علل آسیب دیدن ترانسفورماتور از ضربه برق و اینکه آیا پس از آن همچنان قابل استفاده است

1. چه چیزی باعث آسیب دیدن ترانسفورماتور از طریق ضربه صاعقه می‌شود؟

• صاعقه مستقیم: وقتی که صاعقه به طور مستقیم به ترانسفورماتور یا خطوط انتقال نزدیک به آن برخورد می‌کند، جریان موقت عظیمی ایجاد می‌شود که به سرعت از طریق پیچه‌ها و هسته ترانسفورماتور می‌گذرد. این باعث گرم شدن سریع مواد عایق‌بندی می‌شود - حتی ذوب آن‌ها - که منجر به خرد شدن یا سوختن پیچه‌ها می‌شود. آسیب‌های ناشی از ضربات مستقیم معمولاً فاجعه‌بار است.

• ولتاژ القایی صاعقه (القای الکترومغناطیسی): حتی اگر صاعقه به طور مستقیم به ترانسفورماتور برخورد نکند، میدان الکترومغناطیسی قدرتمند آن می‌تواند ولتاژ بین پیچه‌ها القا کند - به ویژه در غیاب محافظت مؤثر. این ولتاژهای القایی می‌توانند به اندازه کافی بالا باشند تا عایق‌بندی ترانسفورماتور را بشکنند و باعث رها شدن جزئی شوند. در طول زمان، این تنش تجمعی لایه عایق‌بندی را تخریب می‌کند و در نهایت منجر به خرابی می‌شود.

• ورود امواج صاعقه: امواج ناشی از صاعقه که از طریق خطوط برق منتشر می‌شوند می‌توانند به سرعت به ترانسفورماتور منتقل شوند. اگر ترانسفورماتور محافظت کافی علیه امواج صاعقه نداشته باشد، این امواج می‌توانند به طور مستقیم به ترانسفورماتور نفوذ کرده و ولتاژ بیش از حد ایجاد کنند که سیستم عایق‌بندی داخلی را آسیب ببیند.

• افزایش پتانسیل زمین (GPR) / بازتاب: در زمان برخورد صاعقه، جریان صاعقه از طریق سیستم زمین‌گیری می‌گذرد و ولتاژ رها در مقاومت زمین‌گیری ایجاد می‌کند. اگر مقاومت زمین‌گیری ترانسفورماتور خیلی بالا باشد، ممکن است افزایش قابل توجهی در پتانسیل زمین رخ دهد. این باعث می‌شود "بازتاب" رخ دهد، که در آن ظرف یا سمت ولتاژ پایین ترانسفورماتور پتانسیل نسبی بالایی تجربه کند و منجر به آسیب دیدن تجهیزات شود.

2. آیا ترانسفورماتور بعد از برخورد صاعقه هنوز قابل استفاده است؟

اینکه آیا ترانسفورماتور پس از برخورد صاعقه هنوز قابل استفاده است یا نه به میزان آسیب و نتایج بررسی‌های بعدی بستگی دارد. معمولاً، باید فوراً بعد از برخورد گام‌های زیر را انجام داد:

• ایزولاسیون ایمنی و بازرسی بصری: ابتدا با ایزوله کردن ترانسفورماتور آسیب دیده از شبکه، ایمنی را تضمین کنید. بازرسی بصری برای تشخیص آسیب‌های فیزیکی واضح، نشانه‌های سوختگی یا تеч آب روغنی انجام دهید.

• تحلیل گازهای حل شده (DGA): تحلیل گازهای حل شده در روغن ترانسفورماتور روش کلیدی تشخیص خطاهای داخلی است. برخورد صاعقه ممکن است باعث تجزیه مواد عایق‌بندی شود و گازهای خاصی مانند هیدروژن و اتیلن را آزاد کند. تحلیل نمونه روغن به ارزیابی میزان آسیب داخلی کمک می‌کند.

• آزمایش‌های الکتریکی: انجام آزمایش‌هایی مانند اندازه‌گیری مقاومت عایق، آزمون ضریب زیان دی‌الکتریک (tan δ) و اندازه‌گیری مقاومت پیچه‌ها در حالت جریان مستقیم برای ارزیابی اینکه آیا عملکرد الکتریکی ترانسفورماتور تضعیف شده است یا خیر.

• ارزیابی حرفه‌ای و تعمیر: بر اساس نتایج آزمایش‌های فوق، متخصصان معتبر باید میزان آسیب را ارزیابی کرده و امکان تعمیر را تعیین کنند. آسیب‌های جزئی عایق‌بندی ممکن است با خشک کردن، تعمیر محلی پیچه‌ها یا جایگزینی عایق‌بندی رفع شوند. اما آسیب‌های شدید مانند سوختن پیچه‌ها ممکن است نیاز به بازپیچی کامل یا جایگزینی کلی ترانسفورماتور داشته باشند.

به طور خلاصه، ترانسفورماتورها می‌توانند از طریق چندین مکانیسم توسط صاعقه آسیب ببینند و قابلیت استفاده آن‌ها بعد از برخورد صاعقه به طور کامل به میزان آسیب بستگی دارد. کلید جلوگیری از خرابی‌های مرتبط با صاعقه در ایجاد یک سیستم محافظت از صاعقه قوی است، شامل نصب محافظ‌های امواج صاعقه، اجرای زمین‌گیری مؤثر و استفاده از ترانسفورماتورهای مقاوم در برابر صاعقه.