Wie funktioniert ein Transformator mit einem Kurzschluss in den Wicklungen?

Ich versuche, mehr über ausgefallene Transformatoren zu erfahren. Nach meinem Verständnis erzeugen Transformatoren Wärme. Durch zu viel Last oder Strom auf der Sekundärseite eines Abwärtstransformators kann die Wärme die Isolierung beschädigen und einen Kurzschluss an einigen Windungen der Sekundärseite verursachen.

Jetzt haben wir einen Kurzschluss in einer oder mehreren Wicklungen. Wie verhält sich der Transformator unter normalen Nennbedingungen? Angenommen, die Sekundärseite hatte 90 Windungen und hat jetzt 88 Windungen von zwei Kurzschlüssen. Es scheint, dass sich der Transformator fast genauso verhalten sollte wie mit 90 Wicklungen. Das ist der Teil, von dem ich glaube, dass ich falsch liege. Erhöhen die kurzgeschlossenen Wicklungen den Stromwärmeverlust? Erhöhen die kurzgeschlossenen Wicklungen den Wirbelstrom-/Hystereseverlust? Oder haben die beiden kurzgeschlossenen Wicklungen wirklich minimale Wirkung?

Wenn es stimmt, dass ein paar Kurzschlüsse große negative Auswirkungen haben können, würden sie mehr Wärme verursachen und möglicherweise zu mehr Isolationsschäden führen? Meine andere Annahme ist, dass zusätzliche Wärme von der beschädigten Sekundärseite in einer Abnahme der Ausgangsspannung bemerkt würde, da der Transformator sehr heiß wird und sein Innenwiderstand ansteigt.

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Der Schlüssel hier ist also der Unterschied zwischen Kurzschlüssen an der Primärwicklung und der Sekundärwicklung, die sich jeweils sehr unterschiedlich verhalten. Ihre Intuition, dass das Kurzschließen von nur 2 Wicklungen vernachlässigbar ist, ist sinnvoll, wenn wir über die Primärspule sprechen. Tatsächlich tun wir dies die ganze Zeit mit Induktivitäten, um deren Induktivität anzupassen, indem Sie nur einen Teil der Induktivität kurzschließen.

Bedenken Sie jedoch, dass bei einer Sekundärseite, wenn Sie die gesamte Sekundärseite kurzschließen, wie zu erwarten, ein thermisches Durchgehen auftritt, genau wie es das direkte Kurzschließen einer Stromquelle verursachen könnte. Sie werden riesige Ströme haben, die alles verbrennen, da es nur durch den Widerstand des Drahtes begrenzt ist.

Aber stellen Sie sich jetzt eine Sekundärseite vor, bei der 2 Windungen kurzgeschlossen sind und 98 sich normal verhalten. In diesem Fall haben Sie die 98 als normale Sekundärseite, da ist nichts Besonderes. Die kurzgeschlossenen 2 Windungen wirken jedoch wie eine zweite Sekundärseite (mangels eines besseren Begriffs), aber diese Sekundärseite ist kurzgeschlossen, und genau wie das Kurzschließen einer Sekundärseite wird einen großen Stromfluss induzieren, der nur durch den Drahtwiderstand und letztendlich durch thermisches Durchgehen begrenzt wird.

Kurz gesagt, der Grund, warum ein Kurzschluss auf der Sekundärseite so schnell so verheerend sein wird, liegt darin, dass der kurzgeschlossene Teil wie eine unabhängige Sekundärseite wirkt, deren Ausgänge kurzgeschlossen sind, und somit einen hohen Strom und einen rot leuchtenden Draht induziert.

Danke für das Aufklären! Ich habe dies oben gepostet, aber vielleicht können Sie auch helfen ... Ich habe einen fehlerhaften Transformator erlebt. Das Versorgungsunternehmen kam heraus und sagte, es sei schlecht und müsse es ersetzen. Ich hatte wochenlang sehr niedrige chaotische Spannung während Zeiten mit hoher Nutzung (Abendessen/heiße Tage). Ich frage mich, ob der Transformator, den sie ersetzten, kurzgeschlossene Wicklungen hatte oder ob es etwas anderes war?
@Krits Schwer zu sagen, aber wenn ich in diesem Fall raten müsste, wäre das Öl im Transformator ausgelaufen. Dies könnte zu chaotischen Lichtbögen führen und würde sich in Zeiten mit hoher Nutzung wahrscheinlich verschlimmern, aber das ist nur eine Vermutung. Wenn Dinge scheitern, wenn es vorhersehbar ist, ist es wahrscheinlich katastrophal, ansonsten gibt es normalerweise viele Fehlermodi und ich kann nur spekulieren.
"Thermal Runaway" ist nicht nur, wenn etwas schmilzt, es ist eine spezifische Sache, bei der das Erhitzen eines Dings dazu führt, dass das Ding mehr Energie verbraucht. (Vielleicht passiert das hier, aber ich würde es nicht glauben ...? Es passiert nicht, wenn Sie eine Stromquelle direkt kurzschließen.)
@ user253751 Ja, thermisches Durchgehen passiert hier. Wenn sich die kurzgeschlossene Windung erwärmt, brennt sie den Zahnschmelz von zusätzlichen Windungen ab, was zusätzliche Kurzschlüsse verursacht. Oder zumindest war das meine Erfahrung.

Eine kurzgeschlossene Windung ist normalerweise katastrophal für einen Transformator. In der kurzgeschlossenen Windung fließen sehr hohe Ströme, was zu einem weiteren Isolationsdurchbruch und einem dramatischen Temperaturanstieg führt.

Dies wird immer schlimmer, bis die in der Wicklung eingebettete Sicherheitstemperatursicherung öffnet oder die kurzgeschlossene Windung aufschmilzt.

Danach muss dieser Transformator entsorgt werden.

Verworfen oder in einigen Fällen zurückgespult.
Wenn der Transformator außerhalb eines Hauses einen Kurzschluss in den Wicklungen hätte, könnte er theoretisch ein paar Monate dauern, oder würde er viel früher ausfallen / eine Sicherung durchbrennen?
Zum OP Ich glaube nicht, dass Sie darüber nachdenken, was Elchambro noch richtig gesagt hat. Stellen Sie sich für einen Moment vor, dass Sie das Sekundärkupfer abisolieren und dann ein einzelnes Kupferband um die Sekundärseite legen. Dies ist eine kurzgeschlossene Kurve. Wie viel Strom würde nach der Transformatortheorie in der kurzgeschlossenen Windung fließen? Gehen Sie jetzt zurück zu einer normalen Sekundärseite. Wenn zwei Windungen nebeneinander kurzschließen, entsteht im Grunde das gleiche Problem. Es ist, als wäre ein Kupferband um die Sekundärseite.
Danke, du hast recht, vielleicht habe ich nicht das richtige Bild einer kurzgeschlossenen Wicklung in meinem Kopf
Ich interessiere mich dafür, weil ich einen ausgefallenen Transformator erlebt habe. Das Versorgungsunternehmen kam heraus und sagte, es sei schlecht und müsse es ersetzen. Ich hatte wochenlang sehr niedrige Spannung während Zeiten mit hoher Nutzung (Abendessen/heiße Tage). Ich frage mich, ob der Transformator, den sie ersetzten, Wicklungen kurzgeschlossen hatte oder ob es etwas anderes war.
Wie funktioniert ein Transformator mit einem Kurzschluss in den Wicklungen?
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