Трансформатор обозначение на схеме: Обозначение трансформатора на схеме

Обозначение трансформатора на схеме

В электрических схемах очень часто возникает необходимость в повышении или понижении напряжения. Для выполнения таких преобразований существуют специальные устройства – трансформаторы. В конструкцию прибора входят обмотки в количестве две и более, намотанные на ферромагнитный сердечник. Поэтому обозначение трансформатора на схеме осуществляется, исходя из конкретной модели и конструктивных особенностей.

Основные типы и принцип действия трансформаторов

Существуют различные типы трансформаторов, отображаемые соответственно на электрических схемах. Например, при наличии только одной обмотки, такие устройства относятся к категории автотрансформаторов. Основные конструкции этих приборов, в зависимости от сердечника, бывают стержневые, броневые и тороидальные. Они имеют практически одинаковые технические характеристики и различаются лишь по способу изготовления. Каждое устройство, независимо от типа, состоит из трех основных функциональных частей – магнитопровода, обмоток и системы охлаждения.

Схематическое изображение трансформатора тесно связано с принципом его работы. Все особенности конструкции отражаются в электрической схеме. Очень хорошо просматривается первичная и вторичная обмотка. К первичной обмотке поступает ток от внешнего источника, а с вторичной обмотки снимается уже готовое выпрямленное напряжение. Преобразование тока происходит за счет переменного магнитного поля, возникающего в магнитопроводе.

Схематическое обозначение трансформаторов

Изображение трансформаторов на схемах определяется ГОСТами, разработанными еще при СССР. С незначительными изменениями и дополнениями они продолжают действовать и в настоящее время. В этом документе определены все известные виды трансформаторов, автотрансформаторов и их условные графические изображения, которые могут выполняться ручным способом или с помощью специальных компьютерных программ.

Условные графические изображения трансформаторов и автотрансформаторов могут быть построены тремя основными способами:

• Упрощенная однолинейная схема (чертеж 1) отображает трансформаторные обмотки в виде двух окружностей. Их выводы показываются одной линией, на которую черточками наносится количество этих выводов.
• Для автотрансформаторов предусмотрена развернутая дуга (чертеж 2), отображающая сторону более высокого напряжения.
• Упрощенные многолинейные обозначения обмоток трансформаторов и автотрансформаторов (чертежи 3 и 4) такие же, как и на однолинейных схемах.

Исключения составляют обозначения выводов обмоток, представленные в виде отдельных линий. Кроме того, существуют развернутые обозначения обмоток, изображаемые в виде полуокружностей, соединенных в цепочку (

). В данной схеме не устанавливается число полуокружностей и направление выводов обмотки. Начало обмотки обозначается точкой .

В зависимости от конструкции, трансформаторы отображаются на схемах следующим образом: трансформатор без магнитопровода с постоянной связью (рисунок 1) и с переменной связью (рисунок 2). Полярность мгновенных значение напряжения (рисунок 3) представлена на примере трансформатора с двумя обмотками и указателями полярности. Трансформаторы с магнитодиэлектрическими магнитопроводами обозначаются как обычный (рисунок 4) и подстраиваемый (рисунок 5).

Существуют и другие схематические обозначения, отображающие количество фаз, расположение отводов, тип соединения (звезда или треугольник) и другие параметры.

• Чертеж 1 – ступенчатое регулирование трансформатора.
• Чертеж 2 – однофазный трансформатор с ферромагнитным сердечником. Между обмотками имеется экран.
• Чертеж 3 – дифференциальный трансформатор. Местом отвода служит средняя точка одной из обмоток.

• Чертеж 4 – однофазный трансформатор с тремя обмотками и ферромагнитным сердечником.
• Чертеж 5 – трехфазный трансформатор с ферромагнитным сердечником. Соединение обмоток выполнено звездой. В одном из вариантов может быть вывод средней нейтральной точки.
• Чертеж 6 – трехфазное устройство с ферромагнитным магнитопроводом (сердечником). Соединение обмоток выполнено по схеме звезда-треугольник с выводом средней нейтральной точки.

• Чертеж 7 – трансформатор, рассчитанный на три фазы. Обмотки соединяются комбинированно методом звезды и зигзага с выводом средней точки.
• Чертеж 8 – тип устройства такой же, как и на предыдущих чертежах. Основное соединение – звезда, при необходимости регулировки под нагрузкой используется треугольник-звезда с выводом нейтральной точки.

• Чертеж 9 – три фазы, три обмотки, соединенные по схеме звезда-звезда.
• Чертеж 10 – схема вращающегося трансформатора. Таким способом обозначаются обмотки статора и ротора, соединенные между собой. Схема может меняться, в зависимости от конструкции и назначения машины.
• Чертеж 11 – типовое устройство, в котором одна обмотка соединена звездой, а две другие обмотки – обратными звездами. Из двух обмоток выведены нейтральные точки, соединенные с уравнительным дросселем.

• Чертеж 12 – группа трансформаторов, состоящая из трех однофазных устройств с двумя обмотками, соединенными по схеме звезда-треугольник.
• Чертеж 13 – схема однофазного автотрансформатора с ферромагнитным сердечником.
• Чертеж 14 – однофазный автотрансформатор с функцией регулировки напряжения.

• Чертеж 15 – трехфазный автотрансформатор с ферромагнитным сердечником и обмотками, соединенные звездой.
• Чертеж 16 – автотрансформатор на девять выводов.
• Чертеж 17 – однофазный автотрансформатор с третичной обмоткой.

Существуют и другие конструкции трансформаторных устройств, которые отображаются на электрических схемах:

• С одной вторичной обмоткой (рисунок 18).
• Две вторичные обмотки и один магнитопровод (рисунок 19).
• Два магнитопровода и две вторичные обмотки. Если магнитопроводов более двух, их можно не изображать (рисунок 20).
• Шинный трансформатор тока с нулевой последовательностью и катушкой подмагничивания (рисунок 21).

Кроме приведенных примеров, обозначение трансформатора на схеме существует и в других вариантах. Более подробно с ними можно ознакомиться в специальных справочниках по электротехнике.

Условное обозначение соединения обмоток трехфазного трансформатора звездой. Обозначение трансформатора на схеме

При построении векторных диаграмм трансформатора считалось, что ЭДС фазы обмотки ВН Ė АХ и обмотки НН Ė ах совпадают по фазе. Но это справедливо лишь при условии намотки первич­ной и вторичной обмоток трансформатора в одном направлении и одноименной маркировке выводов этих обмоток, рис. 46, а. Если же в трансформаторе изменить направление обмотки НН или же переставить обозначения ее выводов, то ЭДС Ė ах окажется сдвинутой по фазе относительно ЭДС Ė АХ на 180° (рис. 46, б). Сдвиг фаз между ЭДС Ė АХ и Ė ах принято выражать группой соединения. Так как этот сдвиг фаз может изменяться от 0 до 360°, а кратность сдвига составляет 30°, то для обозначения группы соединения принят ряд чисел: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 и 0.

Угол смещения вектора линейной ЭДС обмотки НН по отношению к вектору линейной ЭДС обмотки ВН определяют умножением числа, обозначающего группу соединения, на 30°. Угол смещения отсчиты­вают от вектора ЭДС обмотки ВН по часовой стрел­ке до вектора ЭДС обмотки НН. Например, группа соединения 5 указывает, что вектор ЭДС НН отстает по фазе от вектора ЭДС ВН на угол 5×30° = 150°.

Для лучшего понимания принятого обозначения групп соединения пользуются сравнением с часами. При этом вектор ЭДС обмотки ВН соответствует минутной стрелке, установленной на цифре 12, а вектор ЭДС обмотки НН – часовой стрелке (рис. 47). Так же необходимо иметь в виду, что совпадение по фазе векторов ЭДС Ė АХ и Ė ах эквивалентное сов­падению стрелок часов на циферблате, обозначается группой 0 (а не 12). Кроме того, следует помнить, что за положительное направление вращения векто­ров ЭДС принято их вращение против часовой стрелки.

Таким образом, в однофазном трансформаторе возможны лишь две группы соединения: группа 0, соответствующая совпа­дению по фазе Ė АХ и Ė ах ,и группа 6, соответствующая сдвигу фаз между Ė АХ и Ė ах на 180°. Из этих групп ГОСТ предусматри­вает лишь группу 0, она обозначается I/I — 0.

Применением разных способов соединения обмоток в трех­фазных трансформаторах можно создать 12 различных групп со­единения. Рассмотрим в качестве примера схему соединений «звезда–звезда» (рис. 48, а ). Векторные диаграммы ЭДС показы­вают, что сдвиг между линейными ЭДС Ė АВ и Ė ab в данном слу­чае равен нулю. В этом можно убедиться, совместив точки А и а при наложении векторных диаграмм ЭДС обмоток ВН и НН. Сле­довательно, при указанных схемах соединения обмоток имеет ме­сто группа 0; обозначается Y/Y — 0. Если же на стороне НН в ну­левую точку соединить зажимы а , b и с , а снимать ЭДС с зажимов х , у и z , то ЭДС Ė ab изменит фазу на 180° и трансформатор будет принадлежать группе 6 (Y/Y — 6) (рис. 48, б ).

Рис. 46. Группы соединения обмоток однофазных транс­форматоров:

а – группа I/I – 0;

б – группа I/I – 6

Рис. 47. Сравнение положения стрелок часов с обозначением групп соединения

При соединении обмоток «звезда–треугольник», показанном на рис. 49, а , имеет место группа 11 (Y/D — 11). Если же поменять местами начала и концы фазных обмоток НН, то вектор Ė ab по­вернется на 180° и трансформатор будет относиться к группе 5 (Y/D — 5) (рис. 49, б).

Рис. 48. Схемы соединения обмоток и векторные диаграммы:

а – для группы Y/Y – 0; б – для группы Y/Y – 6

Рис. 49. Схемы соединения обмоток и векторные диаграммы:

а – для группы Y/D – 11; б – для группы Y/D – 5

При одинаковых схемах соединения обмоток ВН и НН, на­пример Y/Y и D/D, получают четные группы соединения, а при неодинаковых схемах, например Y/D или D/Y, – нечетные.

Рассмотренные четыре группы соединения (0, 6, 11 и 5) назы­вают основными . Из каждой основной группы соединения мето­дом круговой перемаркировки выводов на одной стороне транс­форматора, например на стороне НН (без изменения схемы соединения), можно получить по две производные группы. На­пример, если в трансформаторе с группой соединения Y/Y – 0 (рис. 48,

а ) выводы обмотки НН перемаркировать и вместо после­довательности abc принять последовательность cab , то вектор ЭДС Ė ab повернется на 120°, при этом получим группу соедине­ния Y/Y – 4. Если же выводы обмоток НН перемаркировать в по­следовательность bca , то вектор Ė ab повернется еще на 120°, а всего на 240°; получим группу Y/Y — 8.

Рис. 50. Схемы и группы соединения обмоток трехфазных

двухобмоточных трансформаторов

Аналогично от основной группы 6 путем круговой перемаркировки получают производные группы 10 и 2, от основной группы 11 – производные группы 3 и 7, от основной группы 5 – произ­водные группы 9 и 1.

ГОСТ определяет схемы и группы соединения, применяемые для силовых двухобмоточных транса форматоров общепромышленного назначения (рис. 50).

Содержание:

В электрических схемах очень часто возникает необходимость в повышении или понижении напряжения. Для выполнения таких преобразований существуют специальные устройства — трансформаторы. В конструкцию прибора входят обмотки в количестве две и более, намотанные на ферромагнитный сердечник. Поэтому обозначение трансформатора на схеме осуществляется, исходя из конкретной модели и конструктивных особенностей.

Основные типы и принцип действия трансформаторов

Существуют различные типы трансформаторов, отображаемые соответственно на электрических схемах. Например, при наличии только одной обмотки, такие устройства относятся к категории автотрансформаторов. Основные конструкции этих приборов, в зависимости от сердечника, бывают стержневые, броневые и . Они имеют практически одинаковые технические характеристики и различаются лишь по способу изготовления. Каждое устройство, независимо от типа, состоит из трех основных функциональных частей — магнитопровода, обмоток и системы охлаждения.

Схематическое изображение трансформатора тесно связано с принципом его работы. Все особенности конструкции отражаются в электрической схеме. Очень хорошо просматривается первичная и вторичная обмотка. К первичной обмотке поступает ток от внешнего источника, а с вторичной обмотки снимается уже готовое выпрямленное напряжение. Преобразование тока происходит за счет переменного магнитного поля, возникающего в магнитопроводе.

Схематическое обозначение трансформаторов

Изображение трансформаторов на схемах определяется ГОСТами, разработанными еще при СССР. С незначительными изменениями и дополнениями они продолжают действовать и в настоящее время. В этом документе определены все известные виды трансформаторов, автотрансформаторов и их условные графические изображения, которые могут выполняться ручным способом или с помощью специальных компьютерных программ.

Условные графические изображения трансформаторов и автотрансформаторов могут быть построены тремя основными способами:

• Упрощенная однолинейная схема (чертеж 1) отображает трансформаторные обмотки в виде двух окружностей. Их выводы показываются одной линией, на которую черточками наносится количество этих выводов.
• Для автотрансформаторов предусмотрена развернутая дуга (чертеж 2), отображающая сторону более высокого напряжения.
• Упрощенные многолинейные обозначения обмоток трансформаторов и автотрансформаторов (чертежи 3 и 4) такие же, как и на однолинейных схемах.

Исключения составляют обозначения выводов обмоток, представленные в виде отдельных линий. Кроме того, существуют развернутые обозначения обмоток, изображаемые в виде полуокружностей, соединенных в цепочку (). В данной схеме не устанавливается число полуокружностей и направление выводов обмотки. Начало обмотки обозначается точкой .

В зависимости от конструкции, трансформаторы отображаются на схемах следующим образом: трансформатор без магнитопровода с постоянной связью (рисунок 1) и с переменной связью (рисунок 2). Полярность мгновенных значение напряжения (рисунок 3) представлена на примере трансформатора с двумя обмотками и указателями полярности. Трансформаторы с магнитодиэлектрическими магнитопроводами обозначаются как обычный (рисунок 4) и подстраиваемый (рисунок 5).

Существуют и другие схематические обозначения, отображающие количество фаз, расположение отводов, тип соединения (звезда или треугольник) и другие параметры.

• Чертеж 1 — ступенчатое регулирование трансформатора.
• Чертеж 2 — однофазный трансформатор с ферромагнитным сердечником. Между обмотками имеется экран.
• Чертеж 3 — дифференциальный трансформатор. Местом отвода служит средняя точка одной из обмоток.

• Чертеж 4 — однофазный трансформатор с тремя обмотками и ферромагнитным сердечником.
• Чертеж 5 — трехфазный трансформатор с ферромагнитным сердечником. Соединение обмоток выполнено звездой. В одном из вариантов может быть вывод средней нейтральной точки.
• Чертеж 6 — трехфазное устройство с ферромагнитным магнитопроводом (сердечником). Соединение обмоток выполнено по схеме звезда-треугольник с выводом средней нейтральной точки.

• Чертеж 7 — трансформатор, рассчитанный на три фазы. Обмотки соединяются комбинированно методом звезды и зигзага с выводом средней точки.
• Чертеж 8 — тип устройства такой же, как и на предыдущих чертежах. Основное соединение — звезда, при необходимости регулировки под нагрузкой используется треугольник-звезда с выводом нейтральной точки.

• Чертеж 9 — три фазы, три обмотки, соединенные по схеме звезда-звезда.
• Чертеж 10 — схема вращающегося трансформатора. Таким способом обозначаются обмотки статора и ротора, соединенные между собой. Схема может меняться, в зависимости от конструкции и назначения машины.
• Чертеж 11 — типовое устройство, в котором одна обмотка соединена звездой, а две другие обмотки — обратными звездами. Из двух обмоток выведены нейтральные точки, соединенные с уравнительным дросселем.

• Чертеж 12 — группа трансформаторов, состоящая из трех однофазных устройств с двумя обмотками, соединенными по схеме звезда-треугольник.
• Чертеж 13 — схема однофазного автотрансформатора с ферромагнитным сердечником.
• Чертеж 14 — однофазный автотрансформатор с функцией регулировки напряжения.

• Чертеж 15 — трехфазный автотрансформатор с ферромагнитным сердечником и обмотками, соединенные звездой.
• Чертеж 16 — автотрансформатор на девять выводов.
• Чертеж 17 — однофазный автотрансформатор с третичной обмоткой.

Существуют и другие конструкции трансформаторных устройств, которые отображаются на электрических схемах:

• С одной вторичной обмоткой (рисунок 18).
• Две вторичные обмотки и один магнитопровод (рисунок 19).
• Два магнитопровода и две вторичные обмотки. Если магнитопроводов более двух, их можно не изображать (рисунок 20).
• Шинный трансформатор тока с нулевой последовательностью и катушкой подмагничивания (рисунок 21).

Кроме приведенных примеров, обозначение трансформатора на схеме существует и в других вариантах. Более подробно с ними можно ознакомиться в специальных справочниках по электротехнике.

Группой соединения обмоток трансформатора называется угол сдвига между векторами одноименных линейных ЭДС первичной (ВН) и вторичной (НН) обмоток трансформатора.

1. Для характеристики относительного сдвига фаз линейных ЭДС обмоток ВН и НН вводится понятие группы соединения обмоток трансформатора.

2. Фазовый сдвиг между одноименными линейными ЭДС обмоток ВН и НН зависит от обозначения их выводов (концов), от направления намотки и от схемы соединения. Этот угол, как будет показано далее, кратен 30°.

Группа соединения обозначается целым положительным числом, получающимся от деления на 30° угла сдвига между линейными ЭДС одноименных обмоток ВН и НН трансформатора. Отсчет угла производят от вектора ЭДС ВН по направлению вращения часовой стрелки.

Трансформаторы, имеющие одинаковый сдвиг фаз между линейными ЭДС обмоток ВН и НН, относятся к одной и той же группе соединения.

В трехфазных трансформаторах схемы соединения Y, D, Z («звезда», «треугольник», «зигзаг») могут образовывать 12 различных групп со сдвигом фаз линейных ЭДС через 30°. В связи с этим на практике принято определять группу соединения с помощью стрелок на часовом циферблате (угол между любыми двумя цифрами кратен 30°). Это так называемый «часовой метод» определения группы соединения трансформатора.

Для определения группы соединения трансформатора по «часовому методу» необходимо совместить минутную стрелку вектором линейной ЭДС обмотки ВН, а часовую – с вектором линейной ЭДС обмотки НН. Далее обе стрелки поворачиваются так, чтобы минутная стрелка показывала на цифру 12, тогда часовая стрелка укажет час, соответствующий группе соединения трансформатора.

Рассмотрим определение группы соединения при помощи топографической векторной диаграммы на примере соединения обмоток трансформатора по схеме Y/ Y – 0.

Задавшись произвольной маркировкой выводов обмоток ВН и НН, и соединив электрически два одноименных зажима (например, A и a , рис.7), измеряют ЭДС .

Выбрав масштаб, строят векторную диаграмму линейных ЭДС первичной обмотки (ВН). Так как выводы A и а совпадают, то на диаграмме эти точки должны быть совмещены. Точка b строится следующим образом. Строится окружность радиусом, равным с центром в точке B . Далее строится еще одна окружность радиусом, равным с центром в точке С . Точкой пересечения этих окружностей и является точка b , которая находится на расстоянии от точки a . Аналогичным образом строится точка c , которая находиться на расстоянии от точки а . По углу сдвига между одноименными линейными ЭДС определяется группа соединения (в рассматриваемом случае Y/ Y – 0).

Схемы соединения обмоток трехфазных трансформаторов могут образовывать группы:

· Y/Y, D/D, D/Z образуют четные группы: 0, 2, 4, 6, 8, 10;

· Y/D, D/Y, Y/Z образуют нечетные группы: 1, 3, 5, 7, 9, 11.

При построении векторных диаграмм необходимо руководствоваться следующими правилами. Направление намотки всех обмоток считается одинаковым; векторы ЭДС обмоток ВН и НН, расположенные на одном стержне, совпадают по фазе, если в рассматриваемый момент времени ЭДС этих обмоток направлены к одноименным выводам, а если наоборот, то сдвинуты на 180°.

Трехфазные трансформаторы с соединением обмоток Y/Y, D/D, D/Z образуют группы 0 и 6, с соединением обмоток Y/D, D/Y, Y/Z – группы 11 и 5, если на каждом стержне магнитопровода размещены одноименные фазы.

Если у одной из стороны, например НН, сделать перемаркировку (не изменяя самих соединений) обозначений выводов (без изменения самих соединений): вместо a – b – c сделать с – a – b и затем b– c – a , то можно получить из группы 0 соответственно группы 4 и 8, из группы 6 – группы 10 и 2; из группы 11 – группы 3 и 7, из группы 5 – группы 9 и 1.

В России стандартизованы трехфазные трансформаторы Y/Y н – 0, Y н /D — 11 и Y/Z н – 11; однофазные 1/1 – 0.

Убедившись, что оба трансформатора принадлежат к одной группе, делается заключение о возможности включения их на параллельную работу.

Предположим, что два трансформатора, одинаковые по своим параметрам, но имеющие разные группы соединения обмоток включены на параллельную работу. Пусть первый трансформатор имеет группу соединения Y/Y – 0, а второй Y/D — 11. Тогда векторы линейных ЭДС вторичных обмоток будут сдвинуты на угол 30°, геометрическая сумма линейных ЭДС вторичных обмоток , уравнительный ток будет очень большим:

,

трансформаторы могут выйти из строя.

Параллельная работа трансформаторов

Собирается схема по рис.8. Следует опытным путем проверить соответствие маркировки. Для этого необходимо измерить напряжение между одноименными зажимами вторичных обмоток трансформаторов: . Одну пару одноименных выводов, например a – a 1 соединить перемычкой. Если маркировка определена правильно, то напряжение между одноименными зажимами будет равно нулю, а между разноименными, например между a и b 1 — .После этого рубильник «П» можно замкнуть.

Обозначение на схеме трехфазного трансформатора

Обозначение на схеме трехфазного трансформатора

Схемы и группы соединений обмоток трансформаторов » школа.

Обозначения условные графические в схемах:: треугольник.

Обозначения схем и групп соединения обмоток трансформаторов.

Звезда и треугольник принцип подключения. Особенности и.

Трансформаторы напряжения трехфазной антирезонансной.

Гост 2. 723-68 ескд. Обозначения условные графические в.

Группы соединений обмоток трансформаторов.

Трехфазный трансформатор. Его устройство и схема. | мтомд.

Трансформаторы.

Обозначение трансформаторов автотрансформаторов.

2. Определение параметров схем замещения трансформаторов.

Ескд. Обозначения условные графические в схемах. Машины.

Обозначения схем и групп соединения обмоток трехфазных.

Гост 11677-85* трансформаторы силовые. Общие технические.

Рис. 1. Комбинированный трехфазный трансформатор. Удк 621.

Трансформатор — википедия.

Трансформатора. Условные графические обозначения на электрических схемах. Трехфазный трансформатор. Схема трехфазного. Скачать homefront the revolution 2016 торрент Медсестра сериал 2016 смотреть 5 6 серия торрент Тришевский производство гнутых профилей скачать Скачать фильм особенности национальной охоты Скачать сервер клэш оф кланс приватный сервер

определение, устройство, виды конструкций и обозначение на схеме

Большинство начинающих радиолюбителей да и просто тех, кто увлекается радиотехникой, интересуют вопросы о том, что такое трансформатор, как он работает и для чего служит. На самом деле все очень просто: трансформатор служит для преобразования переменного тока из одного значения с определённой частотой (параметром) в другое с идентичным параметром.

Устройство трансформатора

В соответствии с ГОСТ 16110 −82, определение трансформатора выглядит следующим образом: трансформатор — это электромагнитное устройство статистического типа, которое оснащено двумя или более обмотками, обладающими индуктивной связью, и предназначенное для преобразования одной или нескольких систем переменного тока в одну или несколько других систем.

Это электромагнитное изделие обладает простой конструкцией, состоящей из следующих элементов: магнитопровод (магнитной системы), обмотки, обмоточные каркасы, изоляция (не во всех трансформаторах), система охлаждения. дополнительные элементы. На практике производители для изготовления трансформаторов используют одну из трёх базовых концепций:

1. Стержневая. Обмотки наматываются на крайние стержни.
2. Броневая. Боковые стенки остаются без обмоток.
3. Тороидальная. Обладает формой кольца с равномерной намоткой обмоток по всей окружности.

Стоит отметить, что выбор той или иной концепции не оказывает влияния на конечные параметры трансформатора и не сказывается на эксплуатационной надёжности, но, тем не менее существенно различается по технологии изготовления.

Магнитная система

Магнитопроводы для трансформатора обладают определённой геометрической формой и изготавливаются из ряда материалов, к которым относится электротехническая сталь, пермаллой, феррит или иной материал, обладающий ферромагнитными свойствами. В зависимости от материала и конструкции магнитопровод может набираться из пластин, прессоваться, навиваться из тонкой ленты, собираться из двух, четырех и более «подков».

В качестве каркаса для размещения основных обмоток выступают стержни. Они могут обладать различным пространственным расположением, в зависимости от которого различают несколько видов систем.

1. Плоская магнитная система с продольными осями стержней и ярм, расположенными в одной плоскости.
2. Пространственная система, где продольные оси стержней располагаются в разных плоскостях.
3. Симметричняа система, оснащённая идентичными стержнями, которые обладают одинаковым взаимным расположением по отношению к ярмам.
4. Несимметричная система, состоящую из стержней, некоторые из которых могут отличаться по форме, конструкции и размерам, с различным взаимным расположением по отношению к ярмам.

Конструкция обмотки

Обмотка — это основной элемент трансформатора. Она представляет собой многовитковую конструкцию, изготовленную из одной или нескольких медных (реже алюминиевых) проволок различного диаметра. Как правило, в силовых трансформаторах используются проводники с квадратным сечением, которое позволяет более эффективно использовать имеющееся пространство, за счёт чего увеличивается коэффициент заполнения (К).

Для предотвращения возникновения короткого замыкания каждая обмотка изолируется. В качестве изолирующего материала может быть использована специальная бумага или эмалевый лак. Кстати, если для изготовления обмотки были использованы две отдельно изолированные и параллельно соединённые проволоки, то они могут быть оснащены общей бумажной изоляцией.

Топливный бак

Бак является одним из важнейших дополнительных элементов трансформатора. Он представляет собой ёмкость, предназначенную для хранения трансформаторного масла, а также обеспечения физической защиты активного компонента. Кроме того, корпус бака предназначен для монтажа вспомогательного оборудования и управляющего устройства.

Одним из внутренних элементов бака является сильноточный резонатор. Он подвержен быстрому и частому перегреву в моменты увеличения номинальной мощности и трансформаторных токов. Для снижения риска перегрева вокруг резонаторов устанавливают вставки из немагнитных материалов.

Внутреннее покрытие бака изготавливается из токопроводящих щитков, которые не пропускают магнитные потоки через стены ёмкости. Иногда встречается покрытие, которое изготавливается из материала, обладающего низким магнитным сопротивлением. Такой вариант покрытия поглощает внутренние потоки до подхода к стенкам бака.

Перед заменой топлива из бака выкачивают воздух с целью предотвратить снижение диэлектрической прочности изоляции трансформатора. Из этого наблюдается дополнительное предназначение бака, которое заключается в выдерживании давления атмосферы с минимальной деформацией.

Принцип работы

Трансформаторы функционируют на основании двух принципов: электромагнетизма — создания изменяющегося во времени магнитного потока под воздействием электрического тока, который также изменяется, и электромагнитной индукции — наводки ЭДС (электродвижущей силы), вследствие изменения магнитного потока, проходящего через обмотку.

Включение трансформатора происходит после подачи напряжения на первичную обмотку. Совместно с напряжением на обмотку поступает и переменный ток, участвующий в образовании переменного магнитного потока в магнитопроводе. Это создаёт ЭДС во всех обмотках устройства.

Выходное напряжение (вторичная обмотка) сложным образом связано с формой входного напряжения. Эти сложности обусловили создание линейки новых трансформаторов, которые начали использовать для решения альтернативных задач, например, усиления тока, умножения частоты и генерации сигналов.

Функциональные режимы

Трансформаторы могут функционировать в трёх режимах: холостого хода (ХХ) — 1, нагрузки — 2 и короткого замыкания — 3.

Режим 1: ХХ. Особенностью этого режима является то, что вторичная трансформаторная цепь находится в разомкнутом состоянии, поэтому по ней ток не протекает. В таком положении цепи токовый потенциал равен нулю, что создаёт в первичном контуре ток холостого хода, обладающего реактивной и активной составляющей. Эта ЭДС способна полностью компенсировать питающее напряжение. Такой режим используется для определения КПД и уровня потерь в сердечнике.

Режим 2: нагрузки. В этом режиме привычная обмотка трансформатора запитывается от стороннего источника питания, а к вторичной цепи подключается нагрузка. После подключения нагрузки по вторичной цепи начинает протекать ток, который создаёт магнитный поток, направленный в противоположную сторону от потока первичной обмотки. Это провоцирует неравенство между двумя силами — индукции и источника питания, что увеличивает ток, который протекает по первичной обмотке до момента возращения магнитного потока в первоначальное значение. Этот режим является основным рабочим режимом для трансформаторов.

Режим 3: КЗ. Для получения этого режима вторичный контур трансформатора замыкается накоротко, а к первичной обмотке подводится низкое переменное напряжение. Значение входного напряжения выбирают таким, чтобы ток КЗ получился равным номинальному. Такой режим используют для определения потерь на нагрев обмоток в цепи трансформатора.

Виды изделий

С 30 ноября 1876 года, считающегося датой создания первого трансформатора, прошло уже достаточно много времени. За этот период устройства были значительно изменены как в конструктивном плане, так и по характеристикам. На сегодняшний день существуют следующие виды трансформаторов:

• Силовой трансформатор переменного тока. Такие трансформаторы применяются в сетях энергоснабжения и электроустановках, которые предназначены для приёма и использования электроэнергии. Эти трансформаторы используются из того, что по всей длине трассы присутствуют различные рабочие напряжения, например, на ЛЭП (линии электропередачи) оно может варьироваться от 0,035 до 0,75 МВ (мегавольт), а в трансформаторных подстанциях равняется 400 В, которые впоследствии преобразуются в привычные 220/380 В.
• Автотрансформатор. Вариант трансформатора с прямым соединением первичной и вторичной обмотки, которое создаёт не только электромагнитную, но и электрическую индукцию. Автотрансформаторы оснащаются многовыводными обмотками, чьё минимальное количество равняется трём. Они используются в качестве элемента, соединяющего эффективно заземлённые сети напряжением от 0,11 МВ с коэффициентом трансформации от 3 до 4. Автотрансформаторы обладают двумя ключевыми преимуществами и одним небольшим недостатком. К первым относятся экономичность (из-за снижения расходов на покупку меди для обмоток и стали для сердечника) и высокий КПД — из-за частичного преобразования входной мощности. Недостаток — это отсутствие гальванической развязки — электрической изоляции между первичной и вторичной цепью.
• Трансформатор тока. Устройство с первичной обмоткой, запитывающейся от стороннего источника тока, при этом вторичную цепь стараются изготовить таким образом, чтобы она работала в режиме близком к короткому замыканию. Подключение первичной обмотки производится последовательно к цепи с нагрузкой. В этой цепи протекает переменный ток, который нужно контролировать. Для приближения к режиму КЗ к вторичной цепи подключают вольтметры или индикаторы, например, реле или светодиод. Наличие дополнительных элементов во вторичной цепи обусловило одну из областей применения подобных трансформаторов, заключающуюся в снижении токов первичной обмотки до значений, которые могут использоваться в целях измерения, защиты, управления и сигнализации.
• Сварочный трансформатор. Устанавливается в сварочных аппаратах и используется для преобразования сетевого напряжения 220/380 вольт в более низкие значения, а также для повышения уровня тока. Ток можно регулировать изменением индуктивного сопротивления или вторичного напряжения ХХ. Это выполняется секционированием числа витков первичной или второй обмотки соответственно.
• Разделительный трансформатор. Отличается от остальных устройств подобного типа отсутствием электрической связи между первичной и вторичной обмотками. Разделительные устройства применяются в электросетях с целью обеспечения безопасности людей при обрыве линий или других чрезвычайных происшествиях, которые могут нанести вред, а также с целью обеспечения гальванической развязки.

Обозначение на схемах

Трансформатор на схеме обозначается следующим образом: по центру чертится толстая линия, которая отображает сердечник, слева от неё в вертикальной плоскости изображается катушка (витками к сердечнику) — первичная обмотка, а справа ещё одна или несколько катушек — вторичные обмотки.

В общем случае схематическое отображение линии, обозначающей сердечник, должно соответствовать толщине витков изображённых катушек. При необходимости подчёркивания материала или особенностей конструкции сердечника на схеме немного видоизменяют центральную линию. Так, классический ферритовый сердечник обозначают сплошной жирной линией, а сердечник, обладающий магнитным зазором, — тонкой линией с разрывом посередине. Магнитодиэлектрические сердечники отображаются тонкой пунктирной линией.

Трансформатор на электрической схеме

Любые электрические цепи могут быть представлены в виде чертежей (принципиальных и монтажных схем), оформление которых должно соответствовать стандартам ЕСКД. Эти нормы распространяются как на схемы электропроводки или силовых цепей, так и электронные приборы. Соответственно, чтобы «читать» такие документы, необходимо понимать условные обозначения в электрических схемах.

Нормативные документы

Учитывая большое количество электроэлементов, для их буквенно-цифровых (далее БО) и условно графических обозначений (УГО) был разработан ряд нормативных документов исключающих разночтение. Ниже представлена таблица, в которой представлены основные стандарты.

Таблица 1. Нормативы графического обозначения отдельных элементов в монтажных и принципиальных электрических схемах.

Номер ГОСТа	Краткое описание
2.710 81	В данном документе собраны требования ГОСТа к БО различных типов электроэлементов, включая электроприборы.
2.747 68	Требования к размерам отображения элементов в графическом виде.
21.614 88	Принятые нормы для планов электрооборудования и проводки.
2.755 87	Отображение на схемах коммутационных устройств и контактных соединений
2.756 76	Нормы для воспринимающих частей электромеханического оборудования.
2.709 89	Настоящий стандарт регулирует нормы, в соответствии с которыми на схемах обозначаются контактные соединения и провода.
21.404 85	Схематические обозначения для оборудования, используемого в системах автоматизации

Следует учитывать, что элементная база со временем меняется, соответственно вносятся изменения и в нормативные документы, правда это процесс более инертен. Приведем простой пример, УЗО и дифавтоматы широко эксплуатируются в России уже более десятка лет, но единого стандарта по нормам ГОСТ 2.755-87 для этих устройств до сих пор нет, в отличие от автоматических выключателей. Вполне возможно, в ближайшее время это вопрос будет урегулирован. Чтобы быть в курсе подобных нововведений, профессионалы отслеживают изменения в нормативных документах, любителям это делать не обязательно, достаточно знать расшифровку основных обозначений.

Виды электрических схем

В соответствии с нормами ЕСКД под схемами подразумеваются графические документы, на которых при помощи принятых обозначений отображаются основные элементы или узлы конструкции, а также объединяющие их связи. Согласно принятой классификации различают десять видов схем, из которых в электротехнике, чаще всего, используется три:

• Функциональная, на ней представлены узловые элементы (изображаются как прямоугольники), а также соединяющие их линии связи. Характерная особенность такой схемы – минимальная детализация. Для описания основных функций узлов, отображающие их прямоугольники, подписываются стандартными буквенными обозначениями. Это могут быть различные части изделия, отличающиеся функциональным назначением, например, автоматический диммер с фотореле в качестве датчика или обычный телевизор. Пример такой схемы представлен ниже. Пример функциональной схемы телевизионного приемника
• Принципиальная. Данный вид графического документа подробно отображает как используемые в конструкции элементы, так и их связи и контакты. Электрические параметры некоторых элементов могут быть отображены, непосредственно в документе, или представлены отдельно в виде таблицы. Пример принципиальной схемы фрезерного станка

Если на схеме отображается только силовая часть установки, то она называется однолинейной, если приведены все элементы, то – полной.

Пример однолинейной схемы

• Монтажные электрические схемы. В данных документах применяются позиционные обозначения элементов, то есть указывается их место расположения на плате, способ и очередность монтажа. Монтажная схема стационарного сигнализатора горючих газов

Если на чертеже отображается проводка квартиры, то места расположения осветительных приборов, розеток и другого оборудования указываются на плане. Иногда можно услышать, как такой документ называют схемой электроснабжения, это неверно, поскольку последняя отображает способ подключения потребителей к подстанции или другому источнику питания.

Разобравшись с электрическими схемами, можем переходить к обозначениям указанных на них элементов.

Графические обозначения

Для каждого типа графического документа предусмотрены свои обозначения, регулируемые соответствующими нормативными документами. Приведем в качестве примера основные графические обозначения для разных видов электрических схем.

Примеры УГО в функциональных схемах

Ниже представлен рисунок с изображением основных узлов систем автоматизации.

Примеры условных обозначений электроприборов и средств автоматизации в соответствии с ГОСТом 21.404-85

Описание обозначений:

• А – Основные (1) и допускаемые (2) изображения приборов, которые устанавливаются за пределами электрощита или распределительной коробки.
• В – Тоже самое, что и пункт А, за исключением того, что элементы располагаются на пульте или электрощите.
• С – Отображение исполнительных механизмов (ИМ).
• D – Влияние ИМ на регулирующий орган (далее РО) при отключении питания:

1. Происходит открытие РО
2. Закрытие РО
3. Положение РО остается неизменным.

• Е – ИМ, на который дополнительно установлен ручной привод. Данный символ может использоваться для любых положений РО, указанных в пункте D.
• F- Принятые отображения линий связи:

1. Общее.
2. Отсутствует соединение при пересечении.
3. Наличие соединения при пересечении.

УГО в однолинейных и полных электросхемах

Для данных схем существует несколько групп условных обозначений, приведем наиболее распространенные из них. Для получения полной информации необходимо обратиться к нормативным документам, номера государственных стандартов будут приведены для каждой группы.

Источники питания.

Для их обозначения приняты символы, приведенные на рисунке ниже.

УГО источников питания на принципиальных схемах (ГОСТ 2.742-68 и ГОСТ 2.750.68)

Описание обозначений:

• A – источник с постоянным напряжением, его полярность обозначается символами «+» и «-».
• В – значок электричества, отображающий переменное напряжение.
• С – символ переменного и постоянного напряжения, используется в тех случаях, когда устройство может быть запитано от любого из этих источников.
• D – Отображение аккумуляторного или гальванического источника питания.
• E- Символ батареи, состоящей из нескольких элементов питания.

Линии связи

Базовые элементы электрических соединителей представлены ниже.

Обозначение линий связи на принципиальных схемах (ГОСТ 2.721-74 и ГОСТ 2.751.73)

Описание обозначений:

• А – Общее отображение, принятое для различных видов электрических связей.
• В – Токоведущая или заземляющая шина.
• С – Обозначение экранирования, может быть электростатическим (помечается символом «Е») или электромагнитным («М»).
• D – Символ заземления.
• E – Электрическая связь с корпусом прибора.
• F – На сложных схемах, из нескольких составных частей, таким образом обозначается обрыв связи, в таких случаях «Х» это информация о том, где будет продолжена линия (как правило, указывается номер элемента).
• G – Пересечение с отсутствием соединения.
• H – Соединение в месте пересечения.
• I – Ответвления.

Обозначения электромеханических приборов и контактных соединений

Примеры обозначения магнитных пускателей, реле, а также контактов коммуникационных устройств, можно посмотреть ниже.

УГО, принятые для электромеханических устройств и контакторов (ГОСТы 2.756-76, 2.755-74, 2.755-87)

Описание обозначений:

• А – символ катушки электромеханического прибора (реле, магнитный пускатель и т.д.).
• В – УГО воспринимающей части электротепловой защиты.
• С – отображение катушки устройства с механической блокировкой.
• D – контакты коммутационных приборов:

1. Замыкающие.
2. Размыкающие.
3. Переключающие.

• Е – Символ для обозначения ручных выключателей (кнопок).
• F – Групповой выключатель (рубильник).

УГО электромашин

Приведем несколько примеров, отображения электрических машин (далее ЭМ) в соответствии с действующим стандартом.

Обозначение электродвигателей и генераторов на принципиальных схемах (ГОСТ 2.722-68)

Описание обозначений:

• A – трехфазные ЭМ:

1. Асинхронные (ротор короткозамкнутый).
2. Тоже, что и пункт 1, только в двухскоростном исполнении.
3. Асинхронные ЭМ с фазным исполнением ротора.
4. Синхронные двигатели и генераторы.

• B – Коллекторные, с питанием от постоянного тока:

1. ЭМ с возбуждением на постоянном магните.
2. ЭМ с катушкой возбуждения.

Обозначение электродвигателей на схемах

УГО трансформаторов и дросселей

С примерами графических обозначений данных устройств можно ознакомиться на представленном ниже рисунке.

Правильные обозначения трансформаторов, катушек индуктивности и дросселей (ГОСТ 2.723-78)

Описание обозначений:

• А – Данным графическим символом могут быть обозначены катушки индуктивности или обмотки трансформаторов.
• В – Дроссель, у которого имеется ферримагнитный сердечник (магнитопровод).
• С – Отображение двухкатушечного трансформатора.
• D – Устройство с тремя катушками.
• Е – Символ автотрансформатора.
• F – Графическое отображение ТТ (трансформатора тока).

Обозначение измерительных приборов и радиодеталей

Краткий обзор УГО данных электронных компонентов показан ниже. Тем, кто хочет более широко ознакомиться с этой информацией рекомендуем просмотреть ГОСТы 2.729 68 и 2.730 73.

Примеры условных графических обозначений электронных компонентов и измерительных приборов

Описание обозначений:

1. Счетчик электроэнергии.
2. Изображение амперметра.
3. Прибор для измерения напряжения сети.
4. Термодатчик.
5. Резистор с постоянным номиналом.
6. Переменный резистор.
7. Конденсатор (общее обозначение).
8. Электролитическая емкость.
9. Обозначение диода.
10. Светодиод.
11. Изображение диодной оптопары.
12. УГО транзистора (в данном случае npn).
13. Обозначение предохранителя.

УГО осветительных приборов

Рассмотрим, как на принципиальной схеме отображаются электрические лампы.

Пример того, как указываются лампочки на схемах (ГОСТ 2.732-68)

Описание обозначений:

• А – Общее изображение ламп накаливания (ЛН).
• В – ЛН в качестве сигнализатора.
• С – Типовое обозначение газоразрядных ламп.
• D – Газоразрядный источник света повышенного давления (на рисунке приведен пример исполнения с двумя электродами)

Обозначение элементов в монтажной схеме электропроводки

Завершая тему графических обозначений, приведем примеры отображения розеток и выключателей.

Пример изображения на монтажных схемах розеток скрытой установки

Как изображаются розетки других типов, несложной найти в нормативных документах, которые доступны в сети.

Обозначение выключатели скрытой установки Обозначение розеток и выключателей

Буквенные обозначения

В электрических схемах помимо графических обозначений также используются буквенные, поскольку без последних чтение чертежей будет довольно проблематичным. Буквенно-цифровая маркировка так же, как и УГО регулируется нормативными документами, для электро это ГОСТ 7624 55. Ниже представлена таблица с БО для основных компонентов электросхем.

Буквенные обозначения основных элементов

К сожалению, размеры данной статьи не позволяют привести все правильные графические и буквенные обозначения, но мы указали нормативные документы, из которых можно получить всю недостающую информацию. Следует учитывать, что действующие стандарты могут меняться в зависимости от модернизации технической базы, поэтому, рекомендуем отслеживать выход новых дополнений к нормативным актам.

Здравствуйте, уважаемые читатели сайта sesaga.ru. Продолжаем знакомство с электронными компонентами и в этой статье рассмотрим устройство и принцип работы трансформатора.

Трансформаторы нашли широкое применение в радио и электротехнике и применяются для передачи и распределения электрической энергии в сетях энергосистем, для питания схем радиоаппаратуры, в преобразовательных устройствах, качестве сварочных трансформаторов и т.п.

Трансформатор предназначен для преобразования переменного напряжения одной величины в переменное напряжение другой величины.

В большинстве случаев трансформатор состоит из замкнутого магнитопровода (сердечника) с расположенными на нем двумя катушками (обмотками) электрически не связанных между собой. Магнитопровод изготавливают из ферромагнитного материала, а обмотки мотают медным изолированным проводом и размещают на магнитопроводе.

Одна обмотка подключается к источнику переменного тока и называется первичной (I), с другой обмотки снимается напряжение для питания нагрузки и обмотка называется вторичной (II). Схематичное устройство простого трансформатора с двумя обмотками показано на рисунке ниже.

1. Принцип работы трансформатора.

Принцип работы трансформатора основан на явлении электромагнитной индукции.

Если на первичную обмотку подать переменное напряжение U1, то по виткам обмотки потечет переменный ток Io, который вокруг обмотки и в магнитопроводе создаст переменное магнитное поле. Магнитное поле образует магнитный поток Фo, который проходя по магнитопроводу пересекает витки первичной и вторичной обмоток и индуцирует (наводит) в них переменные ЭДС – е1 и е2. И если к выводам вторичной обмотки подключить вольтметр, то он покажет наличие выходного напряжения U2, которое будет приблизительно равно наведенной ЭДС е2.

При подключении к вторичной обмотке нагрузки, например, лампы накаливания, в первичной обмотке возникает ток I1, образующий в магнитопроводе переменный магнитный поток Ф1 изменяющийся с той же частотой, что и ток I1. Под воздействием переменного магнитного потока в цепи вторичной обмотки возникает ток I2, создающий в свою очередь противодействующий согласно закону Ленца магнитный поток Ф2, стремящийся размагнитить порождающий его магнитный поток.

В результате размагничивающего действия потока Ф2 в магнитопроводе устанавливается магнитный поток Фo равный разности потоков Ф1 и Ф2 и являющийся частью потока Ф1, т.е.

Результирующий магнитный поток Фo обеспечивает передачу магнитной энергии из первичной обмотки во вторичную и наводит во вторичной обмотке электродвижущую силу е2, под воздействием которой во вторичной цепи течет ток I2. Именно благодаря наличию магнитного потока Фo и существует ток I2, который будет тем больше, чем больше Фo. Но и в то же время чем больше ток I2, тем больше противодействующий поток Ф2 и, следовательно, меньше Фo.

Из сказанного следует, что при определенных значениях магнитного потока Ф1 и сопротивлений вторичной обмотки и нагрузки устанавливаются соответствующие значения ЭДС е2, тока I2 и потока Ф2, обеспечивающие равновесие магнитных потоков в магнитопроводе, выражаемое формулой приведенной выше.

Таким образом, разность потоков Ф1 и Ф2 не может быть равна нулю, так как в этом случае отсутствовал бы основной поток Фo, а без него не мог бы существовать поток Ф2 и ток I2. Следовательно, магнитный поток Ф1, создаваемый первичным током I1, всегда больше магнитного потока Ф2, создаваемого вторичным током I2.

Величина магнитного потока зависит от создающего его тока и от числа витков обмотки, по которой он проходит.

Напряжение вторичной обмотки зависит от соотношения чисел витков в обмотках. При одинаковом числе витков напряжение на вторичной обмотке будет приблизительно равно напряжению, подаваемому на первичную обмотку, и такой трансформатор называют разделительным.

Если вторичная обмотка содержит больше витков, чем первичная, то развиваемое в ней напряжение будет больше напряжения, подаваемого на первичную обмотку, и такой трансформатор называют повышающим.

Если же вторичная обмотка содержит меньшее число витков, чем первичная, то и напряжение ее будет меньше, чем напряжение подаваемое на первичную обмотку, и такой трансформатор называют понижающим.

Следовательно. Путем подбора числа витков обмоток, при заданном входном напряжении U1 получают желаемое выходное напряжение U2. Для этого пользуются специальными методиками по расчету параметров трансформаторов, с помощью которых производится расчет обмоток, выбирается сечение проводов, определяются числа витков, а также толщина и тип магнитопровода.

Трансформатор может работать только в цепях переменного тока. Если его первичную обмотку подключить к источнику постоянного тока, то в магнитопроводе образуется магнитный поток постоянный во времени, по величине и направлению. В этом случае в первичной и вторичной обмотках не будет индуцироваться переменное напряжение, а следовательно, не будет передаваться электрическая энергия из первичной цепи во вторичную. Однако если в первичной обмотке трансформатора будет течь пульсирующий ток, то во вторичной обмотке будет индуцироваться переменное напряжение частота которого будет равна частоте пульсации тока в первичной обмотке.

2. Устройство трансформатора.

2.1. Магнитопровод. Магнитные материалы.

Назначение магнитопровода заключается в создании для магнитного потока замкнутого пути, обладающего минимальным магнитным сопротивлением. Поэтому магнитопроводы для трансформаторов изготавливают из материалов, обладающих высокой магнитной проницаемостью в сильных переменных магнитных полях. Материалы должны иметь малые потери на вихревые токи, чтобы не перегревать магнитопровод при достаточно больших значениях магнитной индукции, быть достаточно дешевыми и не требовать сложной механической и термической обработки.

Магнитные материалы, используемые для изготовления магнитопроводов, выпускаются в виде отдельных листов, либо в виде длинных лент определенной толщины и ширины и называются электротехническими сталями.
Листовые стали (ГОСТ 802-58) изготавливаются методом горячей и холодной прокатки, ленточные текстурованные стали (ГОСТ 9925-61) только методом холодной прокатки.

Также применяют железноникелевые сплавы с высокой магнитной проницаемостью, например, пермаллой, перминдюр и др. (ГОСТ 10160-62), и низкочастотные магнитомягкие ферриты.

Для изготовления разнообразных относительно недорогих трансформаторов широко применяются электротехнические стали, имеющие небольшую стоимость и позволяющие трансформатору работать как при постоянном подмагничивании магнитопровода, так и без него. Наибольшее применение нашли холоднокатаные стали, имеющие лучшие характеристики по сравнению со сталями горячей прокатки.

Сплавы с высокой магнитной проницаемостью применяют для изготовления импульсных трансформаторов и трансформаторов, предназначенных для работы при повышенных и высоких частотах 50 – 100 кГц.

Недостатком таких сплавов является их высокая стоимость. Так, например, стоимость пермаллоя в 10 – 20 раз выше стоимости электротехнической стали, а пермендюра – в 150 раз. Однако в ряде случаев их применение позволяет существенно снизить массу, объем и даже общую стоимость трансформатора.

Другим их недостатком является сильное влияние на магнитную проницаемость постоянного подмагничивания, переменных магнитных полей, а также низкая стойкость к механическим воздействиям – удар, давление и т.п.

Из магнитомягких низкочастотных ферритов с высокой начальной проницаемостью изготавливают прессованные магнитопроводы, которые применяют для изготовления импульсных трансформаторов и трансформаторов, работающих на высоких частотах от 50 – 100 кГц. Достоинством ферритов является невысокая стоимость, а недостатком является низкая индукция насыщения (0,4 – 0,5 Т) и сильная температурная и амплитудная нестабильность магнитной проницаемости. Поэтому их применяют лишь при слабых полях.

Выбор магнитных материалов производится исходя из электромагнитных характеристик с учетом условий работы и назначения трансформатора.

2.2. Типы магнитопроводов.

Магнитопроводы трансформаторов разделяются на шихтованные (штампованные) и ленточные (витые), изготавливаемые из листовых материалов и прессованные из ферритов.

Шихтованные магнитопроводы набираются из плоских штампованных пластин соответствующей формы. Причем пластины могут быть изготовлены практически из любых, даже очень хрупких материалов, что является достоинством этих магнитопроводов.

Ленточные магнитопроводы изготавливаются из тонкой ленты, намотанной в виде спирали, витки которой прочно соединены между собой. Достоинством ленточных магнитопроводов является полное использование свойств магнитных материалов, что позволяет уменьшить массу, размеры и стоимость трансформатора.

В зависимости от типа магнитопровода трансформаторы подразделяются на стрежневые, броневые и тороидальные. При этом каждый из этих типов может быть и стрежневым и ленточным.

В магнитопроводах стержневого типа обмотки располагается на двух стержнях (стержнем называют часть магнитопровода, на которой размещают обмотки). Это усложняет конструкцию трансформатора, но уменьшает толщину намотки, что способствует снижению индуктивности рассеяния, расхода проволоки и увеличивает поверхность охлаждения.

Стержневые магнитопроводы используют в выходных трансформаторах с малым уровнем помех, так как они малочувствительны к воздействию внешних магнитных полей низкой частоты. Это объясняется тем, что под влиянием внешнего магнитного поля в обеих катушках индуцируются напряжения, противоположные по фазе, которые при равенстве витков обмоток компенсируют друг друга. Как правило, стержневыми выполняются трансформаторы большой и средней мощности.

В магнитопроводе броневого типа обмотка располагается на центральном стержне. Это упрощает конструкцию трансформатора, позволяет получить более полное использование окна обмоткой, а также создает некоторую механическую защиту обмотки. Поэтому такие магнитопроводы получили наибольшее применение.

Некоторым недостатком броневых магнитопроводов является их повышенная чувствительность к воздействию магнитных полей низкой частоты, что делает их малопригодными к использованию в качестве выходных трансформаторов с малым уровнем помех. Чаще всего броневыми выполняются трансформаторы средней мощности и микротрансформаторы.

Тороидальные или кольцевые трансформаторы позволяют полнее использовать магнитные свойства материала, имеют малые потоки рассеивания и создают очень слабое внешнее магнитное поле, что особенно важно в высокочастотных и импульсных трансформаторах. Но из-за сложности изготовления обмоток не получили широкого применения. Чаще всего их делают из феррита.

Для уменьшения потерь на вихревые токи шихтованные магнитопроводы набираются из штампованных пластин толщиной 0,35 – 0,5 мм, которые с одной стороны покрывают слоем лака толщиной 0,01 мм или оксидной пленкой.

Лента для ленточных магнитопроводов имеет толщину от нескольких сотых до 0,35 мм и также покрывается электроизолирующей и одновременно склеивающейся суспензией или оксидной пленкой. И чем тоньше слой изоляции, тем плотнее происходит заполнение сечения магнитопровода магнитным материалом, тем меньше габаритные размеры трансформатора.

За последнее время наряду с рассмотренными «традиционными» типами магнитопроводов находят применение новые формы, к числу которых следует отнести магнитопроводы «кабельного» типа, «обращенный тор», катушечный и др.

На этом пока закончим. Продолжим во второй части.
Удачи!

1. В. А. Волгов – «Детали и узлы радио-электронной аппаратуры», Энергия, Москва 1977 г.
2. В. Н. Ванин – «Трансформаторы тока», Издательство «Энергия» Москва 1966 Ленинград.
3. И. И. Белопольский – «Расчет трансформаторов и дросселей малой моности», М-Л, Госэнергоиздат, 1963 г.
4. Г. Н. Петров – «Трансформаторы. Том 1. Основы теории», Государственное Энергетическое Издательство, Москва 1934 Ленинград.
5. В. Г. Борисов, – «Юный радиолюбитель», Москва, «Радио и связь» 1992 г.

В электрических схемах очень часто возникает необходимость в повышении или понижении напряжения. Для выполнения таких преобразований существуют специальные устройства – трансформаторы. В конструкцию прибора входят обмотки в количестве две и более, намотанные на ферромагнитный сердечник. Поэтому обозначение трансформатора на схеме осуществляется, исходя из конкретной модели и конструктивных особенностей.

Основные типы и принцип действия трансформаторов

Существуют различные типы трансформаторов, отображаемые соответственно на электрических схемах. Например, при наличии только одной обмотки, такие устройства относятся к категории автотрансформаторов. Основные конструкции этих приборов, в зависимости от сердечника, бывают стержневые, броневые и тороидальные. Они имеют практически одинаковые технические характеристики и различаются лишь по способу изготовления. Каждое устройство, независимо от типа, состоит из трех основных функциональных частей – магнитопровода, обмоток и системы охлаждения.

Схематическое изображение трансформатора тесно связано с принципом его работы. Все особенности конструкции отражаются в электрической схеме. Очень хорошо просматривается первичная и вторичная обмотка. К первичной обмотке поступает ток от внешнего источника, а с вторичной обмотки снимается уже готовое выпрямленное напряжение. Преобразование тока происходит за счет переменного магнитного поля, возникающего в магнитопроводе.

Схематическое обозначение трансформаторов

Изображение трансформаторов на схемах определяется ГОСТами, разработанными еще при СССР. С незначительными изменениями и дополнениями они продолжают действовать и в настоящее время. В этом документе определены все известные виды трансформаторов, автотрансформаторов и их условные графические изображения, которые могут выполняться ручным способом или с помощью специальных компьютерных программ.

Условные графические изображения трансформаторов и автотрансформаторов могут быть построены тремя основными способами:

• Упрощенная однолинейная схема (чертеж 1) отображает трансформаторные обмотки в виде двух окружностей. Их выводы показываются одной линией, на которую черточками наносится количество этих выводов.
• Для автотрансформаторов предусмотрена развернутая дуга (чертеж 2), отображающая сторону более высокого напряжения.
• Упрощенные многолинейные обозначения обмоток трансформаторов и автотрансформаторов (чертежи 3 и 4) такие же, как и на однолинейных схемах.

Исключения составляют обозначения выводов обмоток, представленные в виде отдельных линий. Кроме того, существуют развернутые обозначения обмоток, изображаемые в виде полуокружностей, соединенных в цепочку ( ). В данной схеме не устанавливается число полуокружностей и направление выводов обмотки. Начало обмотки обозначается точкой .

В зависимости от конструкции, трансформаторы отображаются на схемах следующим образом: трансформатор без магнитопровода с постоянной связью (рисунок 1) и с переменной связью (рисунок 2). Полярность мгновенных значение напряжения (рисунок 3) представлена на примере трансформатора с двумя обмотками и указателями полярности. Трансформаторы с магнитодиэлектрическими магнитопроводами обозначаются как обычный (рисунок 4) и подстраиваемый (рисунок 5).

Существуют и другие схематические обозначения, отображающие количество фаз, расположение отводов, тип соединения (звезда или треугольник) и другие параметры.

• Чертеж 1 – ступенчатое регулирование трансформатора.
• Чертеж 2 – однофазный трансформатор с ферромагнитным сердечником. Между обмотками имеется экран.
• Чертеж 3 – дифференциальный трансформатор. Местом отвода служит средняя точка одной из обмоток.

• Чертеж 4 – однофазный трансформатор с тремя обмотками и ферромагнитным сердечником.
• Чертеж 5 – трехфазный трансформатор с ферромагнитным сердечником. Соединение обмоток выполнено звездой. В одном из вариантов может быть вывод средней нейтральной точки.
• Чертеж 6 – трехфазное устройство с ферромагнитным магнитопроводом (сердечником). Соединение обмоток выполнено по схеме звезда-треугольник с выводом средней нейтральной точки.

• Чертеж 7 – трансформатор, рассчитанный на три фазы. Обмотки соединяются комбинированно методом звезды и зигзага с выводом средней точки.
• Чертеж 8 – тип устройства такой же, как и на предыдущих чертежах. Основное соединение – звезда, при необходимости регулировки под нагрузкой используется треугольник-звезда с выводом нейтральной точки.

• Чертеж 9 – три фазы, три обмотки, соединенные по схеме звезда-звезда.
• Чертеж 10 – схема вращающегося трансформатора. Таким способом обозначаются обмотки статора и ротора, соединенные между собой. Схема может меняться, в зависимости от конструкции и назначения машины.
• Чертеж 11 – типовое устройство, в котором одна обмотка соединена звездой, а две другие обмотки – обратными звездами. Из двух обмоток выведены нейтральные точки, соединенные с уравнительным дросселем.

• Чертеж 12 – группа трансформаторов, состоящая из трех однофазных устройств с двумя обмотками, соединенными по схеме звезда-треугольник.
• Чертеж 13 – схема однофазного автотрансформатора с ферромагнитным сердечником.
• Чертеж 14 – однофазный автотрансформатор с функцией регулировки напряжения.

• Чертеж 15 – трехфазный автотрансформатор с ферромагнитным сердечником и обмотками, соединенные звездой.
• Чертеж 16 – автотрансформатор на девять выводов.
• Чертеж 17 – однофазный автотрансформатор с третичной обмоткой.

Существуют и другие конструкции трансформаторных устройств, которые отображаются на электрических схемах:

• С одной вторичной обмоткой (рисунок 18).
• Две вторичные обмотки и один магнитопровод (рисунок 19).
• Два магнитопровода и две вторичные обмотки. Если магнитопроводов более двух, их можно не изображать (рисунок 20).
• Шинный трансформатор тока с нулевой последовательностью и катушкой подмагничивания (рисунок 21).

Кроме приведенных примеров, обозначение трансформатора на схеме существует и в других вариантах. Более подробно с ними можно ознакомиться в специальных справочниках по электротехнике.

Электрощит Самара

Выбор региона

Азербайджан

Армения

Белоруссия

Грузия

Дальнее зарубежье

Казахстан

Киргизия

Молдова

Монголия

Прибалтика

Таджикистан

Туркменистан

Узбекистан

Украина

Москва

Санкт-Петербург

Алтайский край

Амурская область

Архангельская область

Астраханская область

Белгородская область

Брянская область

Владимирская область

Волгоградская область

Вологодская область

Воронежская область

Еврейская автономная область

Забайкальский край

Ивановская область

Иркутская область

Кабардино-Балкарская Республика

Калининградская область

Калужская область

Камчатский край

Карачаево-Черкесская республика

Кемеровская область

Кировская область

Костромская область

Краснодарский край

Красноярский край

Курганская область

Курская область

Ленинградская область

Липецкая область

Магаданская область

Московская область

Мурманская область

Ненецкий автономный округ

Нижегородская область

Новгородская область

Новосибирская область

Омская область

Оренбургская область

Орловская область

Пензенская область

Пермский край

Приморский край

Псковская область

Республика Адыгея

Республика Алтай

Республика Башкортостан

Республика Бурятия

Республика Дагестан

Республика Ингушетия

Республика Калмыкия

Республика Карелия

Республика Коми

Республика Марий Эл

Республика Мордовия

Республика Саха (Якутия)

Республика Северная Осетия-Алания

Республика Татарстан (Татарстан)

Республика Тыва

Республика Хакасия

Ростовская область

Рязанская область

Самарская область

Саратовская область

Сахалинская область

Свердловская область

Смоленская область

Ставропольский край

Тамбовская область

Тверская область

Томская область

Тульская область

Тюменская область

Удмуртская республика

Хабаровский край

Ханты-Мансийский автономный округ

Челябинская область

Чеченская республика

Чувашская республика (Чувашия)

Чукотский автономный округ

Ямало-ненецкий автономный округ

Ярославская область

Расшифровка трансформаторов: тока, напряжения и силовых

Чтобы понимать, для каких условий эксплуатации предназначен тот или иной трансформатор тока или напряжения, а также прочие разновидности, применяется особая маркировка приборов. Отечественные и импортные агрегаты имеют различное обозначение. В нашей стране чаще применяются установки, изготовленные по ГОСТу.

Маркировка трансформаторов наносится на щиток из металла на корпусе. Самые распространённые виды условных обозначений трансформаторов будут рассмотрены далее.

Информация на корпусе

Информация, представленная на видимой стороне устройства, наносится при помощи гравировки, травления или теснения. Это обеспечивает чёткость и долговечность надписи. На металлическом щитке указываются данные о заводе-изготовителе оборудования. Наносится год его выпуска, заводской номер.

Помимо данных о производителе обязательно присутствует информация об агрегате. Указывается номер стандарта, которому соответствует представленная конструкция. Обязательно наносится показатель номинальной мощности. Для трехфазных устройств этот параметр приводится для каждой обмотки отдельно. Указывается информация о напряжении ответвлений витков катушек.

Для всех обмоток определяется показатель номинального тока. Приводится количество фаз установки, частота тока. Производитель предоставляет данные о конфигурации и группах соединения катушек.

После приведённой выше информации можно ознакомиться с параметрами напряжения короткого замыкания. Представляются требования к установке. Она может быть наружной или внутренней.

Технические характеристики позволяют определить способ охлаждения, массу масла в баке (если применяется эта система), а также массу активной части. На приводе переключателя указывается его положение. Если установка обладает сухим видом охлаждения, есть данные о мощности установки при отключённом вентиляторе.

Под щитком должен быть выбит заводской номер. Он присутствует на баке. Номер указывается на крышке возле ввода ВН, а также сверху и слева на полке балки сердечника.

Схема

Все приведённые на табличке данные можно разбить на 6 групп. Чтобы не запутаться в информации, следует рассмотреть последовательность её написания. Например, установка АТДЦТН-125000/220/110/10-У 1. Для маркировки особенностей прибора применяются следующие группы:

• I группа. А — Предназначена для указания типа прибора (силовой или автотрансформатор).
• II группа. Т — Соответствует типу сети, для которой применяется прибор (однофазная, трехфазная).
• III группа. ДЦ – Система охлаждения с принудительной циркуляцией масла и воздуха.
• IV группа. Т – Показывает количество обмоток (трехобмоточный).
• V группа. Н – Напряжение регулируется под нагрузкой.
• VI группа. Все цифры (номинальная мощность, напряжение ВН СН обмоток, климатическое исполнение, категория размещения).

О каждой категории следует узнать подробнее. Это значительно облегчит выбор.

Разновидности

Обозначение трансформаторов обязательно начинается с разновидности оборудования. Если маркировка начинается с буквы А, это автотрансформатор. Её отсутствие говорит о том, что агрегат относится к классу силовых трансформаторов.

Обязательно приводится число фаз. Это позволяет выбрать установку, работающую от бытовой или промышленной сети. Если трансформатор подключается к трехфазной сети, в маркировке будет присутствовать Т. Однофазные же разновидности имеют букву О. Они применяются в бытовых сетях.

Если устройство обладает расщеплённой обмоткой, он будет иметь Р. Если присутствует регулировка напряжения под нагрузкой (РПН) устройство будет иметь маркировку Н на металлическом щитке. При её отсутствии можно сделать вывод об отсутствии представленной особенности в аппарате.

Особые обозначения

В зависимости от категории установки могут применяться особые обозначения. Для трансформатора тока и напряжения они могут не совпадать. Вторая разновидность техники применяется при работе защитных механизмов или для измерения тока. Первая категория приборов предназначается для изменения значения переменного тока.

Трансформаторы напряжения не используют для передачи электричества большой мощности. Они способны создавать развязку от низковольтных коммуникаций. В цепях с напряжением 12В и менее применяется эта категория приборов. Основным их рабочим параметром выступает ток и напряжение первичной обмотки. Именно их величину предоставляет производитель.

Маркировка трансформаторов напряжения начинается с их конструкции. Если это проходная конструкция, она обозначается литерой П. Если её нет, это опорный вид аппаратов. Литой изолятор имеет в маркировке Л, а фарфоровый – Ф. Встроенный изолятор имеет В.

Расшифровка современных трансформаторов тока выполняется в установленной последовательности. Она начинается с Т, которая характеризует представленные приборы. Способ установки может быть проходным (П), опорным (О) или шинным (Ш). Если этот прибор присутствует в аппаратуре силовых трансформаторов, он обозначается как ВТ. Если же он встроен в масляный выключатель, то маркировка будет иметь букву В. При наружной установке прибор будет иметь Н.

Охладительная система

Условное обозначение трансформатора продолжается способом охлаждения. Сегодня существуют сухие, масляные разновидности. Также охладительная установка может иметь в своём составе негорючий текучий диэлектрик.

Масляные разновидности включают в себя около десятка различных конструкций оборудования. Если циркуляция жидкости внутри производится естественным путём, прибор имеет на щитке М. Если же она принудительная, здесь будет присутствовать обозначение Д. Оно соответствует также и сухим разновидностям приборов с представленным устройством внутренней циркуляции.

Если установлено оборудование с естественным движением масла и принудительным течением воды, оно маркируется сочетанием МВ. Для приборов с принудительной циркуляцией ненаправленного потока масла и естественным перемещением воздуха используется комбинация МЦ. Если же в таком устройстве направление масла чётко обозначено, маркировка будет НМЦ.

Для систем с принудительным ненаправленным движением масла и воздуха применяется обозначение ДЦ, а для направленного перемещения – НДЦ. Когда масло движется в пространстве между трубами и перегородками, по которым течёт вода, такой агрегат имеет на щитке букву Ц. Если же масло течёт по направленному вектору, прибор маркируется НЦ.

Охладительная система с жидким диэлектриком

Сегодня в «эксплуатацию» вводят новые разновидности устройств с различными улучшенными охладительными системами. Одной из них являются экземпляры техники с негорючим диэлектриком жидкого типа. Если охлаждение происходит посредством естественной циркуляции, представленная установка обозначается буквой Н. Если же присутствует принудительное движение воздуха, маркировка будет НД.

На табличке агрегатов с направленным потоком жидкого диэлектрика и принудительной циркуляцией воздуха указывается ННД. Это позволяет подобрать правильно тип аппаратуры.

Сухие системы

Одной из новых разновидностей являются системы сухого охлаждения. Они просты в эксплуатации и обслуживании, не требовательны и не капризны. Если исполнение установки открытое, а циркуляция воздуха происходит естественным способом, его маркируют как С.

Защищённое исполнение обозначается буквами СЗ. Корпус может быть закрыт от воздействия различных факторов окружающей среды, он называется герметичным. При естественной циркуляции воздуха в нём, маркировка имеет буквы СГ.

В воздушных охладительных системах может присутствовать принудительная циркуляция. В этом случае устройство обозначается буквами СД.

Исполнение

Установки могут отличаться между собой особенностями исполнения. Если в них присутствует принудительная циркуляция воды, это позволит понять присутствующая на корпусе буква В. При наличии защиты от грозы и поражения молнией, конструкция имеет маркировку Г.

Система может обладать естественной циркуляцией масла или негорючего диэлектрика. При этом в некоторых разновидностях используется защита с азотной подушкой. В ней нет расширителей, выводов во фланцах стенок бака. Обозначение имеет букву З.

Литая изоляция обозначается как Л. Подвесное исполнение определяет буква П. Усовершенствованная категория аппаратов обозначается как У. Они могут иметь автоматические РПН.

Оборудование с выводами и расширителем, установленными на фланцах стенках бака, маркируется буквой Ф. Энергосберегающий аппарат имеет пониженные потери энергии на холостом ходу. Его обозначают буквой Э.

Назначение

После категории особенностей исполнения представляется информация о назначении и области применения оборудования. Маркировка с буквой Б говорит о способности конструкции прогревать грунт или бетон зимой. Такое же обозначение может иметь трансформатор, предназначенный для станков буровых.

При электрификации железной дороги нужны установки с особыми свойствами и характеристиками. Они маркируются буквой Ж. Устройства с обозначением М эксплуатируются на металлургических комбинатах.

При передаче постоянного тока по линии нужны конструкции класса П. Агрегаты для обеспечения работы погружных насосов обозначаются как ПН.

Если агрегат применяется для собственных нужд электростанции, он относится к категории С. Тип ТО применяется для обработки грунта и бетона при высокой температуре, обеспечения электроэнергией временного освещения и ручного инструмента.

В угольных шахтах применяют трансформаторы разновидности Ш, а в системе питания электричеством экскаватора – Э.

Цифры

После перечисленных обозначений могут следовать числовые значения. Это номинальное напряжение обмотки в кВ, мощность в кВА. Для автотрансформаторов добавляется информация о напряжении обмотки СН.

В маркировке может присутствовать первый год выпуска представленной конструкции. Мощность агрегатов может составлять 20,40, 63, 160, 630, 1600 кВА и т. д. Этот показатель подбирают в соответствии с эксплуатационными условиями. Существует оборудование более высокой мощности. Этот параметр может достигать 200, 500 МВА.

Продолжительность применения трансформаторов советского производства составляет порядка 50 лет. Поэтому в современных энергетических коммуникациях может применяться оборудование, выпущенное до 1968 г. Их периодически совершенствуют и реконструируют при капитальном ремонте.

Примеры

Чтобы понимать, как трактовать информацию на корпусе аппаратуры, следует рассмотреть несколько примеров маркировок. Это могут быть следующие трансформаторы:

1. ТДТН-1600/110. Трехфазный класс техники понижающего типа. Он имеет масляное принудительное охлаждение, а также устройство РПН. Номинальная мощность равняется 1600, а напряжение ВН обмотки – 110 кВ.
2. АТДЦТН-120000/500/110-85. Автотрансформатор, который применяется в трехфазной сети. Он имеет три обмотки. Масляная система охлаждения имеет принудительную циркуляцию. Есть устройство РПН. Номинальная мощность составляет 120 МВА. Устройство понижает напряжение и работает между сетями 500 и 110 кВ. Разработка 1985 года.
3. ТМ-100/10 – двухобмоточный агрегат, который рассчитан для работы в трехфазной сети. Масляная система циркуляции имеет естественное перемещение жидкости. Изменение напряжения происходит при помощи ПБВ узла. Номинальная мощность составляет 100 кВА, а класс обмотки – 10 кВ.
4. ТРДНС-25000/35-80. Аппарат для трехфазной сети с двумя расщеплёнными обмотками. Охлаждение производится посредством принудительной циркуляции масла. В конструкции есть регулятор РПН. Применяется для нужд электростанции. Мощность агрегата составляет 25 МВА. Класс напряжения обмотки – 35 кВ. Конструкция разработана в 1980 году.
5. ОЦ-350000/500. Двухобмоточное устройство для однофазной сети повышающего класса. Применяется масляное охлаждение при помощи принудительного движения жидкости. Мощность 350 МВА, напряжение обмотки 500 кВ.
6. ТСЗ-250/10-79. Экземпляр для трехфазной сети с сухим способом охлаждения. Корпус защищённый. Мощность составляет 250 кВА, а обмотки – 10 кВ. Устройство создано в 1979 г.
7. ТДЦТГА-350000/500/110-60. Трехобмоточный прибор для трехфазной сети. Применяется для повышения напряжения. Трансформация происходит по принципу НН-СН и НН-ВН. Конструкция разработана в 1960 году.

Видео: Классификация трансформаторов

Рассмотрев особенности маркировки различных видов трансформаторов, можно правильно применять их на объекте. Знание обозначений позволяет понимать функции, основные технические характеристики подобного оборудования. Маркировка, включающая в себя буквы и цифры, соответствует ГОСТам, применяемым в процессе изготовления специальной техники.

Научитесь интерпретировать однолинейную схему (SLD)

Однолинейную схему (SLD)

Обычно мы изображаем систему распределения электроэнергии с помощью графического представления, которое называется однолинейной схемой (SLD) (SLD) . Одна линия может отображать всю систему или ее часть. Он очень универсален и всеобъемлющ, поскольку может изображать очень простые цепи постоянного тока или очень сложную трехфазную систему.

Научитесь интерпретировать однолинейную схему — SLD (на фото: пример однолинейной схемы силовой подстанции 66 / 6,6 кВ)

Мы используем общепринятых электрических символов для обозначения различных электрических компонентов и их взаимосвязи в цепи или системе.Чтобы интерпретировать SLD, вам сначала необходимо ознакомиться с электрическими символами. На этой диаграмме показаны наиболее часто используемые символы.

Отдельные электрические символы
Обозначение	Идентификация	Пояснение
	Трансформатор	Представляет различные трансформаторы от жидкостных до сухих. Дополнительная информация обычно печатается рядом с символом, обозначающим соединения обмоток, первичное / вторичное напряжение и номинальные значения кВА или МВА.
	Съемный или выкатной выключатель	Обычно представляет собой выкатной выключатель среднего напряжения 5 кВ и выше.
	Положение съемного или выкатного автоматического выключателя в будущем.	Представляет собой конструкцию, оборудованную для установки автоматического выключателя в будущем, обычно называемую положением.
	Выкатной выключатель	Представляет собой стационарный выключатель низкого напряжения.
	Съемный или выкатной выключатель	Представляет собой выкатной выключатель низкого напряжения.
	Разъединительный выключатель	Обозначает выключатель в системах низкого или среднего / высокого напряжения (показано разомкнутое положение)
	Предохранитель	Обозначает предохранители низкого или среднего / высокого напряжения.
	Шинный канал	Представляет шинный канал низкого и среднего / высокого напряжения.
	Трансформатор тока	Представляет собой трансформаторы тока, устанавливаемые в собранном оборудовании. Показано соотношение 4000A к 5A.
	Трансформатор потенциала или напряжения	Обозначает трансформаторы напряжения, обычно устанавливаемые в собранном оборудовании. Показано соотношение 480 В к 120 В.
	Заземление	Обозначает точку заземления
	Батарея	Представляет батарею в комплекте оборудования
	Двигатель	Представляет двигатель, а также показаны буквой «M» внутри круга.Рядом с символом обычно печатается дополнительная информация о двигателе, такая как мощность в лошадиных силах, частота вращения и напряжение.
	Нормально разомкнутый (NO) контакт	Может представлять одиночный или однополюсный переключатель в разомкнутом положении для управления двигателем
	Нормально замкнутый (NC) контакт	Может представлять одиночный контакт или однополюсный переключатель в замкнутом положении для управления двигателем
	Световой индикатор	Буква внутри круга указывает цвет.Обозначается красный цвет.
	Реле перегрузки	Защищает двигатель в случае возникновения условий перегрузки.
	Конденсатор	Представляет собой множество конденсаторов.
	Амперметр	Обычно отображается буква для обозначения типа счетчика (A = амперметр, V = вольтметр и т. Д.)
	Реле мгновенной максимальной токовой защиты	Номер устройства обозначает тип реле (50 = мгновенная перегрузка по току, 59 = повышенное напряжение, 86 = блокировка и т. Д.)
	Аварийный генератор	Этот символ часто отображается вместе с переключателем.
	Выключатель-разъединитель с предохранителем	Обозначение представляет собой комбинацию предохранителя и размыкающего выключателя с выключателем в разомкнутом положении.
	Управление двигателем низкого напряжения	Символ представляет собой комбинацию нормально разомкнутого контакта (переключателя), реле перегрузки, двигателя и устройства отключения.
	Пускатель двигателя среднего напряжения	Обозначение представляет собой комбинацию выдвижного предохранителя, нормально разомкнутого контакта (переключателя) и двигателя.
	Центр счетчика	Серия круговых символов, представляющих счетчики, обычно устанавливаемые в общий корпус.
	Центр нагрузки или щит	Один автоматический выключатель, представляющий главное устройство, и другие автоматические выключатели, представляющие фидерные цепи, обычно в общем корпусе.
	Автоматический выключатель	• Автоматический выключатель • Автоматический выключатель без выключателя
	Трансформатор тока с подключенным амперметром	Подключенным прибором может быть другой прибор или несколько различных приборов определяется письмом.
	Защитные реле, подключенные к трансформатору тока	Номера устройств указывают на типы подключенных реле, например: • 67 — Направленная максимальная токовая защита • 51 — Максимальная токовая защита с выдержкой времени

Простая электрическая схема

Теперь, что вы знакомы с электрическими символами, давайте посмотрим, как они используются при интерпретации однолинейных диаграмм.Ниже представлена ​​простая электрическая схема .

Рисунок 1 — Простая однолинейная схема

По символам вы можете сказать, что эта однолинейная схема имеет три резистора и батарею. Электричество течет от отрицательной стороны батареи через резисторы к положительной стороне батареи.

Промышленная однолинейная схема

Теперь давайте рассмотрим промышленную однолинейную схему. При интерпретации однолинейной схемы вы всегда должны начинать с верхнего , где максимальное напряжение составляет , и постепенно снижаться до самого низкого напряжения.Это помогает поддерживать прямые напряжения и пути их прохождения.

Чтобы пояснить это проще, мы разделили одну строку на три части.

Рисунок 2 — Типичная промышленная однолинейная схема

Area A //

Если начать сверху, вы заметите, что трансформатор подает питание на всю систему. Трансформатор понижает напряжение с 35 кВ до 15 кВ, на что указывают числа рядом с символом трансформатора. После понижения напряжения обнаруживается выкатной выключатель ( a1 ).

Узнаете ли вы символ выкатного выключателя ?

Вы можете предположить, что этот автоматический выключатель может выдерживать 15 кВ , так как он присоединен к стороне 15 кВ трансформатора, и на однолинейной схеме ничего другого не указано. После выкатного выключателя ( a1 ) от трансформатора он прикрепляется к более толстой горизонтальной линии.

Эта горизонтальная линия представляет собой электрическую шину , которая используется для подачи электричества в другие области или цепи.

Область B //

Вы заметите, что еще два выкатных выключателя (b1 и b2) подключены к шине и питают другие цепи, которые находятся на 15 кВ, поскольку не было никаких признаков изменения напряжения в система. Присоединенный к выкатному выключателю ( b1 ) понижающий трансформатор используется для понижения напряжения в этой области системы с 15 кВ до 5 кВ.

SLD, зона B

На стороне 5 кВ этого трансформатора показан разъединитель .Разъединитель используется для подключения или изоляции оборудования под ним от трансформатора. Оборудование под разъединителем имеет напряжение 5 кВ , поскольку ничто не указывает на обратное.

Узнаете ли вы оборудование, прикрепленное к нижней стороне разъединителя, как два пускателя двигателя среднего напряжения ?

В зависимости от требований конкретной системы может быть подключено несколько пускателей. Теперь найдите второй выкатной выключатель ( b2 ).Этот автоматический выключатель прикреплен к разъединителю с предохранителем и подключен к понижающему трансформатору. Обратите внимание, что все оборудование ниже трансформатора теперь считается оборудованием низкого напряжения, потому что напряжение было понижено до уровня 600 вольт или ниже .

Последним элементом электрооборудования в средней части схемы является другой автоматический выключатель ( b3 ). На этот раз, однако, выключатель представляет собой стационарный выключатель низкого напряжения , как обозначено символом.

Переходя к нижней части однолинейной схемы, обратите внимание, что автоматический выключатель (b3) в середине подключен к шине в нижней части.

Зона C //

Внизу слева, подключенный к шине, находится еще один стационарный выключатель. Внимательно посмотрите на следующую группу символов.

Узнаете символ автоматического включения резерва?

Также обратите внимание, что кружок, который представляет аварийный генератор , прикреплен к автоматическому переключателю.Эта область однолинейной схемы говорит нам о том, что важно, чтобы оборудование, подключенное под автоматическим переключателем, продолжало работать, даже если питание от шины пропадает. Из однолинейной схемы видно, что автоматический переключатель резерва подключит аварийный генератор к цепи, чтобы поддерживать работу оборудования, если питание от шины будет потеряно.

SLD area C

Цепь управления низковольтным двигателем подключена к автоматическому переключателю через низковольтную шину. Убедитесь, что вы узнали эти символы. Хотя нам неизвестна точная функция управления двигателем низкого напряжения в этой цепи, очевидно, что важно поддерживать оборудование в рабочем состоянии. Письменная спецификация обычно предоставляет подробные сведения о приложении.

С правой стороны третьей зоны есть еще один стационарный выключатель, подключенный к шине. Он прикреплен к центру метра , на что указывает символ , образованный тремя кругами .Это указывает на то, что электрическая компания использует эти счетчики для учета мощности, потребляемой оборудованием ниже центра счетчика.

Ниже центра счетчика находится центр нагрузки или щит, который питает ряд меньших цепей. Это может быть центр нагрузки в здании, который питает свет, кондиционер, отопление и любое другое электрическое оборудование, подключенное к зданию.

Еще несколько слов //

Этот упрощенный анализ однолинейной схемы дает вам представление о том, какую историю рассказывают такие схемы о соединениях электрической системы и оборудовании .

Просто имейте в виду, что, хотя некоторые однолинейные диаграммы могут показаться подавляющими из-за своего размера и большого разнообразия представленного оборудования, все они могут быть проанализированы с использованием одного и того же пошагового метода.

Ссылка // Основы распределения электроэнергии EATON

Полярность трансформатора | Energy Central

ВВЕДЕНИЕ

Полярность трансформатора имеет фундаментальное значение для понимания того, как работают трансформаторы и как они используются.Понимание полярности необходимо для правильного параллельного включения однофазных трансформаторов и подключения измерительных трансформаторов (тока и потенциала) к измерительным приборам и защитным реле. Всегда было сложно объяснить полярность трансформатора в понятной для студентов манере. Иногда слушатели спрашивают, почему трансформатор имеет две полярности, а не один. Это логичный вопрос, ответ на который окутан тайной. Эта статья предназначена для разъяснения различных технических элементов полярности трансформатора, что может быть полезно для обучения специалистов, ведущих классы по трансформаторам.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОЛЯРНОСТИ

Давайте начнем с определения полярности: электрического свойства тела, которое либо развивает магнитные полюса, либо имеет конечные точки, между которыми существует разность потенциалов. Само слово «полярность» относится к этим полюсам, что означает положительный и отрицательный (или северный и южный, как в случае с магнитными полюсами Земли). Полюсы имеют клеммы, которые обозначают направление тока. Полюса электрической полярности (положительная и отрицательная) присутствуют в каждой электрической цепи.Теоретически электроны текут от отрицательного полюса к положительному. В цепи постоянного тока (DC) один полюс всегда отрицательный, другой всегда положительный, и электроны текут только в одном направлении. В цепи переменного тока (AC) два полюса чередуются между отрицательным и положительным, а поток электронов меняет направление назад и вперед. В каждой ситуации есть два полюса: положительный и отрицательный, или, в трансформаторах, аддитивный и вычитающий.

ПОНИМАНИЕ ПОЛЯРНОСТИ ТРАНСФОРМАТОРА

МАРКИРОВКА КЛЕММ

Маркировка клемм трансформатора — еще один ключ к пониманию полярности.Они были стандартизированы в течение многих лет (IEEE Std C57.12.70-2000) следующим образом: Клеммы следует отличать друг от друга, отмечая каждый вывод заглавной буквой (H для первичной обмотки и X для вторичной), за которой следует нижний индекс. Обозначение клемм первичных клемм легко запомнить, поскольку они никогда не меняются. Если смотреть на трансформатор спереди, вывод h2 всегда находится слева, а вывод h3 всегда справа. Маркировка вторичных клемм различается в зависимости от полярности трансформатора, что указано на паспортной табличке.Если полярность трансформатора вычитающая, клемма X1 находится слева, а клемма X2 — справа. И наоборот, если полярность трансформатора складывается, клемма X2 находится слева, а клемма X1 — справа.

Когда выведен только один вывод высоковольтной обмотки (другой подключен к резервуару внутри), он обозначается как h2. Для маркировки полярности и тестирования клемма h2 всегда должна располагаться слева, если смотреть на переднюю сторону трансформатора.Выводы любой обмотки, выводы которой выведены из корпуса, должны быть пронумерованы 1, 2, 3, 4 и т. Д., Причем наименьшие и наибольшие числа обозначают полную обмотку, а промежуточные числа обозначают части или ответвления. Таким образом, если трансформатор имеет центральный отвод, используемый в качестве нейтрали, он должен быть обозначен как X2. Внутри провода вторичной обмотки обозначены слева направо A, B, C, D.

ОБМОТКИ КАТУШКИ ТРАНСФОРМАТОРА

Полярность трансформатора зависит от того, в каком направлении катушки намотаны вокруг сердечника (по часовой стрелке или против часовой стрелки) и как выводятся провода от концов обмотки к клеммам.Обмотки двух катушек имеют различную ориентацию относительно друг друга — каждую катушку можно намотать на сердечник по часовой стрелке или против часовой стрелки. Если первичная и вторичная катушки намотаны в противоположных направлениях, полярность складывается; если намотана в том же направлении, она субтрактивная.

ПОТОК ПИТАНИЯ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

Еще одним элементом определения полярности трансформатора является отслеживание того, как мощность течет через обмотки. Чтобы понять это, необходимо наблюдать напряжение и ток, протекающие через обмотки трансформатора, когда создается пиковое положительное напряжение.В цепи переменного тока 60 Гц напряжение меняет полярность 120 раз в секунду. Каждый раз, когда ток течет на одну из первичных клемм, он будет вытекать из одной из вторичных клемм.

Когда потенциал первичной клеммы h2 «становится положительным», а вторичная клемма справа также становится положительной, ток поступает на клемму h2 и выходит на вторичную клемму справа.

Когда потенциал первичной клеммы h2 «становится положительным» (т.е.е. в течение первого полупериода переменного тока), и вторичный вывод слева становится положительным одновременно, ток идет на вывод h2 и выходит на вторичный вывод слева.

Обратите внимание, что обозначение вторичной клеммы зависит от полярности; с вычитающей полярностью X1 находится слева, а с аддитивной полярностью — справа.

ИСПЫТАНИЕ ПОЛЯРНОСТИ ТРАНСФОРМАТОРА

Для линейной бригады необычно проводить проверку полярности, поскольку полярность подтверждена на паспортных табличках; однако может возникнуть ситуация, когда паспортная табличка отсутствует и необходимо проверить полярность.Проверить полярность трансформатора можно с помощью простого теста напряжения, используя следующие шаги:

1. Выполните временное соединение между клеммами первичной и вторичной обмоток на левой стороне трансформатора (если смотреть на переднюю часть трансформатора).
2. Подключите портативный вольтметр к клеммам первичной и вторичной обмоток с правой стороны трансформатора.
3. Подайте низкое напряжение (около 120 вольт) на первичные клеммы; в результате на вторичной обмотке появится напряжение около 12 вольт (при условии, что соотношение витков составляет 10: 1).
4. Если вольтметр показывает сумму напряжений (120 + 12 = 132), полярность складывается.
5. Если вольтметр показывает разницу напряжений (120-12 = 108), полярность является вычитающей.

Показания напряжения могут несколько отличаться в зависимости от коэффициента трансформации трансформатора. Если указанное напряжение больше, чем приложенное напряжение, полярность является аддитивной; если оно меньше приложенного напряжения, полярность вычитается. Следует проявлять осторожность, чтобы не подключать источник 120 вольт к вторичным клеммам, так как на первичных клеммах будет присутствовать высокое напряжение.

ВИД ОДИНОЧНОЙ ОБМОТКИ

Другой способ понять полярность — это посмотреть на обмотки в одной горизонтальной плоскости (аналогично однообмоточному автотрансформатору) вместе с направлением тока в каждой обмотке.

ПРОИСХОЖДЕНИЕ ПОЛЯРНОСТИ

Полярность трансформатора стала неотъемлемым электрическим соображением, когда первые трансформаторы переменного тока были разработаны еще в конце 1800-х годов.В то время пионеры узнали, что означает полярность, когда они попытались подключить трансформаторы параллельно для увеличения мощности. Они быстро обнаружили, что трансформаторы должны иметь одинаковое напряжение и могут нормально работать параллельно только тогда, когда клеммы подключены определенным образом. На клеммах трансформатора не было стандартной маркировки, а на паспортных табличках не было указания полярности. Часто подключение этих ранних трансформаторов производилось методом проб и ошибок, и электротехники подвергались опасности, создаваемой короткими замыканиями и повреждениями трансформаторов.В конце концов, промышленность осознала необходимость уточнения и стандартизации различных аспектов производства трансформаторов, включая полярность.

В 1918 году Американский институт инженеров-электриков и другие организации установили стандарты для внешней маркировки выводов трансформатора. Эти отметки послужили основой для установления полярности, которую мы знаем сегодня. Базовый стандарт был следующим: Выводы любой обмотки (высокого или низкого напряжения), выведенной из корпуса, должны быть пронумерованы 1,2,3,4 и т. Д.Наименьшее и наибольшее числа обозначают полную обмотку, а промежуточные числа обозначают доли обмотки или ответвлений.

Первые трансформаторы просто наматывались без учета полярности. Происхождение концепции полярности неясно, но очевидно, что ранние трансформаторы с более низким первичным напряжением и меньшими размерами кВА были сначала построены с аддитивной полярностью. В начале 1900-х годов почти все трансформаторы изготавливались с аддитивной полярностью.Когда значения кВА и напряжения были увеличены, было принято решение перейти на вычитающую полярность.

ПОЧЕМУ ДВЕ ПОЛЯРНОСТИ?

По мере того, как промышленность стала более знакомой с трансформаторами, было установлено, что в случае двухобмоточного трансформатора между двумя обмотками возникает напряжение напряжения в результате разницы потенциалов (напряжений) двух обмоток. На величину напряжения влияет полярность трансформатора или направление тока в двух обмотках.Инженеры обнаружили, что с повышением напряжения срок службы трансформатора сокращается. Нарушения изоляции обмоток были основным результатом повышенного напряжения. Было обнаружено, что вычитающие трансформаторы создают меньшее напряжение напряжения, чем аддитивные трансформаторы.

В качестве примера предположим, что у нас есть двухобмоточный трансформатор с первичным напряжением 25000 вольт и вторичным напряжением 7200 вольт. Сравнение напряжения между обмотками для аддитивной и вычитающей полярностей можно определить следующим образом:

Как видно по напряжению, напряжение между обмотками значительно выше при использовании аддитивного трансформатора.Это было фактором при установлении стандарта, согласно которому трансформаторы с напряжением более 8660 вольт должны иметь вычитающую полярность. Снижение напряжения приведет к увеличению срока службы трансформаторов с более высоким напряжением. Возникает очевидный вопрос: «Почему бы не сделать все трансформаторы вычитающей полярностью?»

Поскольку в эксплуатации находилось большое количество аддитивных трансформаторов, было решено продолжить производство аддитивных трансформаторов полярности для напряжений ниже 8660 вольт. Производство трансформаторов разной полярности строго запрещено.С. стандарт. Канадские стандарты являются аддитивными, а мексиканские — вычитающими (не самый ясный ответ на вопрос линейного мастера, но, надеюсь, в некоторой степени понятен). Монтажников следует проинформировать о том, что различия полярности не являются существенной проблемой в полевых условиях, поскольку паспортные таблички трансформатора подтверждают полярность, и монтажники редко сталкиваются с параллельными или параллельными трансформаторами разной полярности.

Напряжение между обмотками значительно выше при использовании аддитивного трансформатора.

СЕГОДНЯЯ СТАНДАРТ

Сегодняшний стандарт со временем превратился из ANSI (Американский национальный институт стандартов) в IEEE (Институт инженеров по электротехнике и электронике).

Алан Дрю, вице-президент по исследованиям и разработкам

Northwest Lineman College, все права защищены

Vector Group Of Transformer Dyn1 | Dyn11 | Ynd1 | Ynd11

Соглашение об именах, широко известное как Vector Group of Transformer, было установлено Международной электротехнической комиссией (IEC) посредством IEC 60076-1.Это было сделано для того, чтобы создать обозначение конфигурации обмотки трехфазного трансформатора.

Рисунок 1. Схема подключения обмоток трансформатора звезда-треугольник.

Векторная группа трансформатора: общее условное обозначение

Y или y — звездообразная обмотка

D или d — обмотка треугольником

N или n — нейтраль

от 0 до 12 — сдвиг фаз относительно положения часов, кратный 30 ° (см. Рисунок 2)

Рисунок 2. Сдвиг фаз.

В соответствии со стандартом, обозначения должны соответствовать последовательности смещения фаз ВН-НН, при этом обмотка ВН должна быть прописной, а обмотка НН — строчной.

Рисунок 3. Векторная группа обозначений трансформаторов.

Рассмотрим, например, конфигурацию обмотки, показанную на рисунке 4. Как показано, обмотка ВН соединена треугольником, а обмотка НН — звездой. Эта конфигурация принадлежит к векторной группе трансформатора Dyn1, где НН отстает от ВН на 30 °.

Рис. 4. Треугольник в первичной обмотке, вторичная звезда с нейтралью. НН отстает от ВН на 30 °.

Соединение треугольником

Изучите соединение треугольником, и вы на пути к освоению наиболее распространенных векторных групп трансформаторов!

Обратите внимание, как обмотка ВН подключена на рисунке 4.Показанное соединение треугольником является соединением DAB, где полярность фазной обмотки A соединена с неполярностью фазной обмотки B. Соединение DAB характеризуется линейными токами, опережающими фазные токи на 30 °. Другое соединение треугольником — это ЦАП, где полярность фазной обмотки А связана с неполярностью фазной обмотки С. Подключение ЦАП характеризуется тем, что линейные токи отстают от фазных токов на 30 °. Знание типа дельта-соединения очень полезно для понимания векторных групп Dyn1, Dyn11, YNd1 и YNd11.Например, Dyn11 указывает, что НН опережает ВН на 30 °, поэтому обмотка ВН должна быть подключена к ЦАП.

Можете ли вы определить векторную группу конфигурации, показанной на рисунке 1? Поделитесь своим ответом в разделе комментариев ниже.

Прочтите, как используются векторные группы при настройке дифференциальной защиты трансформатора. Щелкните по этой ссылке!

Список литературы

Г. Прадип Кумар, «Принципы защиты трансформатора», материалы тренинга по защите энергосистемы, Visayan Electric Company, г. Себу, Филиппины, декабрь 2016 г.

Б. Эдвардс, Д. Уильямс, А. Харгрейв, М. Уоткинс, В. Еди, «Помимо паспортной таблички — выбор настроек компенсации трансформатора для надежной дифференциальной защиты», 2017 IEEE.

Дж. Пармар, «Понимание Vector Group of Transformer (Часть 1)», Портал электротехники, 2012 г.

Как это:

Like Loading …

Phase Transformer — обзор

Влияние сдвига фаз соединения обмоток на напряжения и токи последовательности

Теперь будет влияние сдвига фаз трехфазного трансформатора на токи и напряжения последовательности быть на рассмотрении.Наличие сдвига фаз между первичным и вторичным напряжениями и токами трансформатора зависит от соединения первичной и вторичной обмоток трансформатора. Для трансформаторов с соединением обмоток звезда-звезда или треугольник-треугольник первичные и вторичные токи и напряжения в каждой из трех фаз совпадают по фазе или не совпадают по фазе, т. Е. Обмотки соединены таким образом, что сдвиги фаз либо 0 °, либо ± 180 °. Первый случай показан на рис. 14.4 (a) и (b). В британской практике и в практике Международной электротехнической комиссии используются номер и символ «векторной группы».В символе Yd1 заглавные и строчные буквы Y и d обозначают соединения звездой обмотки ВН и треугольником обмотки НН соответственно, а цифра 1 указывает сдвиг фазы на -30 ° при использовании опорного тактового сигнала 12 × 30 °. Например, 0 ° означает 12 часов, 180 ° означает 6 часов, -30 ° означает 1 час и + 30 ° означает 11 часов.

На рисунке 4.14 фазовый сдвиг 0 ° достигается за счет того, что параллельные обмотки, то есть одинаковые фазовые обмотки, связаны одним и тем же магнитным потоком. Рисунок 4.14 также показывает, что отсутствие фазовых сдвигов в фазных токах и напряжениях также преобразуется в PPS и NPS, токи и напряжения. Следовательно, наличие таких трансформаторов в трехфазной сети не требует специальной обработки в сформированных сетях PPS и NPS в сбалансированных или несбалансированных условиях. Следует отметить, что для обмотки треугольником, хотя физическая нейтральная точка не существует, напряжение от каждого вывода фазы к нейтрали все еще существует, потому что сеть, к которой подключена обмотка треугольником, на практике будет содержать нейтральную точку.

Рисунок 4.14. Фазовые сдвиги напряжения PPS и NPS для трансформаторов, подключенных к Yy0 и Dd0

В случае трансформаторов с обмотками, соединенными по схеме звезда-треугольник (или треугольник-звезда), напряжения и токи на стороне обмотки звезды будут сдвинуты по фазе на ± 30 °. угол по отношению к тем, что на стороне треугольника (или наоборот, в зависимости от выбранной ссылки). Согласно британской практике, Yd11 приводит к тому, что напряжения PPS между фазой и нейтралью на стороне звезды отстают на 30 ° от соответствующих напряжений на стороне треугольника.Кроме того, Yd1 приводит к тому, что напряжения PPS между фазой и нейтралью на стороне звезды опережают на 30 ° соответствующие напряжения на стороне треугольника. Примеры векторных диаграмм, показанных на рисунке 4.15 для Yd1 и Yd1 1, иллюстрируют этот эффект.

Рисунок 4.15. Фазовые сдвиги напряжения PPS и NPS для трансформаторов Yd1 и Yd11

Для последовательности или чередования фаз RB Y / rby NPS на рисунке 4.15 также показано влияние Yd1 и Yd11 на фазовые сдвиги напряжения NPS и показано, что теперь они поменялись местами. Эти фазовые сдвиги также применимы к токам PPS и NPS в этих обмотках, потому что фазовые углы токов относительно связанных с ними напряжений определяются только сбалансированным импедансом нагрузки.Таким образом, если напряжения и токи PPS смещены на + 30 °, соответствующие напряжения и токи NPS смещаются на -30 ° и наоборот, в зависимости от указанного соединения и фазового сдвига, то есть Yd1 или Yd11. Математически это выводится для трансформатора Yd1, показанного на рис. 4.15, где n — это отношение витков, как показано ниже. Ток красной фазы в амперах, вытекающий из фазы r обмотки d, равен I _r = n ( I _R — I _B ).Используя уравнение (2.9a) из главы 2 для фазных токов и отмечая, что IRZ = 0, поскольку синфазные токи ZPS не могут выйти из обмотки d, мы можем записать

Ir = n [(1-h) IRP + (1-h3 ) IRN] = n3IRPe-j30o + n3IRNej30o

или

Ir = IrP + IrN

, где

(4.18a) IrP = n3IRPe-j30oandIrN = n3IRNej30o

bIrn = n3IRNej30o

bIrNe = 4,10008IRNej30o

b

или

IRNej = 1 j30o

или in на единицу, где n = 13,

(4.18c) IRP = Irpej30o иIRN = IrN = IrNe-j30o

Аналогично, из рисунка 4.15, напряжение фаза-нейтраль в вольтах на фазе R звездообразной обмотки составляет

VR = n (Vr-Vy)

, и, используя уравнение (2.9b) для напряжений фаз r и y, мы имеем

VR = n [(1-h3) VrP + (1-h) VrN] = n3VrPej30o + n3VrNe-j30 °

или

VR = VRp + VRN

, где

(4.19a) VRP-n3Vrpej303 и VrNe = n3Vrpej303 и VrN7 или

(4.19b) VrP = 1n3VRpe-j30oandVrN = 1n3VRNej30o

или в единицах, где n = 13,

(4.19c) VRP = Vrpej30o и VRN = VrNe-j30o

. трансформатор ярд11.

Американский стандарт для обозначения клемм обмоток трансформаторов звезда-треугольник требует, чтобы напряжения фаза-нейтраль PPS (NPS) на обмотке высокого напряжения опережали (запаздывали) соответствующие напряжения фаза-нейтраль PPS (NPS). обмотка низкого напряжения. Это так, независимо от того, находится ли обмотка звезды или треугольника на стороне высокого напряжения. С точки зрения анализа последовательности это означает, что при переходе от низкого напряжения к стороне высокого напряжения трансформатора звезда-треугольник или треугольник-звезда, напряжения и токи PPS должны увеличиваться на 30 °, тогда как напряжения и токи NPS должны отставать на 30 °.Интересно отметить следующее наблюдение относительно британских и американских стандартов. В американской практике, когда звездой в трансформаторе звезда-треугольник является обмотка высокого напряжения, это соответствует, с точки зрения сдвига фаз, Yd1 в британской практике. Однако, когда в американской практике обмотка треугольником в трансформаторе звезда-треугольник является обмоткой высокого напряжения, это будет соответствовать с точки зрения сдвига фаз Yd11 в британской практике.

С точки зрения анализа неисправностей в сетях энергосистем, использующих сети PPS и NPS, обычно изначально «игнорируют» фазовые сдвиги, вносимые всеми трансформаторами звезда-треугольник, принимая их за эквивалентные трансформаторы звезда-звезда, и рассчитывают на этой основе упорядочить напряжения и токи.Затем, отметив расположение в сети таких трансформаторов со звездой-треугольником, можно легко применить соответствующие фазовые сдвиги, используя приведенные выше уравнения, которые подходят для указанного трансформатора Yd.

Четырехпроводные схемы треугольника — Continental Control Systems, LLC

Четырехпроводная схема подключения по схеме «треугольник» (4WD) — это подключение по трехфазной схеме «треугольник» с центральным ответвлением на одной из обмоток трансформатора для создания нейтрали для однофазных нагрузок. Нагрузки двигателей обычно подключаются к фазам A, B и C, а однофазные нагрузки подключаются к фазе A или C и к нейтрали.Фаза B, «высокая» ветвь, не используется для однофазных нагрузок.

Этот тип обслуживания, который также известен как услуга «высокая нога», «дикая нога», «стингер-нога» или «дикая фаза», распространен на старых производственных предприятиях с в основном трехфазными двигателями и нагрузками. около 120 вольт однофазного освещения и розеток.

Загрузить: Four Wire Delta Service (AN-113) (PDF, 1 страница)

120/208/240 Вольт Сервис

Совместимые модели WattNode
Любая дельта 240 вольт (3D) модель

Это наиболее распространенная четырехпроводная трехфазная схема подключения по схеме «треугольник» и, по сути, представляет собой трехфазную трехпроводную схему подключения по схеме «треугольник» на 240 В с одной из центральных обмоток трансформатора на 240 В, отводимых для обеспечения двух цепей 120 В переменного тока, которые на 180 градусов не совпадают по фазе друг с другом.Напряжение, измеренное от этой центральной отводной нейтрали до третьего «дикого» плеча, составляет 208 В пер. Тока.

Эта услуга почти всегда имеет нейтральное соединение, но в некоторых редких случаях нейтральный провод недоступен. Обычно он находится у служебного входа, но может не доходить до панели или нагрузки. Теоретически четырехпроводный треугольник без нейтрали — это просто трехфазный треугольник, но есть одно отличие. В нормальном трехфазном треугольнике заземление будет либо центральным напряжением, либо одной ветвью, но трехфазная дельта, полученная от четырехпроводного дельта-трансформатора, будет иметь заземление на полпути между двумя ветвями.Измерители WattNode модели Delta — лучший выбор, так как они будут работать с нейтральным подключением или без него.

Сервисное напряжение 240/415/480 Вольт

Совместимые модели WattNode
Любая дельта 480 вольт (3D) модель

Это встречается гораздо реже, но иногда мы получаем запросы на измерение этого типа услуги, которая по сути идентична услуге 120/208/240, но с удвоением всех напряжений.

Общие примечания

• Высоковольтная ветвь или фаза с более высоким напряжением, измеренным относительно нейтрали, традиционно называлась «фазой B». Изменения в NEC 2008 года теперь позволяют обозначать верхнюю часть четырехпроводной трехфазной дельта-сети как фазу «C», а не фазу «B».

• Кодекс NEC требует, чтобы верхняя часть ноги была обозначена оранжевым цветом (ее часто называли дельтой красной ноги) или другими эффективными средствами, и обычно это фаза «B».Однако, чтобы приспособиться к конфигурациям счетчиков коммунальных услуг, разрешается использовать верхнюю опору в фазе «C», когда счетчики являются частью распределительного щита или щитовой панели. Для изменения кода в этом разделе требуется четкая, постоянная маркировка полей на распределительном щите или щите управления.

• На этикетке коробки CAT III на текущих производимых счетчиках WattNode указано « Ø-N 140 В ~ » (или « Ø-N 277 В ~ »), но напряжение между фазой и нейтралью на высокой ветви будет 208 В пер. (или 416 В переменного тока). Это нормально и не повредит глюкометру.

• Фазовые углы (относительно нейтрали) будут A = 0 градусов, B = 90 градусов, C = 180 градусов. Это отличается от обычной схемы 3Y-208 или 3D-208, где фазовые углы составляют 0, 120, 240 градусов.

• Для точных измерений межфазного (или межфазного) напряжения настройте параметр PhaseOffset следующим образом:
  • Для моделей BACnet установите объект PhaseOffset на 3 .
  • Для прошивки Modbus версии 16 или более поздней установите для регистра PhaseOffset (1619) значение 90 .
  • В версиях прошивки Modbus до версии 16 измерения межфазного напряжения неточны, но другие измерения будут работать нормально.

• Из-за необычных фазовых углов при измерении цепи 4WD с резистивной нагрузкой коэффициенты мощности будут равны 1,0, 0,87, 0,87. При нагрузке двигателя вы можете получить такие коэффициенты мощности, как 0.9, 0,5, 0,0 (или даже отрицательный на одной фазе). Следует ожидать очень несбалансированных показаний мощности (кВт) и изменения реактивной мощности от фазы к фазе. Но, если все подключено правильно, фазные токи должны почти совпадать.
• Средний измеренный коэффициент мощности может быть неточным для четырехпроводных схем, связанных треугольником.

См. Также

Принципиальные схемы подключения однофазного трансформатора напряжения

Контекст 1

… возмущения можно разделить на два источника в зависимости от точек приложения сигнала возмущения к цепи [6].Синфазное напряжение (CM) U CM, которое появляется между обмоткой трансформатора напряжения и опорным заземлением, показано на рисунке 2 A. Дифференциальное режимное напряжение (DM) U DM, которое появляется между двумя выводами обмоток трансформатора напряжения, показано на рисунке. 2 Б. На схемах подключения однофазного трансформатора напряжения, показанных на рисунке 1, присутствуют оба источника сигнала помехи [7]. Величина источника синфазного сигнала незначительно мала по сравнению с источником сигнала помехи дифференциального режима….

Контекст 2

… осциллограмм напряжений, показанных на рисунках 10 и 11, показывает, что коэффициент передачи конкретной гармоники для гармоники с частотой 2500 Гц от первичной стороны модели испытываемого трансформатора напряжения к его вторичная сторона составляет 16%. На рисунке 13 показаны осциллограммы напряжения и тока на вторичной стороне тестируемой модели трансформатора напряжения и результаты БПФ анализа напряжения в случае, аналогичном результатам, представленным на рисунке 12….

Контекст 3

… в напряжении питания тестируемой модели трансформатора напряжения вызваны несоответствием мощности нагрузки и мощности питающего напряжения. Измерения проводились для номинального значения напряжения питания и номинальной нагрузки вторичной обмотки в измерительной цепи, показанной на рисунке 7. На рисунке 14 осциллограммы напряжений на первичной (канал 1) и вторичной (канал 2) сторонах испытываемого трансформатора напряжения. показаны модель и результаты БПФ анализа напряжений….

Контекст 4

… определенной гармоники сигнала помехи, вызванной работающим коллекторным двигателем, является результатом быстрого преобразования Фурье трапециевидных напряжений, показанных на рисунке 14. Если время нарастания сигнала меньше времени длительности сигнала, то после анализа БПФ этого сигнала получаются низкочастотные гармоники со значимой амплитудой [9]. …

Контекст 5

… напряжения питания тестируемой модели трансформатора напряжения до 40% номинального значения с одновременным и пропорциональным уменьшением амплитуды гармоники сигнала помехи не влияет на значение коэффициента передачи отдельных гармоник возмущения, вызванного работающим электродвигателем коммутатора в обеих измерительных цепях.На рисунке 15 представлены осциллограммы напряжений на первичной и вторичной сторонах исследуемой модели трансформатора напряжения и результаты БПФ анализа этих напряжений в этом случае. Анализ осциллограмм напряжений, представленных на рис.15, показывает, что коэффициент передачи конкретной гармоники для гармоник с частотой 150 Гц (3-я гармоника) и 350 Гц (5-я гармоника) от первичной стороны модели испытываемого трансформатора напряжения к его вторичной стороне составляет также 62,5%. …

Контекст 6

… На рисунке 16 представлена ​​осциллограмма тока на первичной стороне исследуемой модели трансформатора напряжения и результаты анализа БПФ при изменении нагрузок в измерительной цепи, представленной на рисунке 7. Из-за значительной большой амплитуды гармоники возмущения коэффициента токов использовалась амплитуда основной гармоники для амплитудной шкалы представления результатов. …

Context 7

… на изготовленном компанией ABB трансформаторе напряжения типа UDZ 24 в условиях, аналогичных результатам, показанным на осциллограммах на рисунках 14 и 15, также были реализованы.На рисунке 18 представлены осциллограмма напряжения на первичной обмотке испытуемого трансформатора напряжения и результаты анализа БПФ при нарушении питающего напряжения, вызванном работающим электродвигателем коммутатора. Измерения проводились для номинального напряжения питания и номинальной нагрузки в измерительной цепи, показанной на рисунке 8. …

Контекст 8

… рисунок 19 осциллограмма напряжения на вторичной стороне испытываемого трансформатора напряжения и результаты анализа БПФ представлены. Анализ осциллограмм напряжений, представленных на рисунках 18 и 19, показывает, что коэффициент передачи конкретной гармоники для гармоник с частотой 150 Гц (3-я гармоника) и 350 Гц (5-я гармоника) от первичной обмотки испытываемого трансформатора напряжения типа УДЗ 24 к его вторичная сторона также составляет 62,5%, что идентично протестированным ранее моделям трансформаторов напряжения….

Назад к основам — Установка звездообразного трансформатора с 480/277 В до 208/120 В

Время чтения: 8 минут

Наиболее часто встречающаяся трансформаторная установка — это, вероятно, обычный трехфазный трансформатор типа «звезда» от 480/277 В до 208/120 В, питающий щит. Многие электромонтажники, специалисты по проектированию и инспекторы борются с этими требованиями к установке. Электрики и инспекторы, которые чувствуют себя очень уверенно при установке и проверке электрических сетей, иногда будут гораздо менее комфортны при работе с трансформаторами с заземлением, установленными на стороне нагрузки средств отключения обслуживания здания.Давайте посмотрим на основы заземленного трансформатора 480/277 В на 208/120 В звездой, питающего щит в типичном торговом или офисном помещении.

Местонахождение, местонахождение, местонахождение

Сухой заземленный трансформатор мощностью 112,5 кВА или ниже с перемычкой заземления системы, установленной в корпусе трансформатора, который мы рассматриваем в этой статье, должен быть размещен в месте, обеспечивающем рабочее пространство, безопасные расстояния от горючих материалов, легкий доступ и правильный отвод тепла.Куда нам обратиться за этими требованиями? Начнем со статьи 450 Национального электротехнического кодекса ( NEC ) 2017 г.

Легко ли доступен трансформатор, как того требует NEC Раздел 450.13? Общее правило этого раздела — трансформатор должен быть легко доступен. Однако существуют некоторые важные дополнительные разрешения для этого правила. Трансформатор с номинальным напряжением 1000 В или меньше может располагаться на стенах, колоннах или конструкциях на открытом воздухе и не требует свободного доступа.[См. Раздел 450.13 (A).] Трансформатор мощностью не более 50 кВА может быть расположен в пустом пространстве здания — например, в подвесном потолке — и не требует свободного доступа. [См. Раздел 450.13 (B).] Итак, у нас есть подходящее место для нашего трансформатора? Пока еще нет. Мы по-прежнему должны решить проблемы отвода тепла, рабочего зазора и находящихся поблизости горючих материалов.

Трансформаторы должны вентилироваться таким образом, чтобы тепловые потери при полной нагрузке утилизировались таким образом, чтобы не приводить к увеличению тепла, превышающему номинальные параметры трансформатора.[См. Раздел 450.9.] Трансформаторы с вентилируемыми отверстиями не должны иметь эти вентилируемые отверстия, заблокированные стенами или другими препятствиями, и должны иметь маркировку с указанием необходимого расстояния между вентиляционными отверстиями трансформатора и любыми соседними препятствиями. [См. Раздел 450.11.] Помещения для электрооборудования, в которых есть трансформаторы, часто снабжены блоками вентиляторов с термостатическим управлением, которые помогают отводить тепло. Трансформаторы, которые не вентилируются должным образом, могут работать менее эффективно с меньшим сроком службы.

w Сухие трансформаторы мощностью 112 ½ кВА или менее должны располагаться на расстоянии не менее 12 дюймов от горючих материалов в соответствии с Разделом 450.21 (A). Исключение из этого правила: минимальный зазор 12 дюймов до горючих материалов не применяется к трансформаторам напряжением 1000 В или меньше, которые полностью закрыты, за исключением вентиляционных отверстий — именно к этому типу трансформаторов мы обращаемся.

Теперь рассмотрим рабочие зазоры. NEC Раздел 110.26 требует, чтобы электрическое оборудование, которое может потребовать обслуживания, осмотра или регулировки при подаче напряжения, должно иметь рабочие зазоры, указанные в данном разделе, а рабочий зазор должен позволять открывать двери или навесные панели как минимум на 90 градусов. .Этот раздел требует, чтобы ширина рабочего пространства составляла 30 дюймов или ширина оборудования, в зависимости от того, что больше, а высота рабочего пространства — 6 футов 6 дюймов или высота оборудования, в зависимости от того, что больше. Раздел 110.26 (A) (4) касается рабочих пространств с ограниченным доступом, которые могут встречаться в подвесном потолке.

Как насчет глубины пространства? Напряжение питания трансформатора составляет 480/277 В. Напряжение относительно земли любой фазы питающих проводов соответственно составляет 277 В.Требования таблицы 110.26 (A) (1) определяют зазор 3 фута от трансформатора с открытыми токоведущими частями с одной стороны и без токоведущих или заземленных частей с другой стороны рабочего пространства; 3,5 фута, если у нас есть заземленные части напротив трансформатора, и 4 фута, если у нас есть другие токоведущие части напротив трансформатора. Эти измерения производятся от корпуса трансформатора наружу. Теперь мы готовы установить трансформатор на место.

1. Перемычка заземления системы
2. Провод заземления оборудования
3.Соединение со стороны питания Перемычка
4. Провод заземляющего электрода
5. Клеммное соединение с корпусом

Заземление и соединение

На трансформаторе звездой с заземлением мы устанавливаем перемычку соединения системы на участке от трансформатора до первого отключающего средства на вторичной стороне. Это системное соединение перемычки, когда оно выполнено в корпусе трансформатора, обеспечивает путь от центральной точки звездообразной конфигурации через клемму x / o к клеммной колодке, находящейся в прямом контакте с обычно нетоковедущим металлическим корпусом трансформатора.Эта клеммная колодка используется для подключения заземляющего проводника, соединительной перемычки на стороне питания, обычно нетоковедущего металлического корпуса, заземляющего проводника (ов) оборудования, проводника заземляющего электрода и, возможно, соединения металлической водопроводной трубы (мы обсудим это позже). По состоянию на 2014 год NEC , раздел 450.10 (A) требует, чтобы для этих соединений была предусмотрена клеммная колодка, и ее нельзя устанавливать над вентиляционными отверстиями.

Мы также можем подключить перемычку заземления системы к первому разъединителю на вторичной стороне трансформатора.Когда в этом месте устанавливается соединительная перемычка системы, в этом месте также будет выполнено соединение проводника заземляющего электрода. Этот тип подключения встречается несколько реже, и мы обсудим этот вариант в другой раз.

При типичном трансформаторе 480/277 В — 208/120 В звездообразного типа, питающего щит, мы обычно имеем пять проводников, подводимых от трансформатора и корпуса трансформатора к щитку. Он должен состоять из трех незаземленных фазных проводов, одного заземленного нейтрального проводника и перемычки заземления на стороне питания.Эту соединительную перемычку на стороне питания часто неправильно идентифицируют как заземляющий провод оборудования, что приводит к неправильному использованию установщиком NEC , раздел 250.122, для определения размера проводника, когда необходимо использовать NEC , раздел 250.102, или негибкую металлическую дорожку качения. Использование раздела 250.122 обычно приводит к получению провода меньшего размера, что ограничивает способность соединительной перемычки на стороне питания пропускать ток, достаточный для быстрого устранения неисправности. Заземляющий провод оборудования на этом типе трансформатора проложен с проводами питания первичной стороны к корпусу трансформатора и имеет размер в соответствии с NEC , раздел 250.122.

Заземленный нейтральный проводник подключается к клеммной колодке, которая не соприкасается с металлическим корпусом щита или любыми заземленными металлическими частями после подключения к перемычке заземления системы в корпусе трансформатора. Некоторые назовут это «плавающей нейтралью» в корпусе из щитового щита. (Не термин из кода ). Нейтральный и другие заземленные проводники ответвительных и фидерных цепей, питаемых от этого щитового щита, подключаются к заземленной клеммной колодке внутри кожуха щитового щита.Перемычка заземления на стороне питания будет подключена к клемме, контактирующей с металлическим кожухом щита, а заземляющие провода оборудования ответвленных цепей и фидеров, питаемых от щита, будут подключены к этой клеммной колодке. Эти заземляющие и заземляющие соединения на щитке, питаемом от трансформатора, выполняются во многом так же, как и на обычном щитке с питанием.

1. Заземленный нейтральный провод
2. Заземляющая перемычка на стороне питания
3. Вторичные провода
4.Защита вторичного проводника от перегрузки

Провод (-ы) заземляющего электрода в этом приложении проложен от клеммной колодки трансформатора, где соединительная перемычка системы соединена с заземляющим электродом. Соединение с металлом в заземляющей опорной конструкции (ранее мы называли этот электрод металлическим каркасом здания или сооружения), вероятно, является наиболее распространенным средством обеспечения электрода. NEC 2017 теперь позволяет нам подключаться к системе заземляющих электродов здания, а не предписывать порядок приоритета, начиная со строительной стали или ближайшей доступной эффективно заземленной водопроводной трубы, а затем до других типов электродов, если один из них недоступен.Если мы используем соединение с металлом в наземной опорной конструкции, то мы должны помнить о том, чтобы соединять водопроводную трубу в зоне, обслуживаемой трансформатором. Погодите, разве мы уже на сервисе не приклеили металлическую водопроводную трубу? Да, мы сделали. Однако мы создали новую отдельно производную систему. Ток, производимый через трансформатор, будет пытаться вернуться обратно в среднюю точку обмоток трансформатора звездой через ответвление x / o трансформатора.

Закрепление водопровода в зоне, обслуживаемой трансформатором, в соответствии с требованиями NEC , Раздел 250.104 (D) (1) обеспечит путь с низким сопротивлением для любых нежелательных токов, которые могут попасть на водопроводную трубу, и любых неисправностей, которые могут возникнуть в результате контакта с водопроводной трубой. Нам разрешается использовать перемычку, соединяющую металл в опорной конструкции заземления с водопроводной (ыми) трубой (ами), то есть нам нужно подключиться к клеммной колодке трансформатора только один раз, если это сделано таким образом. Если мы используем соединение с водопроводной трубой в качестве нашего соединения с системой электродов, этот дополнительный этап соединения водяной трубы не требуется.

Средства отключения трансформатора

Средства отключения должны находиться в пределах видимости трансформатора. Чтобы быть в пределах видимости, трансформатор и отключающие устройства должны быть видны друг от друга на расстоянии не более 50 футов. Если средство отключения не находится в пределах видимости трансформатора, средство отключения должно быть заблокировано в соответствии с Разделом 110.25, а на поле трансформатора должно быть отмечено расположение средств отключения. Для этой цели часто используется выключатель, питающий первичную обмотку трансформатора.Часто задают вопрос: «Подойдет ли предохранительный выключатель надлежащего номинала для этого средства отключения?» да.

Незаземленные провода первичной стороны

Защита первичной стороны трансформатора в этой установке составляет не более 125 процентов, поэтому вторичная защита не требуется. [См. Раздел 450.3 (B).] Для первичной обмотки трансформатора «звезда» на 480/277 В на 45 кВА потребуется ток проводника 54,19 ампера при 125%, итого 67,73 ампера. (45 000/830.4 = 54,19 x 1,25 = 67,73) Наш размер проводника будет основываться на этом числе. Примечание 1 к таблице 450.3 (B) позволяет нам округлить до следующего стандартного размера 70 ампер для нашего устройства максимального тока, защищающего трансформатор, а раздел 240.4 (B) позволяет нам округлить нашу максимальную токовую защиту проводников на первичной стороне. также до ближайшего типоразмера 70 ампер.

Незаземленные провода вторичной стороны

Размер проводов вторичной обмотки трансформатора, питающих нашу щитовую панель, определяется несколькими факторами.Первый — это нагрузка, обслуживаемая щитом, питаемая вторичной обмоткой трансформатора. Неудивительно, что размеры проводов должны быть достаточно большими, чтобы питать подключенную нагрузку. Кроме того, эти проводники должны иметь минимальный размер, который может превышать обслуживаемую нагрузку. Это основная концепция правила крана. Вторичные проводники должны иметь достаточную допустимую нагрузку, чтобы пропускать достаточный ток при замыкании на землю или коротком замыкании для размыкания устройства максимального тока на стороне питания первичной обмотки трансформатора.

Если длина этих проводников не превышает 25 футов, минимальный размер проводов должен составлять 1/3 размера устройства защиты от сверхтока на первичной стороне, умноженного на соотношение напряжений первичной и вторичной сторон трансформатора. Соотношение 480 к 208 составляет 2,3. Для трансформатора на 45 кВА допустимый размер устройства максимального тока первичной обмотки составляет 70 ампер. Допустимая токовая нагрузка проводников на стороне нагрузки должна составлять не менее 1/3 значения устройства максимального тока первичной стороны — или 23,34 ампера в данном случае — умноженного на соотношение первичного и вторичного напряжений, равное 2.3. Вторичные проводники соответственно должны иметь минимальную допустимую силу тока 53,68 ампер. По сути, это правило 25 футов с учетом соотношения напряжений. [См. Раздел 240.21 (C) (6).] Если длина проводов вторичной стороны составляет 10 футов или меньше, номинал устройства максимального тока, защищающего первичную обмотку, умноженный на отношение первичного напряжения к вторичному, не должен превышать 10-кратную допустимую нагрузку на вторичные проводники. . Трансформатор 45 кВА, защищенный со стороны питания автоматическим выключателем на 70 ампер, умноженным на коэффициент 2.3 приведет к тому, что вторичные проводники будут иметь минимальную допустимую токовую нагрузку 16,1 ампер или 1/10 размера первичного устройства максимального тока после приложения соотношения напряжений. Это очень похоже на стандартное правило 10-футового метчика.

Хотя существует минимальный размер для вторичных проводов, как мы обсуждали, не существует максимального размера, кроме того, который мы можем встретить для размеров клемм. Следует иметь в виду, что трансформаторы, превышающие номинальные значения, приведут к большему нагреву и сокращению срока службы.Для трансформатора на 45 кВА, который мы обсуждали, оптимальная нагрузка для вторичных проводов не должна превышать 125 ампер.

Разрешается подключать проводники к вторичной обмотке трансформатора без максимальной токовой защиты на вторичной обмотке, если трансформатор имеет защиту со стороны питания, не превышающую 125%. Защита этих проводов от перегрузки обеспечивается на конце проводов вторичной стороны. [См. Раздел 240.21 (C).] Защита от перегрузки не должна превышать номинал проводов, и нам не разрешается округлять до следующего стандартного размера устройства максимального тока, как иначе разрешено в Разделе 240 NEC.4. [См. Раздел 408.36 для защиты панелей.]

Предыдущий текст основан на установке обычного сухого трансформатора 480/277 В — 208/120 В звезда на 112,5 кВА или ниже с перемычкой заземления системы на трансформаторе. Эта установка, вероятно, является наиболее распространенным типом трансформаторов, используемых в коммерческих офисах и торговых помещениях.