Was ist ein Zick-Zack-Transformator?

Ein Zick-Zack-Transformator ist ein dreiphasiges Gerät, das einen Erdungsbezugspunkt aus einer dreiphasigen Dreidraht-Stromleitung erzeugt. Es fällt unter die Kategorie der Dreiphasentransformatoren und verwendet ein spezielles Design, das einen neuen Satz von Dreiphasenvektoren aus den vorhandenen Dreiphasenvektoren ableitet, die eine Stern- oder Y-Verbindung ansteuern. Um den dreiphasigen Zick-Zack-Transformator zu beschreiben, kann es nützlich sein, eine einfache einphasige und zweiphasige Analogie zu betrachten.

Bei einer einphasigen Stromleitung scheint es nicht erforderlich zu sein, den Erdungspunkt abzuleiten, da der neutrale Pegel unter allen Umständen aufrechterhalten wird. Wenn die einphasige stromführende Leitung fehlerhaft oder fehlerfrei ist, liegt die neutrale Leitung immer auf dem gleichen Potential. Obwohl der zweiphasige Netzabzweig nur selten verwendet wird, ist sein Prinzip ein gutes Beispiel für die Beschreibung der Rolle des Zickzack-Erdungstransformators. In diesem Fall würde der Doppelphasenspeiser zwei stromführende Drähte mit einer Vektorphasenverschiebung von 180 Grad zueinander verwenden. Wenn zweiphasige elektrische Transformatoren in Betracht gezogen werden, würde eine zweiphasige 110-Volt-Wechselstromverteilung (VAC) zwei stromführende 110-VAC-Drähte mit jeweils 110 VAC zum Neutralleiter verwenden.

Im obigen Beispiel wird als nächstes berücksichtigt, dass die Neutral- oder Masseleitung nicht verfügbar gemacht wurde. Es ist zu beachten, dass der Neutralpunkt auf der Generatorseite zugänglich ist, wo es sich um einen Mittenabgriff am Generatorwicklungsausgang 110-0-110 VAC handelt. Die Herausforderung besteht darin, in der Verteilung einen Neutralleiter nachzuschalten. Das zweiphasige Gegenstück des Zick-Zack-Transformators hat zwei Wicklungen mit einer gemeinsamen Verbindung zum Neutralleiter, und die anderen Enden der Wicklung sind mit den beiden stromführenden Drähten verbunden. Wenn die Last auf jeder Phase des Zweiphasenspeisers ausgeglichen ist, besteht zwischen dem Zick-Zack-Neutralleiter und Masse eine Potentialdifferenz von Null. Andernfalls liegt am Zick-Zack-Nullleiter eine Spannung ungleich Null gegen Masse an.

Der Zick-Zack-Transformator als Stern- oder Y-Verbindung erzeugt einen dreiphasigen Ausgang unter Verwendung von Spannungen aus zwei Phasen gleichzeitig. Wenn alle Kombinationen von zwei Phasen vorgenommen wurden, konvergieren die resultierenden Dreiphasenvektoren auf einem einzigen Referenzneutralpunkt. Im Inneren des Zick-Zack-Transformators befinden sich zwei Wicklungssätze für jede Phase - eine innere Wicklung und eine äußere Wicklung - die zur Flussgegensetzung entgegengesetzt gewickelt sind. Für jeden Kern wird die innere Wicklung aus der nächsten Phase in der Sequenz entnommen. Wenn die Lasten an jeder der drei Phasen ausgeglichen sind, liegt der Sternpunkt des Zick-Zack-Transformators auf dem gleichen Potential wie Masse. Wenn jedoch ein Fehler an einer Phase oder ein Ungleichgewicht in den Phasenlasten vorliegt, liegt eine Spannung an der neutrale Punkt.

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