Jakie są przyczyny niskiej izolacji po stronie napięcia niskiego w suchym transformatorze?

Cześć wszystkim, jestem Felix i pracuję w naprawie awarii sprzętu elektrycznego od 15 lat.

W ciągu tych lat podróżowałem po całym kraju, rozwiązując problemy i naprawiając różne urządzenia elektryczne w fabrykach, stacjach transformatorowych i pomieszczeniach dystrybucyjnych. Przekształtniki suchotnicowe to jedno z najbardziej powszechnych urządzeń, z którymi mamy do czynienia.

Dzisiaj przyjaciel zapytał mnie:

“Co oznacza niska oporność izolacji na stronie niskiego napięcia przekształtnika suchotnicowego?”

Świetne pytanie — szczególnie dla personelu konserwacyjnego. Wyjaśnię to więc prostymi słowami, opierając się na rzeczywistych przypadkach, z którymi miałem do czynienia przez lata.

1. Co oznacza „Niska izolacja na stronie niskiego napięcia”?

Zaczniemy od krótkiego przeglądu:
Przekształtnik suchotnicowy to chłodzony powietrzem, bez oleju, izolowany przekształtnik często stosowany w budynkach, centrach handlowych, szpitalach, centrach danych — miejscach, gdzie bezpieczeństwo przeciwpożarowe ma kluczowe znaczenie.

Jego strona niskiego napięcia zwykle wydaje 400V lub 230V i bezpośrednio zasila obciążenia.

Gdy mówimy o „niskiej izolacji na stronie niskiego napięcia”, oznacza to, że oporność izolacji między cewką niskiego napięcia a ziemią (rdzeniem lub obudową) jest niższa niż normalna — co oznacza, że wydajność izolacji uległa degradacji.

Prostymi słowami: bariera, która była kiedyś całkowicie nieprzewodząca, teraz pozwala na przepływ małych prądów przesiekających. Może to prowadzić do wyłączeń, łuków elektrycznych, a nawet zwarcia!

2. Najczęstsze przyczyny (wszystkie z rzeczywistych przypadków, które naprawiłem)

Na podstawie mojego doświadczenia terenowego, główne przyczyny niskiej izolacji na stronie niskiego napięcia przekształtników suchotnicowych można sklasyfikować następująco:

2.1 Wilgoć / Kondensacja

To najczęstsza przyczyna, zwłaszcza w wilgotnych rejonach, takich jak południe Chin lub regiony nadmorskie, lub w nowo zainstalowanych przekształtnikach, które nie wyschły jeszcze całkowicie.

Przykład: W zeszłym roku sprawdziłem nowy przekształtnik suchotnicowy w fabryce w Xiamen. Izolacja na stronie niskiego napięcia wynosiła tylko kilkadziesiąt megaomów — daleko poniżej standardu (powinna wynosić ≥500MΩ). Gdy otworzyliśmy obudowę, okazało się, że wewnątrz było kondensate! Okazało się, że jednostka wchłonęła wilgoć podczas transportu i z powodu dużej wilgotności.

Rozwiązania:

• Sprawdź, czy występuje woda;

• Użyj pistoletu termicznego lub lampy infraczerwonej, aby go wysuszyć;

• Jeśli jest to konieczne, wyślij do fabryki na suszenie próżniowe;

• Zainstaluj osuszacz lub grzejnik jako środki zapobiegające.

2.2 Nagromadzenie pyłu lub obcych materiałów

Przekształtniki suchotnicowe korzystają z powietrza do chłodzenia, dlatego mają wiele wentylacji — co również sprawia, że są podatne na nagromadzenie pyłu z biegiem czasu.

Pył może być przewodzący — szczególnie metaliczny pył lub cząsteczki soli — a po połączeniu z wilgocią może znacznie obniżyć poziom izolacji.

Kiedyś widziałem białe krystaliczne osady na złączach niskiego napięcia przekształtnika w zakładzie chemicznym. Były spowodowane gazami korodującymi, a izolacja była jasno naruszona.

Rozwiązania:

• Regularnie czyść, szczególnie wokół złącz i cewek;

• Instaluj filtry w pylistych środowiskach;

• Używaj specjalistycznych czyszczących środków izolacyjnych — nigdy nie myj wodą;

• Sprawdzaj, czy otwory wentylacyjne są zatkane.

2.3 Starzenie się cewek lub uszkodzenie częściowym rozładowaniem

Cewki w przekształtnikach suchotnicowych są zazwyczaj zakapsułowane w żywicę epoksydową — trwałe, ale nie niezniszczalne.

Długotrwała eksploatacja w wysokich temperaturach, obciążeniach przekrotnych lub warunkach harmonicznych może prowadzić do degradacji, pękania lub karbonizacji warstwy izolacyjnej, co prowadzi do częściowego rozładowania i ostatecznie obniżonej izolacji.

Kiedyś naprawiłem przekształtnik suchotnicowy, który był w eksploatacji przez 8 lat. Jego izolacja niskiego napięcia spadła z 1000MΩ do zaledwie 20MΩ. Po inspekcji znaleźliśmy jasne ślady karbonizacji na powierzchni cewki.

Rozwiązania:

• Sprawdź rejestr temperatur operacyjnych w celu wykrycia długotrwałego przegrzewania;

• Pomiar poziomu częściowego rozładowania (jeśli to możliwe);

• Zamień uszkodzone cewki lub całą jednostkę;

• Popraw wentylację, zmniejsz obciążenie i unikaj częstych obciążeń przekrotnych.

2.4 Luźne lub zardzewiałe złącza terminali

Luźne złącza terminali mogą powodować lokalne ogrzewanie, co następnie wpływa na otaczające materiały izolacyjne.

Na przykład, kiedyś pracowałem przy przekształtniku suchotnicowym podłączonym do systemu UPS. Izolacja niskiego napięcia nagle spadła poniżej 100MΩ. Inspekcja wykazała luźny śrubę złączu miedzianego — obszar kontaktu był spalony i nawet dymił wcześniej.

Rozwiązania:

• Regularnie zaciskaj wszystkie złącza terminali;

• Używaj klucza momentowego zgodnie ze specyfikacją;

• Sprawdź, czy występuje rdza, zabarwienie lub ślady palenia;

• Poleruj lub zamień mocno zardzewiałe złącza.

2.5 Słabe obudowy lub złącza ziemne

Obudowa i rdzeń przekształtnika suchotnicowego muszą być prawidłowo zazemione. Jeśli złącze ziemne jest słabe, może to tworzyć napięcia dryfujące, prowadząc do niepoprawnych odczytów izolacji.

Kiedyś, podczas kontroli uruchomieniowej na nowym obiekcie, stwierdziłem, że izolacja niskiego napięcia wynosiła tylko kilka setek kiloomów. Okazało się, że drut ziemny został przecięty przez robotników, co spowodowało, że rdzeń został naelektryzowany — fałszywie wskazując niską izolację.

Rozwiązania:

• Sprawdź, czy druty ziemne są popękane lub luźne;

• Testuj oporność ziemną (powinna wynosić ≤4Ω);

• Upewnij się, że rdzeń jest dobrze połączony z obudową;

• Unikaj błędnej diagnozy z powodu problemów z zazemieniem.

2.6 Błędy pomiarowe / Nieprawidłowe metody testowania

Czasami problem nie leży w samym sprzęcie, ale w tym, jak przeprowadzono test.

Przykłady obejmują:

• Używanie megomometru 500V zamiast 2500V;

• Nieodłączanie kabli wtórnych lub innych podłączonych urządzeń;

• Nieodbieranie ładunku przed testem, co powoduje interferencję pozostałości ładunku;

• Zakłócenie testu przed ustabilizowaniem odczytu.

Robiłem ten błąd wcześniej — prawie skazałem doskonały przekształtnik.

Rozwiązania:

• Używaj odpowiedniego megomometru (2500V dla przekształtników suchotnicowych);

• Odłącz wszystkie zewnętrzne przewody;

• Odbierz ładunek przez co najmniej 1 minutę przed testem;

• Zanotuj wartości R15 i R60, oblicz współczynnik absorpcji (R60/R15 ≥ 1.3);

• Rozważ testy strat dielektrycznych w celu dalszego potwierdzenia.

3. Jak przeprowadzić test i zdiagnozować
Oto krok po kroku proces, który stosuję do diagnozy:

4. Sugestie naprawy i środki zapobiegawcze

Sugestie naprawy:

• Jeśli problemem jest wilgoć, suszenie może przywrócić izolację;

• Jeśli przyczyną jest kurz lub odpadki, czyszczenie często przywraca wydajność;

• Jeśli cewki są starzejące się lub uszkodzone, wyślij do naprawy w fabryce lub wymień;

• Jeśli problemem są złącza terminali, zaciskaj lub zamień je;

• Wszystkie operacje muszą być wykonane z odłączonym zasilaniem, z zastosowaniem blokady i oznakowania!

Środki zapobiegawcze:

• Regularne kontrole (kwartalnie), z wykorzystaniem termografii infraczerwonej do wykrywania gorących punktów;

• Okresowe czyszczenie (rocznie), zwracając uwagę na ukryte kąty;

• Instalacja systemów osuszania (zwłaszcza w wilgotnych rejonach);

• Monitorowanie obciążenia, aby uniknąć długotrwałego przeciążenia;

• Rozważ systemy monitorowania online (dla użytkowników high-end);

• Prowadzenie szczegółowych rejestrów sprzętu i śledzenie zmian w czasie.

5. Ostateczne uwagi

Niska oporność izolacji na stronie niskiego napięcia przekształtnika suchotnicowego może brzmieć technicznie, ale w większości przypadków można ją zidentyfikować i rozwiązać za pomocą podstawowych narzędzi i procedur.

Jako ktoś, kto pracuje w naprawie sprzętu elektrycznego od 15 lat, chciałbym podkreślić:

“Izolacja nie ulega nagłemu uszkodzeniu — stopniowo degraduje się w czasie.”

Regularne kontrole i odpowiednia konserwacja pozwalają na wczesne wykrycie i zapobieganie poważnym problemom.

Jeśli masz podobny problem na miejscu i nie wiesz, jak postępować, śmiało skontaktuj się — możemy razem znaleźć najlepsze rozwiązanie.

Pamiętaj o kluczowej wiadomości:

“Lepsza jest prewencja niż leczenie — złap to wcześnie, napraw to wcześnie.”

Bądź bezpieczny, utrzymuj światła zapalone!

— Felix