மின்மாற்றி நிலைமின் கவசங்களுக்கான (E-shields) வழிகாட்டி

ஈ-ஷீல்டு என்றால் என்ன?
நிலைமின் கவசம் என்பது ஒரு மெல்லிய, காந்தத்தன்மையற்ற கடத்தும் தகடு ஆகும். இந்தக் கவசம் செம்பு அல்லது அலுமினியத்தால் ஆனதாக இருக்கலாம். இந்த மெல்லிய தகடு, மின்மாற்றியின் முதன்மை மற்றும் இரண்டாம் நிலைச் சுருள்களுக்கு இடையில் பொருத்தப்படுகிறது. ஒவ்வொரு சுருளிலும் உள்ள இந்தத் தகடு, மின்மாற்றியின் சட்டகத்துடன் பிணைக்கப்பட்டுள்ள ஒரு ஒற்றைக் கடத்தி மூலம் ஒன்றாக இணைக்கப்பட்டுள்ளது.

மின்மாற்றிகளில் மின் கவசங்கள் என்ன செய்கின்றன?
மின் கவசங்கள், மின்மாற்றியின் சுருள்கள் மற்றும் மின் அமைப்புகளில் உள்ள உணர்திறன் மிக்க மின்னணு பாகங்களிலிருந்து தீங்கு விளைவிக்கும் மின்னழுத்தக் கோளாறுகளைத் திசைதிருப்பி விடுகின்றன. இது மின்மாற்றியையும் அதனுடன் இணைக்கப்பட்ட அமைப்பையும் பாதுகாக்கிறது.
E-ஷீல்டுகள் எவற்றிலிருந்து பாதுகாக்கின்றன என்பதில் இருந்து தொடங்கி, இதை இன்னும் விரிவாகப் பார்ப்போம்.

தணிப்பு
பல நவீன மின்சுற்றுகள் நிலைமாறும் மின்னழுத்த ஏற்றங்கள் மற்றும் அலைவு இரைச்சலுக்கு உள்ளாகின்றன. புவி இணைப்பு செய்யப்பட்ட ஒரு E-கவசம் இந்த இடையூறுகளைத் தணிக்கிறது (குறைக்கிறது).

மேலே இடதுபுறத்தில் உள்ள படம் ஒரு வழக்கமான தற்காலிக மின்னழுத்த உயர்வை (transient voltage spike) காட்டுகிறது. கணினிகள் அல்லது நகல் எடுக்கும் இயந்திரங்கள் போன்ற பொதுவான அலுவலக உபகரணங்களால் இந்த வகையான விநியோக மின்னழுத்தத்தின் கூர்மையான அதிகரிப்பு ஏற்படுகிறது. இன்வெர்ட்டர்களும் தற்காலிக உயர்வின் ஒரு பொதுவான மூலமாகும். வலதுபுறத்தில் உள்ள படம் ஒரு மின்சுற்றில் ஏற்படும் அலைவு இரைச்சலுக்கு (mode noise) ஒரு உதாரணத்தைக் காட்டுகிறது. அலைவு இரைச்சல் மின்னணு சுற்றுகளில் பொதுவானது. முறையற்ற கேபிள் கவசத்துடன் மோசமாக வயரிங் செய்யப்பட்ட அமைப்புகள் பெரும்பாலும் அலைவு இரைச்சலால் பாதிக்கப்படுகின்றன.
இப்போது, ​​ஒரு மின் கவசம் இந்த இடையூறுகளை எவ்வாறு சமாளிக்கிறது என்று பார்ப்போம்.

மின்தேக்கி இணைப்பு
தரைப்படுத்தப்பட்ட E-கவசம், முதன்மை மற்றும் இரண்டாம் நிலைச் சுருள்களுக்கு இடையேயான மின்தேக்க இணைப்பைக் குறைக்கிறது. இரண்டாம் நிலைச் சுருளுடன் இணைவதற்குப் பதிலாக, முதன்மைச் சுருளானது E-கவசத்துடன் இணைகிறது. தரைப்படுத்தப்பட்ட E-கவசம், தரைக்கு ஒரு குறைந்த மின்மறுப்புப் பாதையை வழங்குகிறது. மின்னழுத்தக் கோளாறுகள் இரண்டாம் நிலைச் சுருளிலிருந்து விலகித் திருப்பி விடப்படுகின்றன. இது மின்மாற்றியின் மறுமுனையிலிருந்தும் (இரண்டாம் நிலையிலிருந்து முதன்மைக்கு) செயல்படுகிறது.

நிலையற்ற மின்னழுத்த ஏற்றங்களும் அலைவு இரைச்சலும் மின்மாற்றிகளையும் பிற மின் சாதனங்களையும் சேதப்படுத்தக்கூடும். உயர் மின்னழுத்த மற்றும் குறைந்த மின்னழுத்தச் சுருள்களுக்கு இடையில் உள்ள ஒரு நிலைமின் கவசம் இத்தகைய அபாயங்களைக் குறைக்கிறது. உணர்திறன் மிக்க மின்னணு சாதனங்களுக்கு மின்சாரம் வழங்கும் போது இது ஒரு முக்கியமான கருத்தாகும்.

மின் கவசத்தைப் பயன்படுத்தும் மின்மாற்றிகளின் எடுத்துக்காட்டுகள்
சூரிய மற்றும் காற்று மின்மாற்றிகள்
சோலார் இன்வெர்ட்டர்களில் இருந்து ஏற்படும் ஹார்மோனிக் இடையூறுகளும் சிறப்பு நிலைமாற்றங்களும் மின்சார விநியோகக் கட்டத்திற்குப் பரவுகின்றன. இந்த மின்னழுத்தக் கோளாறுகள், கட்டத்திற்கு மின்சாரம் வழங்கும் உயர் மின்னழுத்தச் சுருளில் (HV winding) தூண்டல் போன்ற விளைவுகளை உருவாக்குகின்றன. மின்சார விநியோகத் தரப்பில் ஏற்படும் தற்காலிக உயர் மின்னழுத்த ஏற்றங்களும் இன்வெர்ட்டருக்குப் பரவக்கூடும். இந்த உயர் மின்னழுத்த நிகழ்வுகள், இன்வெர்ட்டரின் உணர்திறன் மிக்க பாகங்களைச் சேதப்படுத்தலாம். E-ஷீல்டுகள், டிரான்ஸ்ஃபார்மர், மின் கட்டம் மற்றும் இன்வெர்ட்டர் ஆகிய மூன்றிற்கும் பாதுகாப்பை வழங்குகின்றன.
சூரிய மின்மாற்றியின் அளவு மற்றும் வடிவமைப்புத் தேவைகள் குறித்து மேலும் அறிந்துகொள்ளுங்கள்.

ஓட்டுநர் தனிமைப்படுத்தல் டிரான்ஸ்ஃபார்மர்s
டிரைவ் ஐசோலேஷன் டிரான்ஸ்ஃபார்மர்கள் உயர் அதிர்வெண் மின்னழுத்தக் கோளாறுகளை (ஹார்மோனிக்ஸ்) தாங்கும் வகையில் உருவாக்கப்பட்டுள்ளன. இத்தகைய கோளாறுகள் மோட்டார் டிரைவ்கள் (அல்லது VFDகள்) போன்ற உபகரணங்களால் ஏற்படுகின்றன. எனவேதான் பெயரில் "டிரைவ்" என்ற சொல் உள்ளது. ஹார்மோனிக்ஸ் தவிர, மோட்டார் டிரைவ்கள் மோட் நாய்ஸ் போன்ற பிற மின்னழுத்தக் கோளாறுகளையும் ஏற்படுத்தக்கூடும். இங்குதான் E-ஷீல்டின் பங்கு வருகிறது. டிரைவ் ஐசோலேஷன் டிரான்ஸ்ஃபார்மர்களில் HV மற்றும் LV சுருள்களுக்கு இடையில் குறைந்தபட்சம் ஒரு E-ஷீல்டு இருக்கும். ஒன்றுக்கு மேற்பட்ட ஷீல்டுகளையும் பயன்படுத்தலாம். உள் சுருள்கள் மற்றும் கோர் லிம்ப்களுக்கு இடையிலும் E-ஷீல்டுகளை வைக்கலாம்.
மின்னழுத்தக் கோளாறுகள் (நிலையற்ற ஏற்ற இறக்கங்கள் மற்றும் பயன்முறை இரைச்சல் போன்றவை) உள்ள பயன்பாடுகளுக்கு, E-ஷீல்டு பொருத்தப்பட்ட மின்மாற்றி நன்மை அளிக்கிறது. E-ஷீல்டுகள் விலை மலிவானவை, மேலும் மின்சாரத் தரப் பிரச்சினைகள் அச்சுறுத்தலாக இருக்கும் இடங்களில், முதலீட்டிற்கு கணிசமான வருவாயை வழங்குகின்றன.