Hvis jordningen er dårlig, kan det skabe flydende spændinger, hvilket fører til forkerte isoleringsmålinger.

Engang under en kommissiveringstjek på et nyt sted fandt jeg, at lavspændings-isoleringen kun var et par hundrede kiloohm. Det viste sig, at jordledningen var blevet klippet af konstruktionarbejdere, hvilket fik kernen til at blive energiseret — falskt angivende lav isolering.

Løsninger:

• Tjek for knust eller løs jordledninger;

• Test jordmodstand (skal være ≤4Ω);

• Sørg for, at kernen er godt forbundet til kabinetet;

• Undgå misdiagnose pga. jordningsproblemer.

2.6 Målingsfejl / ukorrekte testmetoder

Nogle gange er problemet ikke med udstyret selv, men hvordan testen blev gennemført.

Eksempler herpå inkluderer:

• Brug af en 500V megohmmeter i stedet for en 2500V;

• Ikke afkoble sekundære kabler eller andre forbundne enheder;

• Ikke udlade før test, hvilket fører til restladningens forstyrrelse;

• Afslutte testen for tidligt, før målingen stabiliserer sig.

Jeg har begået denne fejl før — næsten dømte en perfekt god transformator.

Løsninger:

• Brug den korrekte megohmmeter (2500V for tørtransformatorer);

• Afkobl alle eksterne kabler;

• Udlad mindst 1 minut før test;

• Registrer R15 og R60 værdier, beregn absorbentforhold (R60/R15 ≥ 1.3);

• Overvej dielektriske tabtest for yderligere bekræftelse.

3. Hvordan teste og diagnosticere
Her er trin-for-trin processen, jeg bruger til diagnosticering:

4. Reparationsforslag & forebyggende foranstaltninger

Reparationsforslag:

• Hvis fugt er problemet, kan tørring genoprette isoleringen;

• Hvis støv eller affald er årsagen, kan rengøring ofte genskabe ydeevnen;

• Hvis vindinger er ældre eller beskadiget, send til fabrikken for reparation eller udskiftning;

• Hvis terminalforbindelser er problemet, sikringskontroller eller udskift dem;

• Alle operationer skal udføres med strømforsyningen slukket, lås-og-mærk anvendt!

Forebyggende foranstaltninger:

• Regelmæssige inspektioner (kvartalsvis), brug infrarød termografi til at detektere hetspotter;

• Periodisk rengøring (årligt), læg mærke til skjulte hjørner;

• Installér tørreanlæg (især i fugtige områder);

• Overvåg belastning for at undgå langvarig overbelastning;

• Overvej online overvågningssystemer (for højkvalitetsbrugere);

• Hold detaljerede udstyrsregistre og spor ændringer over tid.

5. Afsluttende tanker

Lav isolationsmodstand på lavspændings-siden af en tørtransformator kan lyde teknisk, men i de fleste tilfælde kan det identificeres og løses ved hjælp af grundlæggende værktøjer og procedurer.

Som en, der har arbejdet med reparation af elektrisk udstyr i 15 år, vil jeg understrege:

“Isolering mislykkes ikke pludseligt — den forringes langsomt over tid.”

Med regelmæssige kontroller og tidsbestemt vedligeholdelse kan de fleste problemer opdages tidligt og forhindres i at blive alvorlige.

Hvis du står over for et lignende problem på stedet og ikke er sikker på, hvordan du skal forholde dig, tøv ikke med at kontakte mig — vi kan arbejde igennem det sammen og finde den bedste løsning.

Husk denne vigtige besked:

“Forebyggelse er bedre end kur — opdag det tidligt, ret det tidligt.”

Pas på dig, hold lysene tændt!

— Felix