Wat zijn de redenen voor lage isolatie aan de laagspanningskant van een droogtransformator?

Hallo iedereen, ik ben Felix en ik werk al 15 jaar in de reparatie van elektrische apparatuur.

In die jaren heb ik fabrieken, onderstations en distributieruimtes over het hele land bezocht om allerlei soorten elektrische apparatuur te diagnosticeren en te repareren. Droogtransformatoren behoren tot de meest voorkomende apparaten waarmee we te maken hebben.

Vandaag vroeg een vriend mij:

"Wat betekent het als de laagspanningskant van een droogtransformator een lage isolatieweerstand heeft?"

Een geweldige vraag, vooral voor onderhoudspersoneel. Dus ik zal dit in eenvoudige termen uitleggen, gebaseerd op echte gevallen waar ik in de loop der jaren aan heb gewerkt.

1. Wat betekent "lage isolatie aan de laagspanningskant"?

Laten we beginnen met een snel overzicht:
Een droogtransformator is een luchtgekoelde, olievrije, geïsoleerde transformator die vaak wordt gebruikt in gebouwen, winkelcentra, ziekenhuizen, datacenters - plaatsen waar brandveiligheid cruciaal is.

De laagspanningskant geeft meestal 400V of 230V uit en voedt de belasting direct.

Als we zeggen "lage isolatie aan de laagspanningskant", bedoelen we dat de isolatieweerstand tussen de laagspanningswikkeling en de aarde (kern of behuizing) lager is dan normaal - wat betekent dat de isolatieprestaties zijn afgenomen.

In eenvoudige termen: wat ooit een volledig niet-geleidende barrière was, laat nu kleine lekkagestromen door. Dit kan leiden tot uitvallen, boogontladingen of zelfs kortsluitingen!

2. Gewone Oorzaken (allemaal uit echte gevallen die ik heb gerepareerd)

Uit mijn ervaring in het veld vallen de belangrijkste oorzaken van lage isolatie aan de laagspanningskant van droogtransformatoren in de volgende categorieën:

2.1 Vocht / Condensatie

Dit is de meest voorkomende oorzaak, vooral in vochtige gebieden zoals Zuid-China of kustgebieden, of in net geïnstalleerde transformatoren die nog niet volledig zijn gedroogd.

Voorbeeld: Vorig jaar controleerde ik een nieuwe droogtransformator in een fabriek in Xiamen. De isolatie aan de laagspanningskant was slechts enkele tientallen megaohm - ver beneden de norm (moet ≥500MΩ zijn). Toen we de kast openden, was er condensatie binnen! Het bleek dat het apparaat tijdens het transport en door hoge luchtvochtigheid vocht had opgenomen.

Oplossingen:

• Controleer op waterinbreng;

• Gebruik een warmtekanon of infraroodlamp om het te drogen;

• Stuur indien nodig terug naar de fabriek voor vacuüm-drogging;

• Installeer een ontvochtiger of ruimteverwarmer als preventie.

2.2 Stof- of Vreemde Materiaalopbouw

Droogtransformatoren vertrouwen op lucht voor koeling, dus ze hebben veel ventilatieopeningen - wat ze ook vatbaar maakt voor stofopbouw in de loop van de tijd.

Stof kan geleidend zijn - vooral metaaldust of zoutdeeltjes - en wanneer dit gecombineerd wordt met vocht, kan het de isolatieniveaus aanzienlijk verlagen.

Ik zag ooit witte kristallijne deposites op de laagspanningsterminals van een transformator in een chemisch bedrijf. Het werd veroorzaakt door corrosieve gassen, en de isolatie was duidelijk aangetast.

Oplossingen:

• Reinig regelmatig, vooral rond terminals en windingen;

• Installeer filters in stoffige omgevingen;

• Gebruik gespecialiseerde isolatiereinigers - nooit wassen met water;

• Controleer op verstopte ventilatieopeningen.

2.3 Veroudering van Windingen of Schade door Gedeeltelijke Ontlading

De windingen in droogtransformatoren zijn meestal ingekapseld in epoxyhars - duurzaam, maar niet onvernietigbaar.

Langdurige werking onder hoge temperaturen, overbelasting of harmonische omstandigheden kan de isolatieslaag doen afbrokkelen, scheuren of verkolen, wat leidt tot gedeeltelijke ontlading en uiteindelijk verminderde isolatie.

Eens repareerde ik een droogtransformator die al 8 jaar in dienst was. De laagspanningsisolatie daalde van 1000MΩ naar slechts 20MΩ. Bij inspectie vonden we duidelijke sporen van verkooling op de oppervlakte van de wikkeling.

Oplossingen:

• Controleer temperatuurrecords voor langdurige overheating;

• Meet niveaus van gedeeltelijke ontlading (indien mogelijk);

• Vervang beschadigde windingen of de complete eenheid;

• Verbeter ventilatie, verminder belasting en vermijd frequente overbelasting.

2.4 Losse of Geoxideerde Terminalverbindingen

Losse terminalverbindingen kunnen lokale verhitting veroorzaken, wat vervolgens de omringende isolatiematerialen beïnvloedt.

Bijvoorbeeld, ik werkte ooit aan een droogtransformator die verbonden was met een UPS-systeem. De laagspanningsisolatie daalde plotseling onder de 100MΩ. Inspectie onthulde een losse koperen busbarbout - het contactoppervlak was verbrand en had zelfs gerookt.

Oplossingen:

• Vasta alle terminalverbindingen regelmatig;

• Gebruik een dynamometer volgens specificaties;

• Controleer op oxidatie, verkleuring of brandplekken;

• Poets of vervang sterk geoxideerde terminals.

2.5 Slechte Behuizing of Aarding

De behuizing en kern van een droogtransformator moeten goed aangesloten zijn. Als de aarding slecht is, kan dit zwevende spanningen creëren, wat leidt tot onjuiste isolatie-lezingen.

Eens, tijdens een inbedrijfstellingcontrole op een nieuwe locatie, vond ik dat de laagspanningsisolatie slechts enkele honderden kilo-ohms was. Bleek dat de aardingsdraad door bouwvakkers was doorgesneden, waardoor de kern geladen raakte - wat vals aangaf dat de isolatie laag was.

Oplossingen:

• Controleer op gebroken of losse aardingsdraden;

• Test de aardingsweerstand (moet ≤4Ω zijn);

• Zorg ervoor dat de kern goed verbonden is met de behuizing;

• Voorkom foutdiagnose door aardingsproblemen.

2.6 Meetfouten / Onjuiste Testmethoden

Soms is het probleem niet met de apparatuur zelf, maar hoe de test is uitgevoerd.

Voorbeelden hiervan zijn:

• Het gebruik van een 500V megohmmeter in plaats van een 2500V;

• Niet het loskoppelen van secundaire kabels of andere verbonden apparaten;

• Niet ontladen voordat getest wordt, wat leidt tot resterende ladingsinterferentie;

• Te vroeg stoppen met de test voordat de lezing stabiel is.

Ik heb deze fout eerder gemaakt - bijna een perfecte transformator veroordeeld.

Oplossingen:

• Gebruik de juiste megohmmeter (2500V voor droogtransformatoren);

• Koppel alle externe bedrading los;

• Ontlaad ten minste 1 minuut voordat getest wordt;

• Noteer R15 en R60 waarden, bereken absorptieverhouding (R60/R15 ≥ 1.3);

• Overweeg dielectrische verlies tests voor verdere bevestiging.

3. Hoe te Testen en Diagnostiseren
Hier is het stapsgewijze proces dat ik gebruik voor diagnose:

4. Reparatie Suggesties & Preventieve Maatregelen

Reparatie Suggesties:

• Als vocht het probleem is, kan drogen de isolatie herstellen;

• Als stof of vuil de oorzaak is, kan reinigen vaak de prestaties herstellen;

• Als de windingen verouderd of beschadigd zijn, stuur ze voor fabrieksreparatie of vervanging;

• Als terminalverbindingen het probleem zijn, vastzetten of vervangen;

• Alle operaties moeten worden uitgevoerd met de stroom uit, lockout-tagout toegepast!

Preventieve Maatregelen:

• Regelmatige inspecties (kwartaal), gebruik infrarood thermografie om heetpunten te detecteren;

• Periodiek reinigen (jaarlijks), let op verborgen hoeken;

• Installeer ontvochtigingssystemen (vooral in vochtige gebieden);

• Monitor belasting om lange-termijn overbelasting te voorkomen;

• Overweeg online monitoring systemen (voor high-end gebruikers);

• Houd gedetailleerde apparatuurrecords bij en volg veranderingen in de tijd.

5. Slotgedachten

Lage isolatieweerstand aan de laagspanningskant van een droogtransformator mag technisch klinken, maar in de meeste gevallen kan het worden geïdentificeerd en opgelost met basisgereedschap en procedures.

Als iemand die al 15 jaar in de reparatie van elektrische apparatuur werkt, wil ik benadrukken:

"Isolatie mislukt niet plotseling - het verslechtert langzaam in de loop van de tijd."

Met regelmatige controles en tijdige onderhoudsmaatregelen kunnen de meeste problemen vroeg worden opgemerkt en voorkomen dat ze ernstig worden.

Als je te maken hebt met een soortgelijk probleem ter plaatse en niet weet hoe verder te gaan, aarzel dan niet om contact op te nemen - we kunnen het samen doornemen en de beste oplossing vinden.

Onthoud deze belangrijke boodschap:

"Preventie is beter dan genezing - vang het vroeg, repareer het vroeg."

Blijf veilig, houd de lichten aan!

— Felix