چرا جریان تحریک در ترانسفورماترهای فرآور آتشی رخ می‌دهد و چه اثراتی دارد

جریان تحریک در ترانسفورماتورهای کوره قوس الکتریکی مشکلی است که بسیاری از مهندسان برق با آن مواجه هستند. پس، چرا جریان تحریک در ترانسفورماتورهای کوره قوس الکتریکی رخ می‌دهد؟ ابتدا، بیایید بفهمیم جریان تحریک چیست.

جریان تحریک به جریان موقتی گفته می‌شود که در سیم‌پیچ ثانویه یک ترانسفورماتور کوره قوس الکتریکی به دلیل اشباع هسته، افزایش شدت میدان مغناطیسی و عوامل دیگر ایجاد می‌شود. این پدیده در طول عملکرد ترانسفورماتورهای کوره قوس الکتریکی بسیار رایج است، به خصوص در زمان روشن و خاموش کردن کوره، وقتی که مقدار جریان تحریک به طور ناگهانی تغییر می‌کند و به طور قابل توجهی بر عملکرد تجهیزات تأثیر می‌گذارد.

علل اصلی جریان تحریک شامل موارد زیر است:

• اشباع هسته: وقتی جریان در سیم‌پیچ ثانویه ترانسفورماتور کوره قوس الکتریکی افزایش می‌یابد، شار مغناطیسی در هسته نیز افزایش می‌یابد. یک بار که شار فراتر از حد حداکثر القای مغناطیسی مواد هسته را رد شود، هسته به وضعیت اشباع می‌رسد. اگر جریان سیم‌پیچ تحت شرایط اشباع ادامه دهد، افزایش غیرخطی شار به راحتی منجر به جریان تحریک می‌شود.

• افزایش شدت میدان مغناطیسی: سیم‌پیچ‌های ثانویه ترانسفورماتورهای کوره قوس الکتریکی معمولاً از سیم مس با مقاومت پایین ساخته می‌شوند. وقتی شدت میدان مغناطیسی به طور سریع افزایش می‌یابد، جریان در سیم‌پیچ ثانویه به طور قابل توجهی افزایش می‌یابد و این موضوع موجب تولید جریان تحریک می‌شود.

• روشن و خاموش کردن کوره: در زمان روشن یا خاموش کردن کوره قوس، جریان در سیم‌پیچ ثانویه به طور ناگهانی تغییر می‌کند که می‌تواند منجر به جریان تحریک شود. به ویژه در زمان روشن کردن، افزایش ناگهانی جریان می‌تواند باعث شود که جریان تحریک چندین یا حتی ده‌ها برابر جریان عملیاتی معمولی شود.

جریان تحریک چندین تأثیر منفی مهم بر عملکرد ترانسفورماتورهای کوره قوس دارد:

• گرم شدن تجهیزات: جریان تحریک باعث تولید حرارت سریع در سیم‌پیچ‌ها می‌شود که عملکرد و عمر مفید تجهیزات را تحت تأثیر قرار می‌دهد.

• لرزش تجهیزات: نیروهای الکترومغناطیسی ناشی از جریان‌های بالا باعث لرزش مکانیکی در سیم‌پیچ‌ها می‌شود که پایداری عملیاتی را مختل می‌کند.

• عملکرد نادرست محافظ: جریان تحریک قله‌ای ممکن است توسط رله‌های محافظ به عنوان جریان خطا تشخیص داده شود و باعث خاموش شدن غیرطبیعی و مختل کردن عملیات عادی شود.

برای حل این مشکلات، تجزیه و تحلیل دقیق علل جریان تحریک در ترانسفورماتورهای کوره قوس و اجرای اقدامات مهار کننده هدفمند ضروری است. فقط از این طریق می‌توان جریان تحریک را مؤثرانه جلوگیری کرد و عملکرد ایمن و پایدار سیستم را تضمین کرد.