Protecció contra faltes a terra del rotor

Definició de la protecció contra faltes a terra del rotor

La protecció contra faltes a terra del rotor implica mètodes per detectar i corregir falles en el voltant de camp del rotor per prevenir danys.

Tipus de protecció contra faltes a terra del rotor

• Mètode del potenciómetre

• Mètode d'injecció AC

• Mètode d'injecció DC

Mètode del potenciómetre

El sistema és molt simple. Aquí, un resistor d'un valor adequat es connecta a través del voltant de camp, així com de l'excitador. El resistor està tancat al centre i connectat a terra mitjançant un relé sensible a la tensió.

Com es veu en la figura següent, qualsevol falta a terra en el voltant de camp, així com en el circuit de l'excitador, tanca el circuit del relé a través de la via a terra. Alhora, apareix una tensió a través del relé degut a l'acció del potenciómetre del resistor.

Aquest mètode simple de protecció contra faltes a terra del rotor té un gran inconvenient. Només pot detectar falles a terra que ocorren en qualsevol punt excepte el centre del voltant de camp.

Mètode d'injecció AC

Aquí, un relé sensible a la tensió s'connecta a qualsevol punt del circuit de camp i excitador. L'altra terminal del relé sensible a la tensió s'connecta a terra mitjançant un condensador i la secundària d'un transformador auxiliar, tal com es mostra en la figura següent.

En aquest cas, si ocorre qualsevol falta a terra en el voltant de camp o en el circuit de l'excitador, el circuit del relé es tanca a través de la via a terra i, per tant, la tensió secundària del transformador auxiliar apareixerà a través del relé sensible a la tensió i el relé es farà funcionar.

El principal inconvenient d'aquest sistema és que sempre hi ha possibilitat de corrent de fuga a través dels condensadors cap al circuit de l'excitador i de camp. Això pot causar desequilibris en el camp magnètic i, per tant, tensions mecàniques en els rodaments de la màquina.

Un altre inconvenient d'aquest esquema és que depèn d'una font de tensió separada per a la operació del relé. Així, la protecció del rotor es torna inactiva si hi ha un error en el subministrament AC.

Mètode d'injecció DC

El mètode d'injecció DC elimina el problema de corrent de fuga trobat en el mètode d'injecció AC. En aquest mètode, una terminal d'un relé sensible a la tensió DC s'connecta a la terminal positiva de l'excitador, i l'altra terminal s'connecta a la terminal negativa d'una font DC externa. Aquesta font DC s'aprovisiona mitjançant un transformador auxiliar amb un rectificador de pont, amb la seva terminal positiva a terra.

També es veu en la figura següent que, en cas de qualsevol falta a terra en el camp o en l'excitador, la potencial positiva de la font DC externa apareixerà a la terminal del relé que estava connectada a la terminal positiva de l'excitador. D'aquesta manera, la tensió de sortida del rectificador apareix a través del relé de tensió i, per tant, es fa funcionar.

Importància de la detecció

Detectar i corregir falles a terra del rotor és crucial per prevenir camps magnètics desequilibrats i danys mecànics en alternadors.