چه دلایلی برای کم بودن عایق در سمت فشار پایین ترانسفورماتور خشک وجود دارد
سلام به همه، من فلیکس هستم و ۱۵ سال در تعمیرات خطاهای تجهیزات برق کار کرده‌ام.
در طول این سال‌ها، در کارخانه‌ها، زیرстанیون‌ها و اتاق‌های توزیع سراسر کشور سفر کرده و انواع تجهیزات برق را آزمون و تعمیر کرده‌ام. ترانسفورماتورهای خشک یکی از معمول‌ترین دستگاه‌هایی است که با آن کار می‌کنیم.
امروز یک دوست از من پرسید:
“وقتی مقاومت عایقی سمت ولتاژ پایین یک ترانسفورماتور خشک پایین است، چه معنی دارد؟”
سوال خوبی است — به خصوص برای کارکنان نگهداری. بنابراین، من این موضوع را به صورت ساده، بر اساس مواردی که در طول سال‌ها کار کرده‌ام، توضیح می‌دهم.
۱. معنی "مقاومت عایقی پایین در سمت ولتاژ پایین" چیست؟
بیایید با یک مرور کوتاه شروع کنیم:
ترانسفورماتور خشک یک ترانسفورماتور بدون روغن و با عایق هوایی است که معمولاً در ساختمان‌ها، مراکز خرید، بیمارستان‌ها و مراکز داده — جاهایی که ایمنی در برابر آتش حیاتی است — استفاده می‌شود.
سمت ولتاژ پایین آن معمولاً ۴۰۰ ولت یا ۲۳۰ ولت خروجی دارد و مستقیماً بار را تغذیه می‌کند.
وقتی می‌گوییم "مقاومت عایقی پایین در سمت ولتاژ پایین"، به این معناست که مقاومت عایقی بین پیچه ولتاژ پایین و زمین (هسته یا پوسته) کمتر از معمول است — یعنی عملکرد عایقی کاهش یافته است.
به زبان ساده: آنچه یک مانع کاملاً غیرهادی بوده است، حالا اجازه می‌دهد جریان‌های نشتی کوچکی عبور کنند. این می‌تواند منجر به قطع کار، قوس الکتریکی یا حتی کهربایی شدن شود!
۲. علل معمول (همه از موارد واقعی که تعمیر کردم)
بر اساس تجربیات میدانی من، علل اصلی مقاومت عایقی پایین در سمت ولتاژ پایین ترانسفورماتورهای خشک به دسته‌های زیر تقسیم می‌شوند:
۲.۱ رطوبت / تعرق
این علت معمول‌ترین علت است، به ویژه در مناطق مرطوب مانند جنوب چین یا مناطق ساحلی، یا در ترانسفورماتورهای جدیدی که کاملاً خشک نشده‌اند.
مثال: سال گذشته یک ترانسفورماتور خشک جدید در یک کارخانه در شنژن بررسی کردم. مقاومت عایقی سمت ولتاژ پایین فقط چند ده مگاهم بود — که بسیار کمتر از استاندارد (باید ≥۵۰۰ مگاهم) است. وقتی کابین را باز کردیم، تعرق داخل آن وجود داشت! مشخص شد که واحد در حین حمل و نقل و به دلیل رطوبت بالا رطوبت جذب کرده بود.
راه‌حل‌ها:
برای ورود آب چک کنید؛
از بخاری یا لامپ فروسرخ برای خشک کردن استفاده کنید؛
در صورت لزوم، به کارخانه برای خشک کردن مخلوطی برگردانید؛
برای پیشگیری، یک مجفی یا گرمکن فضایی نصب کنید.
۲.۲ انباشتگی گرد و مواد خارجی
ترانسفورماتورهای خشک از هوا برای خنک شدن استفاده می‌کنند، بنابراین دارای بسیاری از دهانه‌ها هستند — که این باعث می‌شود با گذر زمان انباشتگی گرد در آنها اتفاق بیفتد.
گرد می‌تواند هادی باشد — به ویژه گرد فلزی یا ذرات نمک — و وقتی با رطوبت ترکیب می‌شود، می‌تواند مقاومت عایقی را به طور قابل توجهی کاهش دهد.
یک بار دیدم که ترکیبات بلوری سفید روی ترمینال‌های ولتاژ پایین یک ترانسفورماتور در یک کارخانه شیمیایی وجود داشت. این ترکیبات به دلیل گازهای فرسایشی ایجاد شده بود و واضح بود که عایق آسیب دیده بود.
راه‌حل‌ها:
به طور منظم تمیز کنید، به ویژه در اطراف ترمینال‌ها و پیچه‌ها؛
در محیط‌های گردآلود فیلتر نصب کنید؛
از پاک‌کن‌های عایقی تخصصی استفاده کنید — هرگز با آب بشویید؛
برای انسداد دهانه‌های تهویه چک کنید.
۲.۳ پیری پیچه یا آسیب جزئی
پیچه‌های ترانسفورماتورهای خشک معمولاً در رزین اپوکسی پوشیده شده‌اند — مقاوم، اما ناپایدار.
عملکرد طولانی مدت در دمای بالا، بارگذاری بیش از حد یا شرایط هارمونیک می‌تواند لایه عایقی را تخریب کند، ترک دهد یا کربنیزه کند، که منجر به جریان جزئی و در نهایت کاهش مقاومت عایقی می‌شود.
یک بار ترانسفورماتور خشکی را که ۸ سال در خدمت بوده بود تعمیر کردم. مقاومت عایقی ولتاژ پایین آن از ۱۰۰۰ مگاهم به تنها ۲۰ مگاهم کاهش یافته بود. در بررسی، نشانه‌های واضح کربنیزه شدن روی سطح پیچه مشاهده شد.
راه‌حل‌ها:
برای گرم شدن طولانی مدت، ضبط دمای عملیات را بررسی کنید؛
سطح جریان جزئی را اندازه‌گیری کنید (اگر امکان دارد)؛
پیچه‌های آسیب دیده یا واحد کامل را تعویض کنید؛
تهویه را بهبود بخشید، بار را کاهش دهید و از بارگذاری بیش از حد مکرر پرهیز کنید.
۲.۴ اتصالات ترمینال‌های آزاد یا اکسیده
اتصالات ترمینال آزاد می‌توانند گرم شدن محلی ایجاد کنند که سپس مواد عایقی اطراف را تحت تأثیر قرار می‌دهد.
به عنوان مثال، یک بار روی یک ترانسفورماتور خشک که به یک سیستم UPS متصل شده بود کار کردم. مقاومت عایقی ولتاژ پایین به طور ناگهانی کمتر از ۱۰۰ مگاهم شد. بررسی نشان داد که پیچ مسی ترمینال آزاد بود — منطقه تماس سوخته و حتی قبل از آن دود می‌کرد.
راه‌حل‌ها:
به طور منظم تمام اتصالات ترمینال را بسیết کنید؛
از کلید گشتاور بر اساس مشخصات استفاده کنید؛
برای اکسیداسیون، تغییر رنگ یا علامت سوختگی چک کنید؛
ترمینال‌های اکسیده شده را پلمپ کنید یا تعویض کنید.
۲.۵ پوشش یا زمین‌گذاری ضعیف
پوشش و هسته ترانسفورماتور خشک باید به درستی زمین‌گذاری شده باشند. اگر زمین‌گذاری ضعیف باشد، می‌تواند ولتاژ شناور ایجاد کند که منجر به خواندن نادرست مقاومت عایقی می‌شود.
یک بار در یک بررسی راه‌اندازی در یک محل جدید، مقاومت عایقی ولتاژ پایین فقط چند صد کیلوهم بود. مشخص شد که سیم زمین توسط کارگران ساخت و ساز قطع شده بود، که باعث شده بود هسته انرژی گرفته و مقاومت عایقی پایین را به طور نادرست نشان می‌داد.
راه‌حل‌ها:
برای سیم‌های زمین شکسته یا آزاد چک کنید؛
مقاومت زمین را اندازه‌گیری کنید (باید ≤۴ اهم)؛
اطمینان حاصل کنید که هسته به پوشش به خوبی متصل شده است؛
از تشخیص اشتباه به دلیل مشکلات زمین‌گذاری پرهیز کنید.
۲.۶ خطاهای اندازه‌گیری / روش‌های تست نادرست
گاهی اوقات، مشکل نیست با تجهیزات خود، بلکه چگونگی انجام آزمون است.
مثال‌ها شامل موارد زیر است:
استفاده از مگاهم‌متر ۵۰۰ ولت به جای ۲۵۰۰ ولت؛
عدم جدا کردن کابل‌های ثانویه یا دستگاه‌های متصل شده دیگر؛
عدم خنثی کردن قبل از تست، که باعث تداخل با بار باقی‌مانده می‌شود؛
پایان دادن به تست قبل از استقرار خواندن.
من قبلاً این اشتباه را کرده‌ام — تقریباً یک ترانسفورماتور کاملاً خوب را محکوم کردم.
راه‌حل‌ها:
از مگاهم‌متر صحیح (۲۵۰۰ ولت برای ترانسفورماتورهای خشک) استفاده کنید؛
همه سیم‌های خارجی را جدا کنید؛
قبل از تست حداقل یک دقیقه خنثی کنید؛
مقادیر R15 و R60 را ضبط کنید، نسبت جذب (R60/R15 ≥ ۱.۳) را محاسبه کنید؛
برای تأیید بیشتر، آزمون‌های ضریب گمشده را در نظر بگیرید.
۳. چگونگی تست و تشخیص
این روند گام به گامی که برای تشخیص استفاده می‌کنم:
۴. پیشنهادات تعمیر و اقدامات پیشگیرانه
پیشنهادات تعمیر:
اگر مشکل رطوبت است، خشک کردن می‌تواند مقاومت عایقی را بازیابی کند؛
اگر انباشتگی گرد یا زباله سبب است، تمیز کردن معمولاً عملکرد را بازیابی می‌کند؛
اگر پیچه‌ها پیر یا آسیب دیده‌اند، آنها را برای تعمیر یا تعویض به کارخانه بفرستید؛
اگر مشکل اتصالات ترمینال است، آنها را بسیت یا تعویض کنید؛
تمام عملیات باید با قطع برق و قفل‌کردن انجام شود!
اقدامات پیشگیرانه:
بازرسی‌های منظم (سه‌ماهه)، استفاده از حرارت‌نگاری فروسرخ برای تشخیص نقاط داغ؛
تمیز کردن دوره‌ای (سالانه)، با توجه به گوشه‌های پنهان؛
نصب سیستم‌های مجفی (به ویژه در مناطق مرطوب)؛
نظارت بر بار برای جلوگیری از بارگذاری طولانی مدت بیش از حد؛
در نظر گرفتن سیستم‌های نظارت آنلاین (برای کاربران پیشرفته)؛
ضبط دقیق رکورد تجهیزات و پیگیری تغییرات در طول زمان.
۵. نظرات نهایی
مقاومت عایقی پایین در سمت ولتاژ پایین یک ترانسفورماتور خشک ممکن است به نظر فنی برسد، اما در بیشتر موارد، می‌توان آن را با ابزارهای پایه و روش‌های استاندارد شناسایی و حل کرد.
به عنوان کسی که ۱۵ سال در تعمیرات تجهیزات برق کار کرده‌ام، می‌خواهم تأکید کنم:
“عایقی به طور ناگهانی نمی‌شکند — آن به آرامی در طول زمان تخریب می‌شود.”
با بررسی‌های منظم و نگهداری به موقع، بیشتر مشکلات می‌توانند در مراحل اولیه شناسایی و جلوگیری شوند.
اگر با مشکل مشابهی در محل کار مواجه شده‌اید و مطمئن نیستید چگونه عمل کنید، لطفاً با من تماس بگیرید — می‌توانیم با هم آن را حل کنیم و بهترین راه‌حل را پیدا کنیم.
این پیام کلیدی را به یاد داشته باشید:
“پیشگیری بهتر از درمان است — زود بگیرید، زود بفرستید.”
امن باشید، نور را روشن نگه دارید!
— فلیکس
