Каким образом ухудшение изоляционных характеристик частотного преобразователя может вызвать межфазное короткое замыкание?

Твердотельный частотный преобразователь. В процессе длительной эксплуатации изоляционная система обмоток подвергается различным электрическим нагрузкам от высокочастотных импульсов переключения, пульсаций напряжения и частичных разрядов. Эти факторы постепенно ухудшают выдерживаемое напряжение и диэлектрические свойства изоляционного материала. Деградация диэлектрических свойств изоляции приводит к неравномерному распределению электрического поля между обмотками или фазами, что делает области с повышенными локальными электрическими полями более склонными к пробою. По мере увеличения накопленного электрического напряжения на изоляционном материале внутри изоляционного слоя образуются крошечные проводящие каналы, потенциально приводящие к образованию проводящих путей между различными фазами обмотки.

Кабельные и моторные обмотки на выходных клеммах частотного преобразователя 50–60 Гц с трехфазным питанием также предъявляют требования к состоянию изоляции. Когда изоляция этих соединительных элементов стареет, межфазный диэлектрик истончается или трескается, ослабляя изоляционный барьер, первоначально разделявший различные фазы. Традиционная конструкция изоляции энергосистемы основана на условиях промышленной частоты, в то время как система преобразователя 240 В 50 Гц в 120 В 60 Гц характеризуется быстрым переключением и более высоким значением dv/dt, что приводит к нелинейному электрическому напряжению в изоляционном материале.

Как только изоляционный слой перестает сохранять свою первоначальную диэлектрическую прочность, разность напряжений между обмотками разных фаз облегчает прохождение тока через изоляционный слой, образуя большой токовый путь. В однофазной системе преобразователя частоты это явление проявляется как межфазное короткое замыкание с быстрым увеличением тока за короткий промежуток времени. Без надлежащей защиты это может повредить силовые приборы или привести к отключению системы.