- Schirmwicklung
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Eine Schirmwicklung (auch statische Abschirmung oder statischer Schirm, englisch shield winding) ist eine zusätzliche Wicklung zwischen Primär- und Sekundärwicklungen eines Transformators.
Inhaltsverzeichnis
Grundprinzip
Neben der induktiven Kopplung zwischen Primär- und Sekundärwicklungen gibt es auch eine kapazitive Kopplung. Während die induktive Kopplung der gewünschten Leistungsübertragung dient, ist die kapazitive Kopplung eher unerwünscht. Durch sie können höherfrequente Störungen übertragen werden. Die Schirmwicklung ist eine Metallschicht zwischen den Wicklungen. Sie wirkt daher ähnlich wie ein Faradayscher Käfig als Abschirmung für das elektrische Feld. Das von den Wicklungen aufgebaute Magnetfeld wird dagegen kaum beeinflusst.
Die zwischen Primär- und Sekundärwicklungen liegende Schirmwicklung ist einseitig an Masse angeschlossen, darf also nicht geschlossen sein.[1]
Technisches
Die Schirmwicklung hat üblicherweise nur einen Anschluss. Falls ein zweiter Anschluss vorliegt, so dient dieser lediglich zur Prüfung der Schirmwicklung.[2]
Die Schirmwicklung kann aus einer einlagigen Drahtwicklung oder aus Folie (Metallfolie) bestehen. Die Drahtwicklung ist leichter zu fertigen, bietet aber keine so gute Abschirmung wie die Folienausführung (in der Schirmwicklung wird ebenfalls eine Spannung induziert wird, die die Schirmwirkung reduziert). Eine Schirmwicklung aus Folie kann, in Abhängigkeit vom Frequenzbereich, die kapazitive Kopplung zwischen Primär- und Sekundärstromkreis um 20 dB (also auf 10%) reduzieren. [3]
Das Material der Schirmwicklung beeinflusst die Wirkung. Ein hochpermeables Material kann eingesetzt werden, um die Abschirmung in bestimmten Frequenzbereichen zu verbessern.[2]
Die Schirmwicklung wird mit der Schutzerde verbunden. Falls die Schirmwicklung mit einer Anschlussleitung versehen ist, ist diese grün/gelb gefärbt.[2]
Zweite Schirmwicklung
Bei besonderen Anforderungen kann eine zweite Schirmwicklung verwendet werden. Diese wird dann mit der Masse auf der Sekundärseite verbunden. Wenn sie mit einer Anschlussleitung ausgeführt wird, so ist diese schwarz.[2] Es ist möglich, unterschiedliche Materialien (sinnvollerweise mit komplementären Eigenschaften) für die zwei Schirmwicklungen zu verwenden.
Es ist auch möglich, die erste Schirmwicklung zu teilen. Hierbei entsteht keine „zweite Schirmwicklung“ im Sinne den vorherigen Absatzes, sondern beide Teile werden primärseitig derart zusammengeführt, dass sich die in den Teilwicklungen induzierte Spannung aufhebt. Dies stellt hinsichtlich Fertigungsaufwand und Abschirmung einen Kompromiss zwischen Drahtwicklung und Folienschirm dar.[3]
Sonstige Einsatzzwecke für Schirmwicklungen
Die Schirmwicklung kann auch als zusätzlicher Schutz gegen Durchschlag von Spannungen aus dem Primär- in den Sekundärkreis angesehehen werden. Insbesondere bei medizinischen Geräten wird dies als Teil einer ganzen Reihe von Schutzmechanismen beworben.[4]
Eine Schirmwicklung erhöht die Kosten für den Transformator und erfordert zudem noch einen Anschluss an den Schutzleiter (z. B. durch eine dreiadrige Netzzuleitung mit Schutzkontaktstecker). Daher wird bei den meisten Geräten auf eine Schirmwicklung verzichtet.
Einzelnachweise
Kategorien:- Transformator
- Elektromagnetische Entstörung
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