Зачем нужен трансформатор: Зачем нужен трансформатор? – Наука и Техника – Каталог статей

Трансформатор?. Для чего нужен ? трансформатор? Устройтво и принцип действия трансформаторов

Автор Даниил Леонидович На чтение 9 мин. Просмотров 18.1k. Опубликовано 18 ноября Обновлено 18 ноября

Свойства магнитного поля изучаются учеными давно. Впервые электромагнитную индукцию описал Майкл Фарадей. А именно как появляется прочная электромагнитная взаимосвязь в обмотках при создании переменного тока в первой катушке. Во вторичной же катушке повышается напряжение, но мощность и частота остаются прежними. Конечно, несведущему человеку в электричестве сложно понять конструкцию, принцип действия, предназначение трансформатора. Однако, это неотъемлемый прибор с установкой во многих сферах: радиотехника, электроэнергетика.

Содержание

1. Трансформаторы напряжения: назначение и принцип действия
2. Для чего нужен трансформатор напряжения?
3. Как работает трансформатор напряжения?
4. Чем отличается трансформатор тока от трансформатора напряжения?
5. Измерительные трансформаторы напряжения и тока
6. Номинальная мощность, напряжение и ток
7. Закон Фарадея
8. Уравнения идеального трансформатора
9. Как правильно подключить

Трансформаторы напряжения: назначение и принцип действия

Трансформатор — электрическое устройство. Преобразует переменный ток одного напряжения в электрический ток другого напряжения. Частота, согласно явлению электромагнитной индукции, остается неизменной.

Состоит статический трансформатор из:

• первичной и вторичной обмотки;
• сердечника.

Применяется устройство в разных схемах питания и электроприборах. Передает электроэнергию на большие расстояния и:

• снижает потери энергии;
• уменьшает площадь сечения проводов ЛЭП.

Разновидности прибора:

• повышающий;
• понижающий;
• силовой;
• вращающийся;
• импульсный;
• разделительный;
• согласующий.

Понижающий трансформатор применяется в быту. Именно через него проходит и поступает ток в домашние розетки с мощностью 220 Вт.

Силовой агрегат в составе из сердечника и нескольких обмоток преобразует напряжение в электроцепи по принципу электромагнитной индукции. Также значение напряжения переменного тока без изменений его частоты.

Применяется для распределения и передачи электрической энергии. Напряжение в обмотках — свыше 300 кВ. Мощность – от 4 кВ до 200000 кВА.

Справка! Трансформатор служит для понижения либо повышения переменного напряжения. Основой является ферромагнитный сердечник. В дополнение для бесперебойной работы – обмотки, изоляция, магнитопровод, система охлаждения.

Обмотки выполнены из изолированных медных проводов прямоугольного сечения. Между их слоями находятся пустоты для циркуляции охлаждающего масла. Роль которого — отбирать тепло у обмоток, передавать через радиаторные трубки в окружающую среду.

Принцип действия устройства основан на:

• изменении магнитного потока;
• создании электромагнитной индукции при прохождении через обмотку;
• подаче напряжения на первичную обмотку;
• воспроизведении магнетизма электрическим током, изменяющимся во времени.

Переменный ток, протекая по первичной обмотке, начинает создавать в магнитопроводе магнитный ток. Постепенно приводит к потоку во всех обмотках, преобразуя гальваническую развязку (переменное напряжение), но без видоизменения частоты.

Стоит знать! Действие прибора основано на электромагнитной индукции. За счет переменного тока образуется магнитное переменное поле вокруг проводника, видоизменяется в электродвижущую силу. Напряжение на выходе полностью зависит от используемого (понижающего, повышающего) трансформатора. Коэффициент ЭДС в обмотках прямо пропорционален количеству витков.

Для чего нужен трансформатор напряжения?

Трансформатор напряжения — универсальное устройство. Передает и распределяет энергию.

Используются в:

• электроустановках;
• блоках питания;
• агрегатах передачи электроэнергии;
• устройствах обработки сигналов;
• источниках питания приборов.

Силовой трансформатор с большим напряжением применяется для:

• подачи энергии в электросети на электростанциях;
• повышения напряжения генератора, линии электропередач;
• снижения напряжения, доходящего до потребительского уровня.

Трехфазный прибор со специальной системой охлаждения используется в электросетях. Сердечник в составе — общий для всех 3-ех фаз.

Область применения сетевого трансформатора — источники электропитания, узлы электроприборов с разным напряжением. Импульсные агрегаты незаменимы для радиотехнических, электронных устройств. Сначала выпрямляют переменное напряжение в блоках питания. Далее за счет инвертора преобразуют высокочастотные импульсы, стабилизирующие постоянное напряжение.

Трансформаторы входят в состав многих схем питания для обеспечения минимального уровня высокочастотных помех. Например, разделительные установки предотвращают угрозу поражения электрическим током для человека. Ведь включение бытовых приборов в сеть через трансформатор становится безопасным.

Вторая цепь у прибора будет изолирована от контактов с землей, если конечно, речь идет о заземлении электрического оборудования. Измерительные силовые приборы применяются в схемах генераторов переменного тока. Количество фаз у генератора из трансформатора должно совпадать для достижения стабильного напряжения на выходе.

Согласующие трансформаторы незаменимы для электронных устройств с высоким входным сопротивлением и высокочастотных линий, но с разным сопротивлением нагрузки.

Как работает трансформатор напряжения?

Приборы преобразуют энергию источника в необходимый коэффициент напряжения. Работают исключительно при переменном напряжении с постоянной частотой. В основе работы — электромагнитная индукция как явление, срабатываемое при изменении во времени магнитного потока, порождении ЭДС в обмотках.

Работа трансформатора начинается в первичной обмотке, где сердечник создает магнитный поток. Далее задействуется переменный ток, намагничивает сердечник, повышает индуктивность первичной обмотки, препятствует нарастанию тока на выводах обмотки напряжения. Если первичная обмотка отдает магнитный поток, то вторичная принимает его, изменяет с определенной скоростью, пронизывая все ветки и создавая ЭДС.

Напряжение на ветках в полной мере зависит от быстроты изменения магнитного потока в сердечнике. Хотя получается одинаковым на ветках первичной и вторичной обмотки благодаря прохождению через них одного и того же магнитного потока.

Он в свою очередь создает вокруг себя электрическое поле в сердечнике, некий вихрь с воздействием на электроны, начиная толкать их в определенную сторону.

Справка! Если сказать проще, то принцип работы трансформатора напряжения основан на возбуждении напряжения во второй обмотке за счет возникшего переменного тока в магнитопроводе.

Чем отличается трансформатор тока от трансформатора напряжения?

Источником питания для трансформатора тока является непосредственно ток. Если он не будет проходить через обмотки, тот агрегат быстро выйдет из строя. Питание для трансформатора напряжения — источники напряжения и он также не будет функционировать при повышенных нагрузках тока.

Отличие между устройствами в разных электрических величинах и схемах включения.

Измерительные трансформаторы напряжения и тока

Приборы с работой под высоким напряжением нуждаются в периодическом измерении.

Для чего этих целей в помощь – измерительные устройства, которые:

• снижают величину напряжения до нужного уровня;
• обеспечивают гальваническую развязку измерительному оборудованию от цепей с повышенной опасностью.

Номинальная мощность, напряжение и ток

Номинальная – мощность, с которой трансформатор работает в определенном классе точности и в соответствии с ГОСТом. Выражается в вольтах, амперах. Незначительные отклонения мощности допускаются, но не выше нормированных величин.

Важно! Во избежание повышения погрешности вторичной нагрузки суммарное потребление обмоток измерительных приборов и реле не должно быть более номинальной мощности трансформатора. Узнать номинальную мощность можно в паспорте к агрегату либо на щитке.

Порог номинального напряжения у трансформатора — 10кВ.

Разница в зависимости от мощности электроприборов составляет для:

• питания электроприемников — 3-6,3кВ;
• крупногабаритных электродвигателей — до 1000В.

Мощность трехфазного трансформатора вычитается по формуле: — S=квадратный корень цифры 3 UIU—номинальное междуфазное напряжение, В; / — ток в фазе, А. Коэффициенты рабочих токов в обмотках при рабочем состоянии трансформатора не должны быть выше номинальных Хотя кратковременные перегрузки в масляных и сухих агрегатах до определенных пределов (2,5 -3%) приемлемы.

Закон Фарадея

По закону электромагнитной индукции во вторичной обмотке создается ЭДС напряжение. Вычисляется по формуле — U2 = −N2*dΦ/dt.

Справка! Фарадея — основной закон электродинамики. Гласит о том, что генерируемая электродвижущая сила равняется скорости изменения магнитного потока, но взятой со знаком минус. Именно Майкл Фарадей сделал открытие, когда в ходе экспериментов объявил, что электродвижущая сила начинает появляться в проводнике только при изменении магнитного поля. Величина этой силы прямо пропорциональна скорости изменения магнитного поля.

Все факты содержатся в одном уравнении. Однако, знак минус в законе — правило Ленца, указывающее на возникновение индукционного электрического тока при изменении магнитного поля в проводнике. Действие тока направлено на магнитное поле, начинающего противодействовать изменению магнитного потока.

Правило Ленца не подчиняется законам электродинамики, ведь индукционный ток появляется как в обмотках, так и в сплошных металлических блоках.

Уравнения идеального трансформатора

В таком трансформаторе силовые линии проходят через все ветки первичной, вторичной обмотки. Значит, отсутствуют вихревые потоки и потери энергии. Магнитное поле изменяется, но порождает идентичную ЭДС во всех витках, поэтому становится прямо пропорциональным их общему числу.

Энергия при поступлении из первичной цепи трансформируется в магнитное поле, далее поступает во вторичной цепи.

Формула уравнения идеального трансформатора — P1 = I1 • U1 = P2 = I2 • U2:

• R1 — коэффициент поступающей мощности из первой цепи на трансформатор;
• R2 — коэффициент преобразованной мощности с поступлением во вторичную цепь.

Если повысить напряжение на концах вторичной обмотки, то снизится уровень тока первичной цепи. Согласно уравнению — U2/U1 = N2/N1 = I1/I2 преобразование сопротивления одной цепи к сопротивлению другой возможно только при умножении величины на квадрат отношения.

Как правильно подключить

Во всех тонкостях электрики сложно разобраться простому человеку, но при использовании трансформатора понижающего типа в быту важно понимать, как происходит процесс подключения.

Бывает, что возникает потребность подключения агрегата сразу на нескольких потребителей.

Стоит знать:

1. При подключении трансформатора сразу на несколько потребителей важно учитывать количество выходных клемм.
2. Общая потребляемая мощность для жильцов должна быть идентичной мощности трансформатора либо немного ниже. По мнению специалистов, идеальный второй показатель выше первого — на 20%.
3. Подключается агрегат через электрическую проводку, размер которой не должен быть слишком большим. Достаточно 2 м при монтаже светодиодного освещения во избежании потери мощности.
4. Суммарная мощность электроприборов не должна быть выше мощности трансформатора.

Если посмотреть на схему подключения понижающего трансформатора, то видно, что монтируется между распределительной коробкой мощностью 220 Вт и лампами накаливания. Провода из распредкоробки подключаются непосредственно к выключателю.

Подключение трансформатора напряжения

Дополнительная информация! Стоит изначально определять правильное место установки электрического понижающего трансформатора. Нельзя его усердно прятать от посторонних глаз, ведь доступ для демонтажа либо замены должен быть свободным. При этом потребляемая мощность – не ниже мощности трансформатора, иначе процесс монтажа проводить запрещено.

При подключении важно, чтобы совпадали все уравнения, касающиеся модели прибора. Также существенное значение имеет фазировка, если в одну цепь подключается сразу несколько приборов параллельно. Во избежание больших потерь мощности фазы должны быть правильно соединены между собой с образованием замкнутого контура. При несовпадении фаз начнет расти нагрузка и падать мощность. Может произойти короткое замыкание.

Важно! Смотрите на фото, как выглядит упрощенный вид трансформатора.

Трансформатор — электромагнитный аппарат. Повышает либо понижает напряжение переменного тока. Он лишен подвижных частей. Значит, является статическим. По размерам бывает с трехэтажное здание либо миниатюрное, помещаемое в руку. В составе — сердечник и несколько обмоток с расположением на магнитопроводе. Хотя может содержать всего одну обмотку без сердечника.

При работе трансформатора срабатывает принцип электромагнитного взаимодействия. Переменный ток подается на первичную обмотку, меняет направление дважды за цикл. Значит, что вокруг обмотки образуется магнитное поле, но ежесекундно исчезает. Вторичная обмотка — проводник электромагнитного взаимодействия. Там же индуцируется напряжение.

Конечно, простому человеку сложно понять конструкцию, назначение прибора. Для познания можно просто разобрать, прозвонить, подключить или демонтировать в домашних условиях.

устройство, принцип работы, назначение и применение

Люди, незнакомые с электрикой, могут и не знать, для чего нужен трансформатор и как он выглядит. Роль этого устройства для технического прогресса можно считать одной из самых недооценённых, хотя благодаря его изобретению человечество получило широкий доступ к электроэнергии. За более чем 100 лет эволюции трансформаторы стали ключевыми компонентами не только энергетических систем, но и самых разнообразных радиоэлектронных устройств.

• Принцип работы и виды
• Транспортировка электроэнергии
• Преобразователи напряжения в схемах питания

Принцип работы и виды

Трансформатором называют электрическое устройство, предназначенное для переноса электроэнергии переменного тока от одной цепи к другой с сохранением первоначальной частоты. Основа его конструкции — ферромагнитный сердечник с несколькими обмотками провода. Входное напряжение подключается к так называемой первичной обмотке, а выходное снимается со вторичных.

Переменный ток в первичной катушке индуцирует переменный магнитный поток, который локализуется в сердечнике, изменяет своё направление в течение каждого электрического цикла. Он же индуцирует переменный ток в каждой из вторичных обмоток.

Различные виды трансформаторов классифицируются в зависимости от конструкции, типа питания, охлаждения и так далее. Подробнее:

• По целям. Здесь различают два основных типа — повышающие и понижающие напряжение. Существуют также разделительные трансформаторы, задачей которых является гальваническая развязка цепей без изменения параметров.
• По типу питания. Различают однофазные и трехфазные. Три отдельных однофазных, соединённых в общую электрическую схему, могут работать в качестве трёхфазного.
• По способу охлаждения. Разделяют на естественное и принудительное, воздушное и масляное.

Большинство трансформаторов в мире — это однофазные устройства воздушного охлаждения, понижающие напряжение. Но самые массивные и мощные из них работают как раз на повышение напряжения.

Транспортировка электроэнергии

Генераторы электростанций вырабатывают электроэнергию до десятков киловольт. Теоретически её в неизменном виде можно передать потребителям. Но с ростом мощности источника и расстояния транспортировки растут и проблемы потерь на нагрев проводов. При определённых значениях сама передача энергии может терять всякий смысл. Уменьшить потери можно только двумя способами:

• снижением сопротивления проводов;
• повышением напряжения передаваемой электроэнергии.

Первый способ реализуется увеличением площади поперечного сечения проводов. Это крайне дорого и сложно технически, так как влечёт за собой не только удорожание и утяжеление самих линий, но и усиление конструкций, их удерживающих. На больших расстояниях это просто невыгодно экономически, а то и нереально.

Во втором случае, согласно закону Ома, при уменьшении силы тока потери снижаются пропорционально квадрату силы тока. Это очень привлекательно с позиции снижения капитальных затрат на строительство и содержание системы энергопередачи. Поднять напряжение и одновременно снизить ток при неизменной мощности — вот зачем нужны трансформаторы в этом случае.

Поскольку электроэнергия высокого напряжения не может быть распределена между потребителями непосредственно, её приводят к желаемым параметрам с помощью понижающих трансформаторов. Таким образом, транспортировка энергии не обходится без предварительного и последующего преобразования, поэтому без силовых трансформаторов передача электроэнергии на большие расстояния в современном мире невозможна.

Преобразователи напряжения в схемах питания

Бытовые электрические сети стандартизированы по напряжению и частоте переменного тока, а вот приборы, которые подключаются к ней, могут нуждаться в совсем иных параметрах питания. Например, процессоры и компоненты электроники работают только в низковольтных цепях постоянного тока. Для того чтобы универсальность источника не была преградой для работы техники, подключаемые устройства комплектуют встроенными или наружными преобразователями напряжения на основе трансформаторов.

В линейных или традиционных источниках питания используются силовые трансформаторы. Они великолепно справляются с большой нагрузкой, но обладают некоторыми недостатками:

• Большие размеры, обусловленные частотой сети 50 Гц. Это сказывается на весе источников питания, например, при выходном напряжении 16 В на каждый ампер выходного тока требуется приблизительно 0,5 кг массы.
• Сравнительно большие потери мощности на тепло и, как следствие, низкий КПД.
• Заметное потребление на холостом ходу.

Из-за перечисленных недостатков они были вытеснены импульсными преобразователями в зарядных устройствах и компьютерной технике. В подобных блоках питания электроэнергия попадает на трансформатор через фильтр и электронную схему в виде тока с очень высокой частотой. Благодаря этому КПД передачи мощности резко возрастает. Таким образом, блоки питания, работающие на этом принципе, значительно меньше и легче традиционных аналогичной мощности.

Но если сравнивать силовые трансформаторы с импульсными преобразователями питания, то первые являются меньшими источником электромагнитных помех, особенно в диапазоне высоких частот. Это свойство важно для их применения в аудиофильской технике, лабораторном оборудовании и радиоаппаратуре.

Преобразование электроэнергии для передачи её от производителя до потребляющих приборов — очень ёмкая, но далеко не единственная область применения трансформаторов. Огромное разнообразие этих устройств можно встретить в самых непохожих местах — от звукоснимателя и микрофона до сварочного аппарата и мощных измерительных приборов. А в качестве преобразователя напряжения сети трансформаторы окружают человека повсюду.

Трансформаторы напряжения. Всё, что о них нужно знать

Что необходимо о них знать? Расскажем об этом в предлагаемой статье.

Трансформатор силовой трехфазный с литой изоляцией ТСЛ (ТСГЛ) и ТСЗЛ (ТСЗГЛ)

Трансформатор силовой трехфазный
ТС и ТСЗ

Трансформатор-стабилизатор высоковольтный дискретный ВДТ-СН

Заказать силовой трансформатор

Трансформаторы незаменимы в электроэнергетике, электронике и радиотехнике. Их востребованность объясняется многофункциональностью, простотой устройства, высоким качеством работы (КПД – 99%), долговечной эксплуатацией.

Трансформаторы напряжения – это разновидность трансформаторов, задача которых не преобразовывать, а гальваническая развязка.

От источника электроэнергии или станции ток с высоким напряжением не может использоваться потребителями. Чтобы понизить его на входе устанавливаются понижающие трансформаторы. Они дают возможность работать на расчетном напряжении для бытовой техники, электроприборов и электроники. Их использование позволяет осуществлять работу типовых измерительных приборов. Трансформатор изолирует их от высокого сетевого напряжения, что крайне необходимо для их безопасного обслуживания и эксплуатации.

По назначению они разделяются на два основных вида – повышающие и понижающие. Преобразование напряжения в домашних условиях крайне необходимо. Бытовые приборы, питающиеся от сети 380 или 220 вольт, нуждаются в напряжении в несколько раз меньше. Во избежание выхода из строя бытового оборудования нужны понижающие. При необходимости используют повышающие аналоги.

Кроме главной функции – преобразования напряжения и тока, ТН могут быть источниками питания для автоматики, релейной защиты электролиний от замыкания, сигнализаций и т. п. Также они используются в качестве измерителей напряжения и мощности.

По сути – трансформатор напряжения – это статический электромагнитный прибор, который преобразует переменный ток одного напряжения в переменный ток другого напряжения. По конструктивным решениям и по принципу действия он сходен с силовым аналогом.

Устройство трансформатора напряжения

ТН состоят из двух главных элементов:

На первичную обмотку ТН подается ток, а со вторичной он идет к объекту потребления.

Принцип работы

В основе работы ТН лежит его конструкция и явление электромагнитной индукции, возникающей между элементами:

• Трансформатор подсоединяется к сети. На его первичную обмотку поступает ток.

• Ток переменного характера проходит по магнитопроводу, вызывает магнитный поток, который в свою очередь проходит через обе обмотки и индуцирует в них ЭДС.

• К вторичной обмотке поступает ток, возникший под действием ЭДС.

Величина ЭДС тесно связана с числом витков в каждой обмотке. Меняя число витков можно увеличить или уменьшить напряжение, идущее на потребителя с вторичной обмотки.

Виды трансформаторов напряжения

Существует довольно много трансформаторов напряжения. Их функции соответствуют определенному назначению. Поэтому, прежде чем выбирать тот или иной вариант трансформатора, необходимо определиться, для чего он нужен. Все разнообразие этих приборов отличается друг от друга конструкцией, которая и определяет особенности их эксплуатации.

Все ТН условно делятся на виды по определенным критериям:

• Число фаз: одно- и трехфазные.

• Количество обмоток – две или три.

• Класс точности – диапазон допустимых параметров погрешности.

• Тип охлаждения – масляные и сухие (воздушное охлаждение).

• Способ размещения – внутренние или внешние.

ТН делятся также на группы согласно сферам применения и особенностям эксплуатации:

• Заземляемый. Этот вариант представляет собой однофазное или трехфазное устройство. Один из его концов должен быть заземлен – это нейтраль обмотки. В маркировках этих моделей присутствует буква «З», например, ЗНОЛ, ЗНОМ.

• Наземляемый. Он не нуждается в заземлении. Обязательно изолируются все уровни, зажимы. В зависимости от уровня напряжения, трансформатор может монтироваться на определенной высоте.

• Каскадный. Его основная часть первичная обмотка, состоящая из нескольких секций. Они расположены на разном расстоянии от земли в виде каскада. Все части трансформатора соединены между собой дополнительными обмотками. Особенностью каскадных трансформаторов является то, что с увеличением числа элементов, увеличивается количество погрешностей в работе всей системы.

• Емкостный. У этого прибора в отличие от других есть емкостный делитель. Этот вид устройств является пассивным, так как не добавляет мощности. Но хорошо справляется с контролем проходящей энергии по сети и выдает высокий КПД.

• Двухобмоточный. Имеет две обмотки. Он может преобразовывать одно напряжение U1 в другое U2.

• Трехобмоточный. Имеет кроме первичной обмотки еще две вторичные. Отлично заменяет два двухобмоточных прибора, что выгодно с точки зрения экономии затрат на приобретение электрооборудования.

Для чего нужен трансформатор напряжения

24.10.2019

Трансформатор напряжения

Автор: Владимир Васильев · Опубликовано 20 января 2016 · Обновлено 29 августа 2018

Своим появлением трансформатор обязан английскому ученому Майклу Фарадею. В 1831 году физик описал явление, которое назвал «электромагнитная индукция». Оно заключается в том, что в близко расположенных катушках (обмотках) проявляется ярко выраженная

электромагнитная взаимосвязь. То есть, если в первой катушке (первичной обмотке) создать переменный ток, то во второй катушке (вторичной обмотке) возбуждается напряжение с аналогичной частотой и мощностью, зависящей от многих параметров, которые рассмотрим далее.

Трансформаторы напряжения назначение и принцип действия

Трансформаторы напряжения предназначены для преобразования энергии источника напряжения в напряжение с нужным нам значением (амплитудой). Нужно заметить, что такие трансформаторы работают только с переменным напряжением и его частота остается неизменной.

Для чего нужен трансформатор напряжения?

Трансформаторы напряжения, в силу своей универсальности, необходимы в блоках питания, устройствах обработки сигналов, передающих устройствах, аппаратах передачи электроэнергии и во многом другом оборудовании.

По коэффициенту трансформации эти устройства могут делиться на 3 типа:

1. трансформатор напряжения понижающий – на выходе устройства напряжение ниже входного (n>1), например, применяется в блоках питания;
2. повышающий трансформатор – на выходе устройства напряжение выше, чем напряжение на входе (n Как работает трансформатор напряжения?

После того, как в первичной обмотке появится переменное напряжение U1, в магнитопроводе возникает переменный магнитный поток Ф, который возбуждает напряжение во вторичной обмотке U2. Это наиболее простое и краткое описание принципа работы трансформатора напряжения.

Самым главным параметром трансформаторов является «коэффициент трансформации» и обозначается латинской «n». Он вычисляется делением напряжение в первичной обмотке на напряжение во вторичной обмотке или количества витков в первой катушки на количество витков во второй катушке.

Этот коэффициент позволяет рассчитать необходимые параметры вашего трансформатора для выбранного устройства. Например, если первичная обмотка имеет 2000 витков, а вторичная -100 витков, то n=20. При напряжении сети 240 вольт, на выходе устройства должно быть 12 вольт. Так же, можно определить количество витков при заданных, входном и выходном, напряжениях.

Чем отличается трансформатор тока от трансформатора напряжения?

По определению эти устройства предназначены для работы с разными электрическими величинами, как основными и соответственно, схемы включения будут различными. Например, трансформатор тока питается от источника тока и не работает, даже может выйти из строя, если его обмотки не нагружены и через них не идет электрический ток. Трансформатор напряжения питаются от источников напряжения и, наоборот, не может долго работать в режиме с большими токовыми нагрузками.

Измерительные трансформаторы напряжения и тока

При эксплуатации оборудования с высокими рабочими напряжениями и большими токами потребления встает вопрос их измерения и контроля. Здесь на помощь приходят измерительные трансформаторы. Они обеспечивают гальваническую развязку измерительного оборудования от цепей с повышенной опасностью и снижение измеряемой величины до уровня, необходимого для замеров.

Дополнительная информация

Прежде чем покупать трансформатор напряжение, нужно проанализировать все требования, выдвигаемые к устройству. Необходимо учитывать не только рабочие напряжения, но и токи нагрузки при использовании трансформатора в различных приборах.

Трансформаторы напряжения можно изготовить самому, но если вам нужен простой бытовой трансформатор с напряжением на 220 вольт и понижением до 12 вольт, то лучше его приобрести. Сколько стоят трансформаторы напряжения можно узнать на любом интернет-сайте, как правило, на бытовые понижающие трансформаторы напряжения цены не очень высоки.

Трансформатор напряжения – что это?

Понятие

В первую очередь необходимо разобраться: трансформатор напряжения – что это такое. Это особое устройство, которое необходимо для образования гальванической развязки. Иными словами, без прямого контакта с помощью данного устройства соединяются цепи высокого и низкого напряжения. С помощью него можно удешевить эксплуатацию оборудования, а также сделать его надежнее и проще в работе одновременно. Также необходим трансформатор для того, чтобы обеспечить безопасность.

Чаще всего подобный агрегат работает на холостом ходу. Он не предназначен для огромных потоков мощности и их преобразования, а всего лишь правильно соединяет вторичные обмотки в любых электрических системах. Это простое действие дает серьезный результат. Оно достаточно сильно может понизить или повысить напряжение в зависимости от того, что необходимо в данный момент.

Инженерный центр “ПрофЭнергия” имеет все необходимые инструменты для качественного проведения обслуживания трансформаторных подстанций, слаженный коллектив профессионалов и лицензии, которые дают право осуществлять все необходимые испытания и замеры. Оставив выбор на электролаборатории “ПрофЭнергия” вы выбираете надежную и качествунную работу своего оборудования!

Если хотите заказать обслуживание трансформаторных подстанций или задать вопрос, звоните по телефону: +7 (495) 181-50-34 .

Принцип действия ↑

В основе лежит тот же принцип, что и в обычном понижающем трансформаторе. В центре располагается листовой сердечник с обмоткой. Сделан он по максимально точным, выверенным расчетам, с многослойными металлами и слюдой, а также с учетом того, что в результате получается правильная амплитуда и угол. Тщательно продуманная конструкция необходима для того, чтобы без лишних проблем подключить к сети абсолютно любой прибор. Трансформатор обязан нормализовать напряжение: он «играет» с этой величиной так, как это необходимо в данный момент, выставляя свой личный коэффициент, независимо от начальных данных.

Наиболее популярным сегодня становится трехфазный трансформатор. Основной принцип его действия заключается в том, что чем ближе действие к холостому ходу, на котором чаще всего и работает подобное устройство, тем коэффициент трансформации все ближе к номинальному значению. Таким образом, получается, что наиболее эффективен подобный трансформатор именно на холостом ходу, как бы странно это не звучало. Это помогает прибору работать максимально безопасно и стабильно, практически полностью исключая любые непредвиденные поломки.

Необходимо правильно настроить это устройство, потому что трансформатор может работать одновременно в нескольких классах точности. А именно в половину, единицу, а также в три единицы измерения.

Следует подумать и о мерах безопасности. Это означает – прежде всего – высокое качество самого прибора. Трансформатор «из Китая» или же самодельный совершенно необязательно будет четко выполнять свои функции, более того – иногда может произойти самовозгорание.

Предназначение ↑

Чтобы четко понять, что же представляет из себя трансформатор напряжения, необходимо рассмотреть его назначение.

Основная особенность данной техники в том, что она легко преобразует низкое напряжение в высокое или наоборот – в зависимости от вида и настройки конкретного аппарата. В повседневной жизни это отличные предохранители.

Именно с помощью трансформаторов каждое устройство получает необходимое напряжение, будь то болгарка или же простой кипятильник. Аналогично работает техника и в промышленных масштабах, когда разница становится еще более значительной.

На самом деле трансформаторов напряжения достаточно много. Каждый из них может пригодиться в определенной ситуации. Потому необходимо тщательно рассмотреть все характеристики, положительные и отрицательные стороны, чтобы понять, для чего нужен трансформатор напряжения конкретного типа. Они отличаются, прежде всего, конструкцией: именно она накладывает определенные особенности на эксплуатацию.

Заземляемый

Этот трансформатор напряжения представляет собой однофазное или трехфазное устройство. Обязательно один его конец должен быть заземлен, именно поэтому он и получил подобное название. В землю уходит нейтраль первичной обмотки.

Наземляемый

Этот вариант трансформатора не нуждается в заземлении. Вся его конструкция находится на поверхности. Обязательно должны быть изолированы все уровни, особенно это касается зажимов. В зависимости от уровня напряжения необходимо поднимать некоторые части на определенную высоту.

Каскадный

Трансформатор здесь состоит из первичной обмотки, которая строго разделена на несколько секций. Они располагаются на разном уровне от земли и имеют вид каскада. Соединены между собой все эти части с помощью дополнительных связующих обмоток.

Емкостный

Подобный трансформатор имеет дополнительную деталь – емкостный делитель, из-за него и появилось название.

Двухобмоточный

Помимо первичной обмотки, здесь имеется и вторичная.

Трехобмоточный

Подобная модель трансформатора мало отличается от предыдущей, но вторичных обмоток две.

Каждый тип создан специально для определенной ситуации. В случае необходимости можно любой трансформатор приспособить под определенную электрическую систему, но лучше всего следовать рекомендациям, которые гарантируют полноценную и стабильную работу с минимальными затратами ресурсов.

Трансформаторы напряжения – назначение и принцип действия

Они встречаются везде, где присутствует необходимость преобразовать высокое напряжение сети в пропорционально более низкое значение. В этом и есть их назначение: преобразование величины напряжения. ТН-ы используют для:

• уменьшения величины напряжения до величины, которую безопасно и удобно использовать в цепях измерения (вольтметры, ваттметры, счетчики), защиты, автоматики, сигнализации
• защиты от высокого напряжения вторичных цепей, а следовательно и человека
• повышения напряжения при испытаниях изоляции различного эо
• на подстанциях ТН используют для контроля изоляции сети, работы в составе устройства сигнализации или защиты от замыканий на землю

Если бы не существовало трансформаторов напряжения, то, например, чтобы измерить напряжение на шине 10кВ, пришлось бы сооружать супермощный вольтметр с изоляцией, выдерживающей 10кВ. А это уже габариты ого-го. А ещё плюс к этому необходимо соблюсти точность измерений. Проблемка, но и это не всё. Если в таком приборе что-то коротнет, то электрик ошибается однажды…. при выборе профессии. 10кВ, а ведь есть и 750кВ, как там померить? Загвоздочка. Поэтому отдаем почести изобретателям трансформаторов, и в частности трансформаторов напряжения. Отвлеклись, продолжаем.

Прежде, чем двигаться дальше, нарисую однофазный ТН, чтобы было наглядно и более понятнее далее в изложении материала.

Значит на рисунке сверху у нас приходит напряжение на выводы А, Х трансформатора напряжения на первичную обмотку(1). Это напряжение номинальное напряжение, первичное напряжение. Далее оно трансформируется до величины вторичного напряжения, которое находится на вторичной обмотке (3). Выводы вторичной обмотки – а, х. Вывод вторичной обмотки заземляются. В – это вольтметр, но это может быть и другое устройство. (2) – это магнитопровод ТНа.

Принцип работы ТН

Принцип действия трансформатора напряжения аналогичен принципу работы трансформатора тока. Обозначим это еще раз. По первичной обмотке проходит переменный ток, этот ток образует магнитный поток. Магнитный поток пронизывает магнитопровод и обмотки ВН и НН. Если ко вторичной обмотке подключена нагрузка, то по ней начинает течь ток, который возникает из-за действия ЭДС. ЭДС наводится из-за действия магнитного потока. Подбирая разное количество витков первичной и вторичной обмоток можно получить нужное напряжение на выходе. Более подробно это показано в статье про векторную диаграмму трансформатора напряжения.

Если на ТН подавать постоянное напряжение, то ЭДС не создается постоянным магнитным потоком. Поэтому ТНы выпускают на переменное напряжение. Коэффициентом трансформации трансформатора напряжения называют естественно отношение напряжения первичной обмотки к напряжению вторичной и записывают через дробь. Например, 6000/100. Когда приходят молодые студенты, они иногда на вопрос какой коэффициент отвечают 60. Не стоит так делать.

Классификация трансформаторов напряжения

ТНы классифицируются по следующим параметрам:

• напряжение первичной обмотки (3, 6, 10 … 750кВ)
• напряжение основной вторичной обмотки (100 В – для однофазных, включаемых между фазами, трехфазных; 100√3 – однофазных, включаемых между фазой и землей напряжение дополнительной вторичной обмотки (100В – однофазные в сети с заземленной нейтралью, 100√3 – однофазные в сети с изолированной нейтралью
• число фаз (однофазные, трехфазные)
• количество обмоток (двухобмоточные, трехобмоточные)
• класс точности (0,1 0,2 0,5 1 3 3Р 6Р)
• способ охлаждения (сухие, масляные, газонаполненные)
• изоляция (воздушно-бумажная, литая, компаунд, газ, масло, фарфор)

На напряжение 6, 10кВ используют литые ТНы, залитые эпоксидной смолой. Эти аппараты устанавливают в распредустройствах. Они занимают меньшие габариты, по сравнению с масляными. Также к их плюсам стоит отнести меньшее количество ухода за ними.

электромагнитные и емкостные

Если открыть объемы и нормы испытаний электрооборудования на странице ТНов, то можно увидеть, что трансформаторы напряжения там разделяются на электромагнитные и емкостные. В чем же состоит различие этих типов оборудования.

Электромагнитными считаем все ТНы в которых преобразование происходит по принципу, описанному выше (магнитные потоки, ЭДС и так далее). Индукционный ток, в брошюрах западных производителей их называют индуктивными, в противоположность емкостным. По моему всё именно так.

А вот емкостные трансформаторы напряжения, или же всё таки емкостные делители напряжения… Тут история умалчивает. Принцип работы такого оборудования можно понять, если нарисовать схему.

Вот, например схема ТН марки НДЕ-М. Они выпускаются на напряжение выше 110кВ. Состоит из емкостного делителя и электромагнитного устройства. Емкостной делитель состоит из конденсаторов С1 и С2. Принцип емкостного делителя в следующем. Напряжение линии Л делится обратно пропорционально величинам емкостей С1 и С2. То есть мы подключаем к С2 наш ТН и напряжение на нем пропорционально входному, которое идет по Л, но гораздо меньше его. Раз рассматриваем НДЕ, то вот табличка величин напряжения для разных классов оборудования.

Электромагнитное устройство состоит из понижающего трансформатора, реактора и демпфера.

Реактор предназначен для компенсации емкостного сопротивления и следовательно уменьшения погрешности.

Электромагнитный демпфер предназначен для устранения субгармонических колебаний, которые могут возникать при включениях и коротких замыканиях в обмотках ТНа.

Чем выше класс напряжения, тем емкостные трансформаторы напряжения выгоднее своих собратьев. За счет снижения размеров изоляции и материалов.

Сохраните в закладки или поделитесь с друзьями

{SOURCE}

Оценка статьи:

Загрузка. ..

Adblock
detector

Что такое и для чего нужен трансформатор тока 

Главная » Электротехнические устройства

Автор Alexey На чтение 4 мин Просмотров 1.6к. Опубликовано 11.01.2016 Обновлено 11.01.2016

Содержание

1. Когда нужны трансформаторы тока?
2. Классификация и расчет
3. Как выбрать трансформатор тока наружной установки для счетчика электроэнергии?
4. Как осуществляется подключение измерительного ТТ тока для счетчика?

При использовании различных энергетических систем возникает необходимость в преобразовании определенных величин в аналоги с пропорционально измененными значениями.

Такая операция позволяет воссоздавать процессы в электронных устройствах, гарантируя безопасные учет их потребления. Для этого используется специальное оборудование — трансформатор тока наружной установки.

Измерительные трансформаторы тока предназначены для замера характеристик, ограниченных номинальным напряжением. Последняя величина варьируется от 0.66 до 750 кВ. ТТ широко используются для различных целей:

1. При отделении низковольтных учетных приборов и реле от первичного напряжения в сети, что обеспечивает безопасность электрослужбам во время ремонта и диагностики.
2. Силами трансформаторов тока релейные защитные цепи получают питание. В случае короткого замыкания или проблем с режимами работы электроприборов ТТ обеспечивает корректную и оперативную активацию релейной защиты.
3. Используются для учета электроэнергии с помощью счетчика.

На практике встречаются различные модели измерительных трансформаторов и в компактных электроприборах с малым корпусом, и в полноценных энергетических установках с огромными габаритами.

Классификация и расчет

Расчет и выбор трансформаторов тока следует начинать с изучения классификации представленных на рынке устройств. Все ТТ в первую очередь подразделяются на две категории в зависимости от целевого назначения:

1. Для измерения показателя счетчика.
2. Для защиты электрооборудования.

Эти же категории, в свою очередь, классифицируются на виды в зависимости от типа подключения:

• предназначенные для работы на открытом воздухе;
• функционирующие в закрытом помещении;
• используемые в качестве встроенных элементов электрооборудования;
• накладные, предназначенные для для проходного изолятора;
• переносные, дают возможность осуществлять расчет в любом месте;

Все трансформаторы тока могут иметь различный коэффициент трансформации, который получают при изменений количества витков первичной или вторичной обмотки. Также эти устройства различаются по количеству ступеней работы на одноступенчатые и каскадные.

Если рассматривать конструктивные особенности, то ТТ могут иметь различную по типу изоляцию:

• сухую, изготовленную из фарфора, бакелита или литой эпоксидной изоляции;
• бумажно-масляную;
• газонаполненную;
• залитую компаундом;

Также исходя из характеристик конструкции, выделяют катушечные, одновитковые и многовитковые ТТ с литой изоляцией.

Как выбрать трансформатор тока наружной установки для счетчика электроэнергии?

Расчет и выбор трансформаторов тока для счетчика следует начинать с анализа базовых параметров номинального тока:

• номинальное напряжение сети;
• параметр номинального тока первичной и вторичной обмотки;
• коэффициент трансформации;
• класс точности;
• особенности конструкции;

При выборе номинального напряжения устройства необходимо подбирать значение превышающие или идентичное максимальному рабочему напряжению. Если рассматривать вариант счетчика 0.4 кВ, то здесь потребуется измерительный трансформатор на 0.66 кВ.

Подключение счетчика через трансформаторы тока представлено на это фото

Значение номинального тока вторичной обмотки для того же счетчика, как правило, составляет 5 А. А вот с параметром для первичной обмотки нужно быть осторожнее. От этого значения зависит практически все подключение. Номинальный ток первичной обмотки формуется относительно коэффициента трансформации.

Последний следует выбирать по нагрузке с учетом работы в аварийных ситуациях. Согласно официальным правилам устройства электроустановок, допустимо подключение и использование трансформаторных устройств с завышенным коэффициентом трансформации.

Класс точности следует выбирать в зависимости от целевого назначения счетчика электричества. Коммерческий учет требует высокий класса точности — 0.5S, а технический учет потребления допускает параметр точности в 1S.

Говоря о конструкции ТТ, нужно учесть, что для счетчика с напряжением до 18 кВ используются однофазные или трехфазные ТТ. Для более высоких значений подойдут только однофазные конфигурации.

Как осуществляется подключение измерительного ТТ тока для счетчика?

Обозначение на схеме

Специалисты не рекомендуют осуществлять подключение счетчика с помощью трехфазного ТТ. Это обусловлено его несимметричной магнитной системой и увеличенной погрешностью. В этом случае оптимальным вариантом будет группа из 2 однофазных приборов, соединенных в неполный треугольник.

Подробнее изучить классификацию, базовые параметры и технические требования на подключение и расчет ТТ для счетчика электроэнергии можно в ГОСТ 7746-2001.

Назначение трансформаторов тока

Трансформатор?. для чего нужен ? трансформатор? устройтво и принцип действия трансформаторов

Эксперименты с индукторами

После своего открытия Фарадей не стал детально исследовать открытое явление, полагая, что его работу продолжат другие. Однако в действительности оказалось, что в течение нескольких последующих десятилетий устройства, подобные трансформаторам, не нашли широкого практического применения.

Особый интерес представляли первые эксперименты с «индукторами», состоящими из провода, намотанного на железный сердечник, в частности, изучение способности этих устройств порождать искры, когда ток в обмотке прерывался.

Среди известных ученых, занимавшихся этим явлением, был американец Джозеф Генри, первый секретарь и директор Смитсоновского института (Smithsonian Institution).

В этих экспериментах выяснилось, что токи, циркулирующие в сплошных металлических сердечниках, рассеивали энергию. Чтобы свести к минимуму эти так называемые вихревые токи, сердечники стали делать непроводящими в направлении, перпендикулярном магнитным силовым линиям трансформатора. Теперь сердечники представляли собой «связку» изолированных железных проводов.

Трансформатор что это такое

Само название данного технического приспособления пошло от латинского термина transformare, что означает – преобразовывать, изменять, превращать. Трансформатором называется устройство статического электромагнитного типа, которое выполняет задачу преобразования напряжения переменного типа, а также служит для осуществления гальванической развязки в электрических схемах.

В последнем случае имеется ввиду такой тип передачи электрической энергии или информационного сигнала, при котором между контактирующими деталями нет непосредственного электрического контакта.

Трансформатор может быть однофазным или же трехфазным, хотя по особенностям конструкции они и не слишком сильно отличаются.

Данное устройство было изобретено, основываясь на работах великого ученого Фарадея (по другим версиям – он его и изобрел), который открыл явление электромагнитной индукции. В 1831 году М. Фарадей и другой ученый Д. Генри разработали первое схематическое изображение рассматриваемого прибора.

Позже, в 1876 году, русский изобретатель П. Н. Яблочков запатентовал первый трансформатор переменного тока.

Расположение магнитной цепи

Стержневые трехфазные трансформаторы подразделяются на трансформаторы с симметричной магнитной цепью и трансформаторы с несимметричной магнитной цепью. Расположение стержней в одной плоскости приводит к тому, что магнитное сопротивление для потока средней фазы меньше, нежели для потоков крайних фаз.

Действительно магнитные потоки крайних фаз проходят по несколько более длинным путям, чем поток средней фазы. Кроме того, поток крайних фаз, выйдя из своих стержней, проходит в одной половине ярма полностью, и только в другой половине (после ответвления в средний стержень) проходит его половина. Поток же средней фазы по выходе из вертикального стержня тотчас же разветвляется на две половины, и потому в обеих частях ярма проходит лишь половина потока средней фазы.

Таким образом потоки крайних фаз насыщают ярмо в большей степени, чем поток средней фазы, а потому магнитное сопротивление для потоков крайних фаз больше, чем для потока средней фазы.

Следствием неравенства магнитных сопротивлений для потоков разных фаз трехфазного трансформатора является неравенство токов холостой работы в отдельных фазах при одном и том же фазном напряжении. Однако при небольшой насыщенности железа ярма и хорошей сборке железа стержней это неравенство токов незначительно.

Так как конструкция трансформаторов с несимметричной магнитной цепью значительно проще, чем трансформатора с симметричной магнитной цепью, то первые трансформаторы и нашли себе преимущественное применение. Трансформаторы с симметричною магнитною цепью встречаются редко.

Будет интересно Что нужно знать о трансформаторах тока

Основные виды устройства

Основную группу трехфазных трансформаторов составляют броневые трансформаторы. Броневой трехфазный трансформатор можно рассматривать как бы состоящим из трех однофазных броневых трансформаторов, приставленных один к другому своими ярмами. Он может быть разбит на три однофазных броневых трансформатора, магнитные потоки которых могут замыкаться каждый по своей магнитной цепи.

У стержневых трансформаторов обмотки почти целиком открыты и потому более доступны для осмотра и ремонта, а также и для охлаждающей среды. Есть ряд преимуществ и недостатков, по которым выбирают тип трансформатора.

Плюсы и минусы броневых трансформаторов перед стержневыми трансформаторами.

Устройства коммутируются по различным схемам соединения обмоток. Групповые трехфазные трансформаторы применяются при наличии очень больших мощностей, от 630кВА на каждую фазу.

Использование при таких условиях группового трансформатора целесообразно потому, что габариты и масса изделия существенно меньше аналогичного агрегата, работающего на общую мощность группы.

Тем более что при использовании одиночного трансформатора для обладания резервной мощностью приходится устанавливать еще один подобный прибор, а в групповом трансформаторе в качестве резервного можно задействовать один из трех однофазных.

Этим и обуславливается выбор групповых трансформаторов для озвученных целей, несмотря на то что они по сравнению с одиночными аналогами имеют меньший КПД, большие габариты и несколько дороже.

Какие существуют основные типы обмоток трансформатора: определим общепринятую классификацию

Чтобы правильно выполнить расчет обмоток трансформатора, прежде нужно понимать, с чем придется иметь дело и какой тип обмотки внедрен в агрегат, какие он имеет преимущества. Постараемся в этом детально разобраться.

Итак, какие существуют типы обмоток трансформаторов?

• Одно-двухслойная обмотка цилиндрической формы, изготовленная из прямоугольного провода. Это элементарный образец обмотки трансформатора, который отличается простотой технологии изготовления, должной и надежной системой охлаждения, но при этом имеет один немаловажный недостаток – низкую механическую прочность, поэтому быстро изнашивается от агрессивного воздействия окружающей среды, а перепады в сети могут вообще стать губительными для энергосистемы, в которой применен агрегат с подобной обмоткой.
• Многослойная обмотка трансформатора цилиндрической формы, созданная из прямоугольного провода. Данный образец обмотки отличается нормальным сопротивлением первичной обмотки трансформатора, высоким функционалом магнитной системы и элементарной технологией изготовления. Но вот при длительной эксплуатации агрегата могут возникать проблемы, связанные с малой эффективностью системы охлаждения. Основная причина такого недостатка теплоотдачи – отсутствие радиальных каналов на обмотке.

Интересно знать! В классификации обмоток также упоминаются многослойные обмотки. А в чем их особенность! Все просто. В процессе их формирования обязательно слои располагаются концентрически, в соответствии с заданным количеством слоев, но при этом развернутая длина остается одинаковой, без нарушения заводских параметров. Все «наматывается» правильно по отношению к полю рассеяния трансформатора. А когда необходимо переходит при обмотке на новый слой, то используемые провода не обрываются, не заламываются, только на новом витке меняется направление укладки слоя.

Многослойная обмотка или катушка, также имеющая форму цилиндра, но уже изготовленная из круглого провода. В этой ситуации агрегат отличается повышенной мощностью, но при этом проигрывает в функционале теплоотдачи и не может похвастаться механической прочностью. Из-за этого износ оборудования значительно ускоряется, требуя от обслуживающего персонала частых контролей оборудования и профилактических осмотров комплектующих.

Интересно знать!Почему некоторые обмотки называют цилиндрическими, то есть имеющими форму цилиндра. Секрет кроется в особенностях витков и слоев. Когда начинают формировать цилиндрическую обмотку, то для ее правильного создания на цилиндрическую поверхность наносят слои витков плотно, ни в коем случае не допуская интервалов.

• Винтовая обмотка, созданная из прямоугольного провода. Трансформатор с такой катушкой будет стоить дороже, но отличаться высокой механической прочностью, надежной защитной изоляцией. А во время длительной работы агрегата даже не стоит думать о его системе охлаждения. Все сработает на 100%, как это заложено в технические характеристики трансформатора с данным видом обмоток.
• катушечная обмотка непрерывного типа, когда материалом служит прямоугольный провод. Существует и такой образец обмоток, которые отличаются высокой механической и электрической прочностью и степенью нагревостойкостью. Многие посчитают данный образец идеальной находкой, которую так и хочется ввести в эксплуатацию для эффективной работы предприятия.
• многослойная катушечная цилиндрическая обмотка, сформированная из алюминиевой фольги. Имеет данный образец только положительные отзывы, но такая эффективность достигнута максимальными усилиями и внедрением сложных технологий изготовления, когда изоляция обмоток трансформатора внушает доверие и веру в длительную и эффективную эксплуатацию. А что еще нужно для успешного предприятия, где создается современная энергосистема или, по крайней мере, модернизируется.

Таким образом, можно сделать вывод, что классификация типов обмоток зависит от конструктивных особенностей детали трансформатора, материла и метода изготовления, а по сложности обмотки различают на простые, многослойные, многослойные, но уже изготовленные из фольги, а не провода.

Трёхфазный трансформатор

Среди электромагнитных устройств данного типа выделяется трёхфазный трансформатор. Он имеет магнитную и гальваническую связи фаз. Наличие схемы первого типа обусловлено соединением магнитопроводов в одну систему. При этом потоки магнитного воздействия расположены относительно друг друга под углом 120 °. Стержень в данной системе не нужен, так как при объединении центров трёх фаз сумма электромагнитных русел равняется нулю вне зависимости от времени. Благодаря этому схема с шестью стержнями преобразуется в трёхстержневую.

В соединении обмоток устройства можно использовать схемы трёх типов:

• Соединение в виде звезды может осуществляться с выводом от общих точек или же без него. Здесь каждую обмотку соединяют с нейтральной точкой.
• По треугольной схеме фазы соединяются последовательно.
• Зигзаг-это схема, которая чаще всего применяется во время отвода от общей точки. В ней соединяются три обмотки, расположенные на разных стержнях магнитопроводов.

Применение трёхфазного трансформатора является более экономичным, чем использование соединённых однофазных конструкций.

Нагрузка трансформаторов напряжения

Вторичная нагрузка трансформатора напряжения—это мощность внешней вторичной цепи. Под номинальной вторичной нагрузкой понимают наибольшую нагрузку, при которой погрешность не выходит за допустимые пределы, установленные для трансформаторов данного класса точности.

Конструкции трансформаторов напряжения

В установках напряжением до 18 кВ применяются трехфазные и однофазные трансформаторы, при более высоких напряжениях — только однофазные.

При напряжениях до 20 кВ имеется большое число типов трансформаторов напряжения: сухие (НОС), масляные (НОМ, ЗНОМ, НТМИ, НТМК), с литой изоляцией (ЗНОЛ). Следует отличать однофазные двухобмоточные трансформаторы НОМ от однофазных трехобмоточных трансформаторов ЗНОМ. Трансформаторы типов ЗНОМ-15, -20 -24 и ЗНОЛ-06 устанавливаются в комплектных токопроводах мощных генераторов. В установках напряжением 110 кВ и выше применяют трансформаторы напряжения каскадного типа НКФ и емкостные делители напряжения НДЕ.

Измерительные трансформаторы напряжения

Измерительные трансформаторы напряжения предназначены для уменьшения первичных напряжений до значений, наиболее удобных для подключения измерительных приборов, реле защиты, устройств автоматики. Применение измерительных трансформаторов обеспечивает безопасность работающих, так как цепи высшего и низшего напряжения разделены, а также позволяет унифицировать конструкцию приборов и реле.

Видео: Трансформаторы напряжения

Технические характеристики трансформаторов напряжения, схемы включения. Факторы, влияющие на класс точности. Виды трансформаторов напряжения, расшифровка маркировки.

Трансформатор напряжения принцип работы

Для непосредственного включения на высокое напряжение потребовались бы очень громоздкие приборы и реле вследствие необходимости их выполнения с высоковольтной изоляцией. Изготовление и применение такой аппаратуры практически неосуществимо, особенно при напряжении 35 кВ и выше.

Применение трансформаторов напряжения позволяет использовать для измерения на высоком напряжении стандартные измерительные приборы, расширяя их пределы измерения; обмотки реле, включаемых через трансформаторы напряжения, также могут иметь стандартные исполнения.

Кроме того, трансформатор напряжения изолирует (отделяет) измерительные приборы и реле от высокого напряжения, благодаря чего он обеспечивает безопасность их обслуживания на подстанции.

В то же время, если силовые трансформаторы предназначены для передачи транспортируемой мощности с минимальными потерями, то измерительные трансформаторы напряжения конструируются с целью высокоточного повторения в масштабе векторов первичного напряжения.

измерительный трансформатор напряжения

Принципы работы трансформатора напряжения

Конструкцию трансформатора напряжения, как и трансформатора тока, можно представить магнитопроводом с намотанными вокруг него двумя обмотками:

• первичной;
• вторичной.

Специальные сорта стали для магнитопровода, а также металл их обмоток и слой изоляции подбираются для максимально точного преобразования напряжения с наименьшими потерями. Число витков первичной и вторичной катушек рассчитывается таким образом, чтобы номинальное значение высоковольтного линейного напряжения сети, подаваемое на первичную обмотку, всегда воспроизводилось вторичной величиной 100 вольт с тем же направлением вектора для систем, собранных с заземленной нейтралью.

Если же первичная схема передачи энергии создана с изолированной нейтралью, то на выходе измерительной обмотки будет присутствовать 100/√3 вольт.

Для создания разных способов моделирования первичных напряжений на магнитопроводе может располагаться не одна, а несколько вторичных обмоток.

Устройство однофазного трансформатора напряжения

устройство однофазного трансформатора напряжения

Устройство однофазного трансформатора напряжения:

• а — общий вид трансформатора напряжения;
• б — выемная часть;
• 1,5 — проходные изоляторы;
• 2 — болт для заземления;
• 3 — сливная пробка;
• 4 — бак;
• 6 — обмотка;
• 7 — сердечник;
• 8 — винтовая пробка;
• 9 — контакт высоковольтного ввода

Однофазные трансформаторы напряжения получили наибольшее распространение. Они выпускаются на рабочие напряжения от 380 В до 500 кВ.

Конструктивные размеры и масса ТН определяются не мощностью, как у силовых трансформаторов, а в основном объемом изоляции первичной обмотки и размерами её выводов высокого напряжения.

Трансформаторы напряжения с номинальным напряжением от 380 В до 6 кВ имеют исполнение с сухой изоляцией (обмотки выполняются проводом марки ПЭЛ и пропитываются асфальтовым лаком).

Свердловский завод трансформаторов тока выпускает трансформаторы напряжения на 6, 10, 35 кВ с литой изоляцией.

У трансформаторов напряжением 10 — 500 кВ изоляция масляная (магнитопровод погружен в трансформаторное масло).

Пример назначение и область применение трансформаторов напряжения ЗНОЛ-НТЗ

Трансформаторы предназначены для наружной установки в открытых распределительных устройствах (ОРУ). Трансформаторы обеспечивают передачу сигнала измерительной информации измерительным приборам и устройствам защиты и управления, предназначены для использования в цепях коммерческого учета электроэнергии в электрических установках переменного тока на класс напряжения 35 кВ. Трансформаторы выполнены в виде опорной конструкции.

Корпус трансформаторов выполнен из компаунда на основе гидрофобной циклоалифатической смолы «Huntsman», который одновременно является основной изоляцией и обеспечивает защиту обмоток от механических и климатических воздействий. Рабочее положение трансформаторов в пространстве — вертикальное, высоковольтными выводами вверх.

схема включения обмоток трансформатора напряжения ЗНОЛ-НТЗ

См.  трансформаторы ЗНОЛ, схемы характеристики в таблице

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 называютсяэлектротехническими 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 изготавливаютпрессованные 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.

Контроль работы устройства

Во время сервисных работ строго запрещается заглядывать внутрь бака, сливать полностью масла и проводить какие-либо манипуляции с содержимым корпуса трансформатора. Работоспособность изделия проверяется путем химической оценки пробы масла и холостого подключения аппарата. В результате удается узнать, насколько трансформатор работоспособен в данный момент времени.

Даже к месту монтажа привозят уже готовую конструкцию, которую остается только подключить к сети. Заливка маслом производится на заводе, не говоря уже о более сложных процедурах. Для доставки оборудования используется специализированная техника.

Изобретение Голара и Гиббса

Новым шагом в использовании трансформаторов с разомкнутым сердечником для распределения электроэнергии явилась «система распределения электричества для производства света и двигательной силы», запатентованная во Франции в 1882 году Голаром и Гиббсом. Запатентованное ими устройство они назвали – «вторичный генератор».

Видео 2. Вторичный генератор Голарда и Гиббса

Французский изобретатель Люсьен Голар и английский промышленник Джон Гиббс воспользовались трансформаторами для подсоединения ламп накаливания к осветительной системе на дуговых лампах. Поскольку дуговые лампы соединялись последовательно, первичные обмотки трансформаторов находились в последовательном соединении с дуговыми лампами.

То есть трансформаторы Голара и Гиббса предназначались уже для преобразования напряжения, и имели коэффициент трансформации отличный от единицы. Трансформаторы с разомкнутым сердечником в 1883 году устанавливаются на подстанциях Лондонского метрополитена, а 1884 году – в Турине (Италия).

Вторичный генератор не нашел широкого применения, однако он стимулировал создание других устройств.

Среди тех, кто заинтересовался работой Голара и Гиббса, были три венгерских инженера Микша Дери, Отто Титус Блажи и Карой Циперновский, из будапештской фирмы Ganz and Company. Они присутствовали при демонстрации действия вторичного генератора в Италии и пришли к выводу, что последовательное соединение имеет серьезные недостатки.

По возвращении в Будапешт Дери, Блажи и Циперновский сконструировали и изготовили несколько трансформаторов для систем параллельного соединения с генератором.

Их трансформаторы (с замкнутыми железными сердечниками, которые значительно лучше подходили для параллельного соединения, чем «связки» железных проводов с открытыми концами) были двух типов. В первом типе провод наматывался на тороидальный сердечник, во втором, наоборот, железные провода сердечника наматывались вокруг тороидальной «связки» проводников.

В мае 1885 г. Дери, Блажи и Циперновский продемонстрировали на национальной выставке в Будапеште свою систему, которую принято считать прототипом современных осветительных систем. Она состояла из 75 параллельно соединенных трансформаторов, подводивших питание к 1067 лампам накаливания Эдисона от генератора переменного тока с напряжением 1350 В. Трансформаторы имели тороидальные железные сердечники.

Нужно отметить, что впервые предложения о параллельном включении трансформаторов высказал Р. Кеннеди в 1883 году, но более всесторонне этот способ соединения был все же изучен Микшей Дери, который в 1885году получил патент на параллельное включение первичных и вторичных обмоток трансформаторов и показал преимущество такого включения.

Независимо от него аналогичный патент в Англии получил Себастиан Циани Ферранти.

Система Голара и Гиббса произвела также впечатление на американца по имени Джордж Вестингауз. В 80-х годах Вестингауз был уже признанным изобретателем и промышленником. В то время он работал над системой распределения природного газа для освещения. После успехов, достигнутых Эдисоном, Вестингауз заинтересовался новым источником энергии, но сомневался в возможности ее широкого применения.

Его скептицизм был в достаточной степени оправданным. В параллельных системах увеличение нагрузки требовало увеличения силы тока, а нагрузка в масштабах целого города потребовала бы колоссальных токов. Однако передача электроэнергии при больших токах неэффективна. Нужно было либо передавать ток по очень толстым медным проводам, либо строить электростанции в непосредственной близости от потребителя, разбросав множество мелких генераторов по всей территории города.

Для чего нужен трансформатор?

Большинство людей, вероятно, слышали о трансформаторах и знают, что они являются частью всегда очевидной, но все еще загадочной энергосистемы, которая доставляет электричество в дома, на предприятия и в любое другое место, где необходим «сок». Но обычный человек отказывается изучать тонкости подачи электроэнергии, возможно, потому, что весь процесс кажется опасным. Дети с раннего возраста узнают, что электричество может быть очень опасным, и все понимают, что провода любой энергетической компании держат высоко вне досягаемости (или иногда закапывают в землю) по уважительной причине.

Но энергосистема на самом деле является триумфом человеческой инженерии, без которой цивилизация была бы неотличима от той, в которой вы живете сегодня. Трансформатор является ключевым элементом в контроле и доставке электроэнергии от точки, в которой она производится на электростанциях, до момента, когда она поступает в дом, офисное здание или другое конечное место назначения.

Для чего нужен трансформатор?

Представьте себе плотину, сдерживающую миллионы галлонов воды, чтобы образовать искусственное озеро. Поскольку река, питающая это озеро, не всегда несет в этот район одинаковое количество воды, а ее воды имеют тенденцию подниматься весной после таяния снега во многих районах и отступать летом в засушливое время, любая эффективная и безопасная плотина должна быть оснащены устройствами, которые позволяют более точно контролировать воду, чем просто останавливать ее течение до тех пор, пока уровень не поднимется настолько, что вода просто перельется через него. Поэтому плотины включают в себя всевозможные шлюзовые затворы и другие механизмы, которые определяют, сколько воды будет проходить к нижней стороне плотины, независимо от величины давления воды на верхней стороне.

Примерно так работает трансформатор, за исключением того, что течет не вода, а электрический ток. Трансформаторы служат для управления уровнем напряжения, проходящего через любую точку энергосистемы (подробно описанной ниже), таким образом, чтобы сбалансировать эффективность передачи с базовой безопасностью. Ясно, что как потребителям, так и владельцам электростанции и сети выгодно с финансовой и практической точки зрения предотвратить потери мощности между выходом электричества из электростанции и его поступлением в дома или другие пункты назначения. С другой стороны, если величина напряжения, проходящего через типичный высоковольтный провод питания, не будет уменьшена до того, как он войдет в ваш дом, это приведет к хаосу и катастрофе.

Что такое напряжение?

Напряжение – это мера разности электрических потенциалов. Номенклатура может сбивать с толку, потому что многие студенты слышали термин «потенциальная энергия», из-за чего легко спутать напряжение с энергией. На самом деле напряжение — это электрическая потенциальная энергия на единицу заряда, или джоули на кулон (Дж/Кл). Кулон — стандартная единица электрического заряда в физике. Одному электрону присваивается -1,609 × 10 ^-19 кулонов, а протон несет заряд, равный по величине, но противоположный по направлению (т. е. положительный заряд).

Ключевое слово здесь действительно “различие”. Причиной того, что электроны перетекают из одного места в другое, является разница в напряжении между двумя опорными точками. Напряжение представляет собой количество работы, которая потребовалась бы на единицу заряда для перемещения заряда против электрического поля из первой точки во вторую. Чтобы получить представление о масштабе, знайте, что провода междугородной передачи обычно несут от 155 000 до 765 000 вольт, тогда как напряжение, поступающее в дом, обычно составляет 240 вольт.

История трансформатора

В 1880-х годах поставщики электроэнергии использовали постоянный ток (DC). Это было чревато последствиями, в том числе тем, что постоянный ток нельзя было использовать для освещения, он был очень опасен и требовал толстых слоев изоляции. За это время изобретатель по имени Уильям Стэнли создал индукционную катушку, устройство, способное создавать переменный ток (AC). В то время, когда Стэнли придумал это изобретение, физики знали о явлении переменного тока и его преимуществах с точки зрения источника питания, но никто не мог придумать средство для подачи переменного тока в больших масштабах. Индукционная катушка Стэнли послужила образцом для всех будущих вариантов устройства.

Стэнли почти стал юристом, прежде чем решил работать электриком. Он начал в Нью-Йорке, а затем переехал в Питтсбург, где начал работать над своим трансформатором. Он построил первую муниципальную систему электроснабжения переменного тока в 1886 году в городе Грейт-Баррингтон, штат Массачусетс. На рубеже веков его энергетическая компания была куплена General Electric.

Может ли трансформатор повысить напряжение?

Трансформатор может как увеличивать (увеличивать), так и уменьшать (уменьшать) напряжение, проходящее по силовым проводам. Это примерно аналогично тому, как система кровообращения может увеличивать или уменьшать подачу крови к определенным частям тела в зависимости от потребности. После того, как кровь («энергия») покидает сердце («электростанцию») и достигает ряда точек ветвления, она может попасть в нижнюю часть тела, а не в верхнюю, а затем в правую ногу, а не в правую. влево, а затем в икру вместо бедра и т. д. Это определяется расширением или сужением кровеносных сосудов в органах и тканях-мишенях. Когда электричество вырабатывается на электростанции, трансформаторы повышают напряжение с нескольких тысяч до сотен тысяч для передачи на большие расстояния. Когда эти провода достигают точек, называемых силовыми подстанциями, трансформаторы снижают напряжение до уровня ниже 10 000 вольт. Вы, вероятно, видели эти подстанции и их трансформаторы промежуточного уровня в своих путешествиях; трансформаторы обычно размещаются в коробках и немного напоминают холодильники, установленные на обочине дороги.

Когда электричество покидает эти станции, что обычно происходит в нескольких различных направлениях, оно встречает другие трансформаторы ближе к своей конечной точке в подразделениях, кварталах и отдельных домах. Эти трансформаторы снижают напряжение с менее чем 10 000 вольт до примерно 240 вольт, что более чем в 1000 раз меньше, чем типичные максимальные уровни, наблюдаемые в высоковольтных проводах большой протяженности.

Как электричество попадает в наши дома?

Трансформаторы, конечно же, являются лишь одним из компонентов так называемой электросети, так называют систему проводов, переключателей и других устройств, которые производят, передают и контролируют электроэнергию от места, где она вырабатывается, до места, где она в конечном итоге используется.

Первым шагом в создании электроэнергии является вращение вала генератора. По состоянию на 2018 год чаще всего это делается с использованием пара, выделяющегося при сгорании ископаемого топлива, такого как уголь, нефть или природный газ. Атомные электростанции и другие генераторы «чистой» энергии, такие как гидроэлектростанции и ветряные мельницы, также могут использовать или производить энергию, необходимую для привода генератора. Как бы то ни было, электроэнергия, вырабатываемая на этих станциях, называется трехфазной. Это связано с тем, что эти генераторы переменного тока создают электричество, которое колеблется между установленным минимальным и максимальным уровнем напряжения, и каждая из трех фаз смещена на 120 градусов по сравнению с фазами впереди и позади нее во времени. (Представьте, что вы идете взад и вперед по 12-метровой улице, в то время как два других человека делают то же самое, преодолевая 24-метровый путь туда и обратно, за исключением того, что один из двух других людей всегда находится на 8 метров впереди вас, а другой — на 8 метров. В некоторых случаях двое из вас будут идти в одном направлении, в то время как в других случаях двое из вас будут идти в другом направлении, варьируя сумму ваших движений, но предсказуемым образом. работает трехфазная сеть переменного тока.)

Прежде чем электричество покинет электростанцию, оно впервые сталкивается с трансформатором. Это единственная точка, в которой трансформаторы в электросети заметно повышают напряжение, а не снижают его. Этот шаг необходим, потому что затем электричество поступает в большие линии электропередачи группами по три, по одной на каждую фазу питания, и некоторым из них, возможно, придется пройти до 300 миль или около того.

В какой-то момент электричество сталкивается с подстанцией, где трансформаторы снижают напряжение до уровня, подходящего для более скромных линий электропередач, которые вы видите в окрестностях или вдоль сельских автомагистралей. Именно здесь происходит фаза распределения (в отличие от передачи) доставки электроэнергии, поскольку линии обычно отходят от электроподстанций в нескольких направлениях, точно так же, как несколько артерий отходят от крупного кровеносного сосуда в более или менее одном и том же узле.

От электроподстанции электричество поступает в жилые кварталы и выходит из местных линий электропередач (которые обычно проходят на «телефонных столбах») в отдельные жилые дома. Меньшие трансформаторы (многие из которых выглядят как небольшие металлические мусорные баки) снижают напряжение примерно до 240 вольт, поэтому оно может проникать в дома без большого риска вызвать пожар или какую-либо другую серьезную аварию.

Какова функция трансформатора?

Трансформаторы должны не только выполнять работу по управлению напряжением, но и быть устойчивыми к повреждениям, будь то стихийные бедствия, такие как ураганы или преднамеренные атаки человека. Невозможно держать электросеть вне досягаемости элементов или злодеев-людей, но в то же время электросеть абсолютно необходима для современной жизни. Это сочетание уязвимости и необходимости побудило Министерство внутренней безопасности США проявить интерес к самым большим трансформаторам в американской энергосистеме, называемым большими силовыми трансформаторами или LPT. Функция этих массивных трансформаторов, которые находятся внутри электростанций и могут весить от 100 до 400 тонн и стоить миллионы долларов, имеет важное значение для поддержания повседневной жизни, поскольку выход из строя одного из них может привести к отключению электроэнергии на большой территории. . Это трансформаторы, которые резко повышают напряжение до того, как электричество попадет в дальние высоковольтные провода.

По состоянию на 2012 год средний возраст LPT в США составлял около 40 лет. Некоторые из современных трансформаторов сверхвысокого напряжения (СВН) рассчитаны на напряжение 345 000 вольт, и спрос на трансформаторы растет как в США, так и во всем мире, что вынуждает правительство США искать способы как замены существующих LPT по мере необходимости, так и разрабатывать новые по сравнительно низкой цене.

Как работает трансформатор?

Трансформатор представляет собой большой квадратный магнит с отверстием посередине. Электричество входит с одной стороны по проводам, обернутым несколько раз вокруг трансформатора, и выходит с противоположной стороны по проводам, обернутым вокруг трансформатора разное количество раз. Ввод электричества индуцирует магнитное поле в трансформаторе, которое, в свою очередь, индуцирует электрическое поле в других проводах, которые затем отводят энергию от трансформатора.

На уровне физики трансформатор работает на основе закона Фарадея, который гласит, что отношение напряжения двух катушек равно отношению числа витков в соответствующих катушках. Таким образом, если на трансформаторе требуется пониженное напряжение, вторая (выходящая) катушка содержит меньше витков, чем первичная (входящая) катушка.

Без трансформаторов, нет электричества

Эльза Канту

Включите свет на кухне, включите кофеварку и одну из конфорок на плите; ничего с этим, вы делаете это без мысли. Вы не думаете об электричестве, которое зажигает лампочку, обогащает кофе и нагревает горелку. Вы включаете телевизор, чтобы узнать первые новости. Вы принимаете горячий душ. Опять же, вы не думаете об электричестве или о том, что обеспечивает правильное напряжение, протекающее от настенной розетки к вашему телевизору или водонагревателю.

Так как же все это работает?

Электростанции производят огромное количество электроэнергии, используемой для питания вашего дома, вашего бизнеса, вашего города. Обычно это все, на что смотрит большинство людей, пытаясь ответить, как все это работает. Но чтобы быть полезными, эти огромные объемы электроэнергии должны быть сначала транспортированы, как правило, на большие расстояния до ваших городов, домов или предприятий, где вы включаете свет или включаете кофеварку.

Но если бы электрическая энергия на электростанции просто передавалась напрямую через эти большие воздушные кабели, которые пересекают ландшафт, то по мере того, как энергия перемещалась бы на расстояние, она расходовалась бы на усилия, подобно воздуху в воздушном шаре, который пускают в ход. свободный.

Мы вернулись к вопросу о том, как это работает.

Разрешение можно узнать в преобразователе.

Трансформаторы на генерирующих электростанциях используются для повышения напряжения до уровня, необходимого для передачи электроэнергии на большие расстояния. Их снова можно найти на подстанциях по пути, где истощенная мощность получает еще один импульс для следующего этапа пути. Когда электрическая энергия, наконец, достигает места назначения, трансформаторы снова используются, но теперь для понижения напряжения снова и снова, пока оно не станет пригодным для использования в вашем доме или на работе. Таким образом, трансформаторы являются жизненно важным связующим звеном между источником электроэнергии и приложением.

DET4TC компании Megger

Но что происходит, когда трансформаторы где-либо на этой линии начинают выходить из строя? В сегодняшних стареющих электросетях есть тысячи стареющих трансформаторов, и они представляют собой потенциальную потерю доходов и высокие затраты на ремонт для коммунальных служб.

В свете вышесказанного становится очевидным, что улучшение мониторинга и тестирования жизненно необходимо.

Проверка трансформатора

Учитывая важность трансформаторов для передачи электроэнергии высокого напряжения, очевидно, что трансформаторы должны работать на пиковой или близкой к пиковой мощности днем ​​и ночью.

Можно выполнить несколько тестов, чтобы убедиться, что трансформаторы находятся в состоянии, близком к пиковому. Megger предлагает множество различных типов испытаний трансформаторов и инструментов для поддержания работы этих трансформаторов и обеспечения функционирования бизнеса.

Типы испытаний трансформаторов и инструменты:

• d.c. испытание сопротивления изоляции для оценки состояния жизненно важных и уязвимых компонентов. Для неразрушающего контроля могут использоваться напряжения от 5 кВ и 10 кВ. Диагностические тестеры с высокой производительностью и, при необходимости, с высоким подавлением шума, такие как S1-554, идеально подходят.
• Для проверки целостности обмоток, а также работы устройства РПН используется испытательный комплект TTR. Megger поставляет тестовые наборы TTR в различных формах, самые популярные серии тестируют сразу все 3 фазы. Уникальные процедуры тестирования и возможности хранения серии TTR300 ускоряют настройку и тестирование, позволяя точно измерять коэффициент трансформации, фазовое отклонение и ток возбуждения.
• Сопротивление обмотки — еще один ключевой показатель состояния обмоток трансформатора и соответствующего устройства РПН. MTO210 может одновременно измерять первичную и вторичную обмотки, обеспечивая полностью автоматическое измерение сопротивления обмотки.

Путем применения балансировочного тока для ослабления циркулирующего тока, индуцируемого при подаче испытательного тока на первичную обмотку, достигается десятикратное улучшение времени считывания. После завершения устройство автоматически размагничивает трансформатор.

• Проверка соединения также важна, проверка непрерывности соединений с трансформатором имеет жизненно важное значение, независимо от того, проверяется ли сопротивление соединения заземляющей перемычки или жизнеспособность соединений с сетью. DLRO10 — легкий и прочный микроомметр.
• Анализ частотной характеристики развертки (FRA) — это мощный инструмент для оценки состояния трансформатора. При условии, что первоначальное сканирование отпечатков пальцев было выполнено при удовлетворительном функционировании трансформатора, этого достаточно, чтобы дать хороший отзыв.

Эту кривую необходимо сохранить вместе с условиями подключения трансформатора для сравнения в будущем.

После инцидента выполнение нового сканирования является самым быстрым и простым методом проверки состояния всего трансформатора.

• Системы заземления трансформаторов также требуют внимания. Для проектирования системы исследование обычно выполняется с использованием измерителя заземления с высоким разрешением, такого как DET2/2, который благодаря превосходному подавлению шума позволяет измерять низкие значения заземления, необходимые для таких установок.

MEGGER’S DLRO10

FRAX101 – небольшой и нежный инструмент FRA

9.
07 Гарантированная воспроизводимость благодаря надежному кабелю и высокопроизводительному оборудованию
• Самый высокий в отрасли динамический диапазон и точность
• Соответствие всем международным стандартам для измерений SFRA
• Беспроводная связь и питание от батареи
• Расширенный анализ и поддержка принятия решений, встроенная в программное обеспечение

DET2/2 можно также с успехом использовать для оценки состояния системы заземления.

Megger’s FRAX101

DET4TC можно использовать с клещами для проверки частей системы заземления без отключения.

• Испытание коэффициента мощности Tan ō является полезным инструментом для контроля износа или загрязнения ввода, который подвергается значительным электрическим и механическим нагрузкам в течение срока службы трансформатора. Емкость и тангенс ō записываются по мере увеличения напряжения. Поскольку эти параметры отслеживаются во времени, Delta3000 со встроенным блоком питания Power DB является идеальным инструментом.
• Спектроскопия в частотной области (FDS), также известная как диэлектрическая частотная характеристика, представляет собой метод изучения внутренней части трансформатора путем измерения емкости и tan между обмотками трансформатора на различных частотах. IDAX300 применяет этот метод к полевым испытаниям, выявляя проблемы, связанные с содержанием влаги в изоляции трансформатора, в частности, в материале на основе целлюлозы, который значительно ускоряет старение трансформаторов.
• Влажность масла можно определить с помощью метода кулонометрического титрования Карла-Фишера. Приборы серии KF автоматизировали этот процесс, чтобы обеспечить простое считывание.
• Мониторинг изоляционных свойств масла в трансформаторе — один из самых простых тестов, который часто используется при техническом обслуживании трансформаторов. Такие тестеры, как наборы для тестирования масла серии OTS, могут определить ухудшение изоляционных свойств из-за окисления, воздействия кислот, газообразного шлама и водопоглощения.

Megger’s IDAX300

Эти тесты и эти инструменты предназначены для предупреждения коммунальных служб о потенциальных проблемах или сбоях. Периодическое тестирование может не только предотвратить проблемы, но и продлить срок службы этих трансформаторов и позволить коммунальным предприятиям запланировать возможную замену. Трансформаторы — это жизнь наших массивных электрических сетей, и регулярное техническое обслуживание и испытания продлевают срок службы этих трансформаторов.

---

Об авторе:
Эльза Канту является менеджером по маркетингу Megger в Соединенных Штатах и ​​базируется в Далласе, штат Техас.

---

Экономьте на страховке — проверьте свои трансформаторы

Предприятиям, у которых на объекте произошел сбой силового трансформатора, могут быть выставлены счета на сотни тысяч долларов. Будем надеяться, что это досадное событие будет покрыто страховкой.

Тем не менее, большинству страховых компаний потребуется подтверждение режима технического обслуживания, чтобы показать, что этому дорогостоящему активу уделялось внимание и забота на протяжении всего срока его службы, чтобы свести к минимуму риск отказа. Если отчеты об испытаниях и техническом обслуживании недоступны, существует риск того, что страховая компания попытается минимизировать свою ответственность.

Новый силовой трансформатор того типа, который используется на местных подстанциях, может стоить от нескольких тысяч долларов до более 1 миллиона долларов, и время доставки нередко составляет несколько месяцев. Добавьте время простоя из-за отказа и стоимость альтернативных временных поставок, а общие убытки, понесенные предприятием в результате отказа трансформатора, могут быть огромными.

В результате неудивительно, что страховщики заботятся о том, чтобы все аспекты их полиса были выполнены, прежде чем они выплатят такие крупные претензии. А политика, напечатанная мелким шрифтом, неизменно возлагает на владельца трансформатора ответственность за принятие всех возможных мер по поддержанию его в хорошем состоянии, что по существу означает регулярное тестирование и техническое обслуживание.

Многие владельцы предприятий предполагают, что силовые трансформаторы на их объектах находятся в ведении коммунальной компании, которая снабжает их электроэнергией. Хотя обычно это так, во многих случаях за трансформатор отвечает компания, которая владеет или арендует участок.

«Мы настоятельно рекомендуем любой компании, у которой есть силовой трансформатор, проверить, несут ли они за него ответственность», — говорит консультант по предотвращению потерь. «Если да, то они должны, по крайней мере, рассмотреть вопрос о создании регулярной программы тестирования. Это не только поможет их страховщикам быть довольными, но также сведет к минимуму риск серьезного сбоя в бизнесе, который неизменно следует за отказом трансформатора».

Для проведения испытаний и профилактического обслуживания компания Megger предлагает широкий ассортимент оборудования для испытаний трансформаторов.

Сюда входят анализаторы диагностики изоляции, использующие диэлектрическую частотную характеристику для точного измерения содержания влаги в изоляции трансформатора, и анализаторы частотной характеристики с разверткой, которые могут обнаруживать электромеханические изменения внутри трансформаторов. Компания Megger также предлагает наборы для проверки коэффициента трансформации, анализаторы трансформаторного масла и трансформаторные омметры.

Другие коммунальные продукты Текущие выпуски статей
Другие коммунальные продукты Архив выпусков статей

---

Экономьте на страховке — протестируйте свои трансформаторы

Объяснение электрического трансформатора — инженерное мышление

Изучите основы трансформаторов и принципы их работы в этой статье.

Прокрутите вниз, чтобы посмотреть обучающее видео на YouTube.

Это трансформатор. Мы находим их повсюду, они необходимы для нашего современного образа жизни. Они обеспечивают связь между нашими домами и электростанциями. В этой статье я собираюсь показать вам, как они работают, почему они издают такой шум и как их рассчитать.

Что такое трансформатор?

Трансформеры выглядят примерно так. Мы найдем их проиллюстрированными такими символами на электрических чертежах. Трансформаторы — это просто устройства, используемые для передачи электрической энергии. Он может изменять напряжение и ток в процессе, что очень полезно. Однако они работают только с переменным током, с постоянным током не работают.

Большинство бытовых приборов оцениваются в ваттах или киловаттах, но трансформаторы оцениваются в единицах ВА для вольт-ампер или даже киловольт-ампер, мы узнаем почему позже в статье.

Мы можем найти небольшие трансформаторы, используемые в дверных звонках или зарядных устройствах для ноутбуков, у нас есть более крупные версии для снабжения наших домов и предприятий, а также огромные трансформаторы, которые питают целые районы городов и даже городов.

Итак, где вы видели используемые трансформаторы, дайте мне знать в разделе комментариев ниже.

Существует множество различных способов изготовления трансформатора. У меня есть несколько небольших общих примеров здесь. Но, по сути, это одно и то же. У них две отдельные катушки проволоки, намотанные на железный сердечник. Генератор или источник питания подключается к одной катушке, известной как первичная сторона, а затем нагрузка, на которую нам нужно подавать питание, подключается к другой катушке, известной как вторичная сторона.

Если я разберу его, мы увидим, что это просто два отдельных витка проволоки и множество листов железа. Вот и все. Трансформатор просто преобразует мощность между катушками.

Электричество опасно, поэтому не пытайтесь делать это дома, если вы не квалифицированы и не компетентны.

Итак. Если мы используем что-то, называемое повышающим трансформатором, то мы можем увеличить напряжение на выходе. Если мы используем понижающий трансформатор, то мы можем уменьшить напряжение на выходе. Но зачем нам это? Ну, электростанция может вырабатывать 12000 вольт. Но вашему дому нужно от 120 до 240 вольт. Электростанция, вероятно, находится на большом расстоянии, поэтому в кабелях будет большое сопротивление, что приведет к огромным потерям энергии в пути.

Вместо этого мы используем повышающий трансформатор, чтобы увеличить напряжение примерно до 400 000 вольт. Затем, когда мы добираемся до города, мы используем понижающий трансформатор, чтобы уменьшить это напряжение примерно до 11 000 вольт для местного распределения, а затем снова уменьшить его примерно до 240 вольт для наших домов.

Увеличивая напряжение через трансформатор, мы уменьшаем ток. Потери энергии в кабеле зависят от электрического тока и сопротивления кабеля.

Если этот кабель имеет сопротивление, например, 5 Ом, и мы попытаемся передать через него 10 кВт при 240 Вольтах, мы потеряем около 87%, потому что ток большой, а напряжение низкое, поэтому потери огромны. Но если мы отправим его на 400 000 вольт, мы потеряем крошечную долю 1%, потому что ток низкий. Таким образом, мы можем передавать мощность дальше и эффективнее при высоких напряжениях.

В качестве примечания, причина, по которой дома в Северной Америке могут иметь либо 120, либо 240 В, заключается в том, что они используют 3-проводную систему, где дополнительный провод подключается к центру вторичной катушки. Поэтому мы можем использовать только половину катушки, чтобы получить 120 вольт, или полную катушку, чтобы получить 240 вольт. Тем не менее, в большинстве стран мира используется около 230 вольт, и для этого они используют только 2-проводную систему, которая имеет гораздо более простую конструкцию и обеспечивает большую мощность в розетках. А это пригодится например, чтобы быстро вскипятить воду в чайнике.

Кстати, ранее я подробно рассказывал о системах электроснабжения жилых домов, посмотрите ЗДЕСЬ.

Как это работает

Когда мы пропускаем электрический ток через провод, вокруг провода создается магнитное поле. Если мы изменим направление тока, изменится и магнитное поле. Мы можем увидеть это, поместив циркуль вокруг провода.

Когда мы подключаем генератор переменного тока к замкнутому контуру провода, магнитное поле внутри генератора будет в основном толкать и притягивать электроны в проводе, так что они постоянно меняют направление между движением вперед и назад. Следовательно, магнитное поле постоянно реверсируется. Из-за этого напряжение будет варьироваться между максимальным и минимальным значениями. Вот почему мы видим синусоидальную форму, если подключаем осциллограф к розетке. Этот шаблон повторяется 50 или 60 раз в секунду в зависимости от того, является ли источник питания частотой 50 или 60 Гц. Частота переменного тока в Северной Америке составляет 60 герц, но в большинстве стран мира она составляет 50 герц. С трансформатором частота, которую мы вводим, является частотой, которую мы получаем. Мы можем просто увеличивать или уменьшать напряжение, но не частоту.

Когда мы сворачиваем проволоку в катушку, это магнитное поле становится еще сильнее. Провод должен быть изолирован эмалевым покрытием, чтобы обеспечить протекание тока по всей длине, иначе он просто пойдет по кратчайшему пути и не будет работать.

Если мы поместим вторую катушку провода в непосредственной близости от первой катушки, то магнитное поле индуцирует напряжение в этой второй катушке, потому что это магнитное поле будет толкать и притягивать электроны во второй катушке, заставляя их шаг. Следовательно, это трансформер.

То же самое произойдет, если мы проведем магнит мимо катушки с проволокой. Магнит будет индуцировать напряжение в катушке.

Ключевым компонентом здесь является то, что магнитное поле постоянно меняет полярность, а также интенсивность. Это возмущает свободные электроны и заставляет их двигаться. Мы называем это электродвижущей силой.

Однако работает только с переменным током. Не получится, если мы подключим к трансформатору источник постоянного тока. Поток электронов по-прежнему будет создавать магнитное поле вокруг первичной катушки, но оно будет постоянным, с фиксированной полярностью и напряженностью. Таким образом, это не будет мешать электронам во вторичной обмотке.

Единственный раз, когда он будет создавать электродвижущую силу с использованием постоянного тока, это кратковременно, когда переключатель размыкается и закрывается, потому что это возбуждает и обесточивает магнитное поле катушки, поэтому оно изменяется. Или, в качестве альтернативы, мы могли бы изменить напряжение, потому что это также будет увеличивать и уменьшать магнитное поле катушки.

Обратите внимание, что когда я пропускаю постоянный ток через этот трансформатор, мы получаем очень короткий всплеск напряжения по мере увеличения и уменьшения магнитного поля. Но если я использую источник переменного тока, мы получаем постоянное выходное напряжение, потому что магнитное поле постоянно меняется. Вот почему мы используем переменный ток.

Теперь мы можем просто использовать два отдельных витка провода в качестве трансформатора, он будет работать, но не очень хорошо. Проблема в том, что мы теряем большую часть магнитного поля, потому что оно не находится в зоне действия вторичной катушки. Итак, между катушками помещаем сердечник из ферромагнитного железа. Это концентрирует магнитное поле и направляет его на вторичную катушку, так что трансформатор работает более эффективно.

Однако это не идеальное решение. Это приведет к вихревым токам, протекающим вокруг сердечника, которые нагревают трансформатор и, следовательно, расходуют энергию. Чтобы уменьшить это, сердечник сделан из множества тонких ламинированных листов, которые ограничивают движение вихревых токов и уменьшают их влияние. Хотя мы по-прежнему теряем часть магнитного поля из-за потока рассеяния, а также получаем некоторые потери из-за помех, возникающих в стыках. Мы также теряем энергию в проводе и катушках, потому что они всегда будут иметь некоторое сопротивление, а это выделяет тепло. Итак, в трансформаторе у нас есть потери в меди, а также потери в железе.

Переменный ток заставляет листы расширяться и сжиматься на крошечные, крошечные величины, что вызывает вибрацию между листами, и поэтому мы получаем этот жужжащий звук.

Повышающий трансформатор работает просто за счет большего количества витков провода на вторичной стороне. Это увеличивает напряжение, но уменьшает ток. Понижающий трансформатор работает за счет меньшего количества витков провода на вторичной стороне. Это снижает напряжение, но увеличивает ток. Это не волшебное устройство, которое производит больше энергии, чем получает.

Например, понижающий трансформатор может получать 240 вольт и выдавать 120 вольт, мы видим, что напряжение уменьшается вдвое, а ток удваивается. Если мы умножим напряжение и ток, мы увидим одно и то же значение с каждой стороны. Это значение вольт-ампер, которое представляет собой мощность или полную мощность, и оно должно оставаться неизменным, поэтому, если напряжение изменяется, ток должен изменяться пропорционально для поддержания мощности.

Почему трансформаторы используют единицы кВА вместо киловатт?

Трансформатор просто передает мощность между катушками, поэтому мы используем вольтамперные единицы. Киловатты зависят от того, что вы подключаете к трансформатору. Производитель не знает, что вы будете подключать к трансформатору, поэтому указывает общую номинальную полную мощность в вольт-амперах. И это потому, что в цепях переменного тока нагрузка зависит от фактической мощности в киловаттах, умноженной на коэффициент мощности, который в основном является эффективностью, и это зависит от устройства.

 Некоторое количество энергии потребляется, но она не производит работы, она просто тратится впустую в виде тепла, и мы называем это реактивной мощностью в единицах В.А.Р. Коэффициент мощности – это просто отношение истинной мощности к кажущейся мощности. (PF=KW/KVA)

Если вы думаете о стакане пива. Жидкое пиво — полезная штука, это ваша истинная мощность в киловаттах. Но всегда есть немного пены, которая бесполезна, мы этого не хотим. Это реактивная мощность или вольт-ампер реактивный. Вы платите за общий объем стакана, вне зависимости от того, сколько внутри пены и пива, это ваша кажущаяся мощность, в вольт-амперах. Если у вас есть хороший бармен, вы получите немного пены и много пива за свои деньги. Если у вас плохой бармен, то за ваши деньги вы получите много пены и мало пива.

Производитель трансформатора фактически заявляет, что трансформатор может выдержать такой большой стакан, но вам решать, сколько пива и пены вы положите в него. Чем меньше пены вы пытаетесь пройти, тем больше пива вы можете получить. Таким образом, чем эффективнее устройство, которое вы подключаете, тем больше вещей вы можете запитать.

Трансформаторы также часто используются в выпрямительных цепях для преобразования переменного тока в постоянный. Трансформатор снижает напряжение, а затем некоторые диоды преобразуют его в грубый постоянный ток, а конденсатор затем сглаживает его в хороший чистый источник питания. Вы можете подробно узнать, как это работает, в нашей предыдущей статье 9.0019 ЗДЕСЬ.

Базовые расчеты трансформаторов

Давайте проведем базовые расчеты трансформаторов, предполагая, что они идеальны и не имеют потерь.

Если бы у нас был трансформатор с 1000 витков на первичной обмотке и 100 на вторичной, и мы подали бы на него 120 вольт, какое напряжение мы бы увидели на вторичной обмотке? Мы можем использовать эту формулу, чтобы узнать это, и мы видим, что ответ — 12 вольт, так что это понижающий трансформатор.

Что, если бы мы знали только выходное напряжение и количество витков. Ну, мы могли бы найти входное напряжение, используя эту формулу; и мы вводим значения, чтобы получить ответ.

Если бы мы хотели найти количество витков на вторичной стороне и знали напряжения и витки на первичной обмотке, то мы могли бы использовать эту формулу, чтобы получить ответ.

Если бы мы хотели найти количество витков на первичном ide, мы могли бы использовать эту формулу, и это даст нам ответ.

Если бы у нас был ток 1,2 ампера на вторичной обмотке, то мы находим ток первичной обмотки, используя эту формулу, и видим, что ответ равен 0,12 ампера
Мы также могли бы найти ответ, если бы знали вторичный ток и оба напряжения, используя эту формулу формула

Если бы мы знали ток на первичной стороне и напряжения на первичной и вторичной обмотках, мы могли бы найти вторичный ток, используя эту формулу, или мы также могли бы найти ответ, используя эту формулу.

Затем мы проверяем, что мощность одинакова на обеих сторонах трансформатора, путем умножения напряжения и тока.

Теперь рассмотрим несколько примеров повышающих трансформаторов.

Если бы у нас было 100 витков на первичной обмотке и 200 на вторичной, и мы подали на нее 120 вольт, какое напряжение мы бы увидели на вторичной обмотке? Мы можем использовать эту формулу, чтобы найти, что ответ равен 240 В, следовательно, это повышающий трансформатор.

Что, если бы мы знали только выходное напряжение и количество витков. Ну, мы могли бы найти входное напряжение с помощью этой формулы.

Если бы мы хотели найти количество витков на вторичной стороне и знали напряжение и витки на первичной обмотке, то мы могли бы использовать эту формулу.

Если бы мы хотели найти количество витков на первичной обмотке, мы могли бы использовать эту формулу.

Если бы у нас был ток 1 ампер на вторичной обмотке, то мы находим ток первичной обмотки по этой формуле и видим ответ 2 ампера.
Мы также могли бы найти ответ, если бы знали вторичный ток и оба напряжения, используя эту формулу.

Если бы мы знали ток на первичной стороне и напряжение на первичной и вторичной обмотках, мы могли бы найти вторичный ток, используя эту формулу, или мы также могли бы найти ответ, используя эту формулу, если бы знали количество витков.

Проверяем одинаковую мощность с обеих сторон трансформатора, перемножая напряжение и ток.

---

Я не могу найти трансформатор дверного звонка

[email protected] 13 июня 2022 г.

Что такое трансформатор для проводного дверного звонка?

На базовом уровне, чтобы понять роль трансформатора, вам просто нужно взглянуть на само слово «трансформатор». Когда к вам в дом приходит электричество, оно приходит на 120В. Это слишком большое напряжение для питания простого устройства, такого как дверной звонок, поскольку почти все они работают при напряжении 12 В или 16 В. Так какую роль играет трансформер? Он преобразует электричество со 120 В в 12 В, с чем может справиться ваш низковольтный дверной звонок.

Чтобы купить нашу коллекцию или самые распространенные проводные дверные звонки и трансформаторы проводного дверного звонка , посетите нашу страницу трансформатора дверного звонка. На этой странице есть небольшая диаграмма, в которой подробно описаны основные функции каждого проводного дверного звонка. Пожалуйста, не стесняйтесь звонить или писать нам по электронной почте, если вам нужна помощь в выборе подходящего трансформатора для проводного дверного звонка.

Как они используются в проводных дверных звонках?

Типичная система подключается следующим образом:  Низковольтный трансформатор дверного звонка подключается к домашней электросети. Затем рядом с входной дверью устанавливается проводная кнопка дверного звонка. От этой кнопки к трансформатору дверного звонка идет провод звонка. Далее сам проводной дверной звонок также подключается к трансформатору дверного звонка. Цепь замыкается, но при нажатии кнопки звонка передней двери электрическая цепь замыкается, и дверной звонок звонит.

В большинстве проводных дверных звонков для питания системы используется трансформатор дверного звонка. Существуют проводные дверные звонки с батарейным питанием, в которых используются батареи, что позволяет избежать необходимости в трансформаторе, но эти системы имеют некоторые ограничения. В частности, эти типы дверных звонков (проводные с батарейным питанием) не очень хорошо работают с кнопками дверного звонка с подсветкой, потому что потребляемая мощность кнопки с подсветкой быстро разряжает батареи. В большинстве случаев вам понадобится трансформатор дверного звонка, ЕСЛИ у вас есть или нужен проводной дверной звонок, особенно если у вас есть кнопка с подсветкой снаружи.

Существует множество других применений трансформаторов для дверных звонков

Большое разнообразие продуктов, которые мы продаем на 1800doorbell.com, относятся к низковольтным типам продуктов и работают от 12 В. Например, у нас есть стробоскопы на 12 В, которые можно использовать для подачи сигнала при зарядке, а также счетчики и бегущие строки, работающие от 12 В.

Трансформаторы дверного звонка играют важную роль с функцией «Расширение звонка»

Очень популярная категория продуктов, которые мы продаем, известна как удлинитель дверного звонка, большинство из которых имеет торговую марку «расширить звонок». ” Эти продукты позволяют расширить диапазон прослушивания вашей проводной системы дверного звонка, подключившись к вашему проводному дверному звонку, передавая беспроводной сигнал, который стимулирует приемник беспроводного дверного звонка звонить.

Важнейшим элементом таких удлинителей является беспроводной передатчик, такой как LRA-EX1000. Используя прилагаемые инструкции, вы просто подключаете этот небольшой передатчик к существующему трансформатору дверного звонка. Когда нажимается кнопка дверного звонка, создается беспроводной сигнал вместе с существующим звуком дверного звонка, который принимается прилагаемым приемником дверного звонка. Это позволяет вам добавлять беспроводные приемники, доступные как в версии с подключаемым модулем, так и в версии с батарейным питанием, по всему дому.

Одним из наших самых популярных продуктов является LH-3050WC, предназначенный для слабослышащих, у которых уже есть проводной дверной звонок, и они плохо его слышат. В этом комплекте передатчик удлинителя дверного звонка подключается к существующему проводному трансформатору дверного звонка пользователя, так что сигнализируется мигающий приемник дверного звонка со стробоскопом.

Я не могу найти трансформатор дверного звонка. Где находится трансформатор дверного звонка?

Это сложный вопрос, на который нет однозначного ответа. Это зависит от того, куда его поставил электрик, устанавливавший ваш проводной дверной звонок. На протяжении многих лет мы видели несколько, казалось бы, случайных мест, где были найдены трансформаторы дверных звонков. Когда вы говорите: «Я не могу найти трансформатор для дверного звонка», обычно это происходит в одном из трех мест.

• В гараже — осмотритесь в гараже, если не можете найти трансформатор для проводного дверного звонка. Иногда он монтируется рядом с двигателем гаражных ворот или утоплен в боковой стене рядом с коробкой выключателя или электрическим щитом. Если вы видите два провода, выходящие из потолка или стены, проследите эти провода, чтобы увидеть, ведет ли он вас к трансформатору дверного звонка.
• На чердаке – аналогичная ситуация с гаражом, иногда трансформатор дверного звонка находится в атаке и крепится к стропилу. Это не очень распространено, но когда люди говорят, что я не могу найти трансформатор для дверного звонка, а я искал везде, чердак может быть укрытием.
• В стене рядом с проводным дверным звонком — нам кажется, что есть ситуация, когда вы не можете найти свой трансформатор, и он находится под проводным звонком (например, в фойе), утопленным в стену. Снимите крышку коробки звонка и снимите механизм звонка со стены, где он может быть спрятан.

Установка трансформатора дверного звонка

Подходящее время для установки проводки дверного звонка, когда потолки и стены находятся на начальной стадии строительства или во время реконструкции. Если вы устанавливаете дверной звонок в своем готовом доме, беспроводной дверной звонок — лучший выбор для вас, поскольку вам не нужно прорезать стены вашего дома для установки проводки. Проводка дверного звонка в новых домах — очень простая задача.

Проводка для дверных звонков имеет низкое напряжение, около 12 вольт. Размер провода 18-го калибра, который называется проводом дверного звонка. С этим фактом вы никогда не ошибетесь при установке проводки вашего дверного звонка.

При установке провода дверного звонка провод должен быть проложен сзади каждого зуммера к так называемому трансформатору дверного звонка. Для проводки дверного звонка требуется трансформатор дверного звонка, который можно подключить к цепи с напряжением 20 вольт. Трансформатор дверного звонка помогает снизить электрическое напряжение на 12 вольт.

Выключите электричество, прежде чем прикоснуться к трансформатору!

Прежде чем подключать трансформатор дверного звонка к электростанции, убедитесь, что электричество отключено. Рубильник также следует отключить и рассказать членам семьи о своей задаче. Трансформатор дверного звонка имеет нейтральный винт и горячий винт. Тот, который называется горячим винтом, – это место, где черный провод должен быть подключен, а белый провод подключен к винту для нейтрали. По этой проводке будет подаваться питание на трансформатор дверного звонка. Одиночный нейтральный провод и провод накаливания будут проходить от трансформатора дверного звонка в так называемую коробку звонка.

Для проводки дверного звонка используются горячие линии, которых обычно две, которые подключаются к дверному звонку из коробки для звонка. Если зуммер будет контролировать две области, то у дверного звонка будет два звонка, отличающихся друг от друга, чтобы вы могли определить, какую дверь открыть. Провод будет подключаться к трансформатору дверного звонка, содержащему 2 горячих винта, предназначенных для каждого дверного звонка. Он также будет подключаться к каждому дверному звонку с использованием 2 горячих кабелей. Когда кнопка дверного звонка нажата, ток электричества будет завершен цепью, так что прозвучит зуммер.

См. Трансформаторы для дверных звонков на сайте 1800doorbell.com

Для получения дополнительной информации о наших проводных дверных звонках и трансформаторах, пожалуйста, свяжитесь с нами.

Трансформатор, обслуживающий ваш дом: что вам нужно знать

При нарушении нормальной работы распределительный трансформатор может создать ряд проблем для дома или предприятия, которое он обслуживает. Определенные внутренние и внешние условия трансформатора могут вызвать проблемы, которые проявляются по-разному, от повреждения электроники до пожаров внутри или снаружи дома.

---

Мы закончили наш последний выпуск об электросети США, выделив самую обширную ее часть — распределение электроэнергии между предприятиями и домами. В частности, мы рассмотрели распределительные трансформаторы, которые служат конечной точкой «понижения» напряжения до того, как электричество поступит в дом.

Когда работают миллионы трансформаторов, проблемы нередки

Внутренние и внешние условия трансформатора могут вызывать проблемы, которые проявляются по-разному — проблемы, которые чаще всего влияют на электроснабжение вашего дома. Некоторые воздействия могут быть незначительными. Другие, гораздо более суровые. Как правило, проблемы могут возникать из-за нескольких условий. Некоторые из наиболее распространенных условий включают следующее:

• Постепенное ослабление соединений из-за колебаний температуры, вибрации или возраста.
• Износ изоляционных материалов может привести к искрению и перегреву.
• «Короткие замыкания», вызванные матушкой-природой — погодой, насекомыми или животными — соединением двух или более точек, которые не должны соприкасаться.
• Скачки напряжения (высокие электрические токи) из-за чрезмерного потребления, проблем с сетью вверх по течению или ударов молнии.
• Различные другие проблемы из-за механических повреждений или загрязнения.

Если вы думаете, что одно условие может повлиять на другое и произвести другой эффект, вы правы. Внешние проблемы, такие как скачки напряжения, могут привести к перегреву проводников и нарушению изоляции, что постепенно приведет к возникновению внутренней дуги и возможному выходу из строя.

Трансформаторы стоят дорого, и ответственной электроэнергетической компании часто требуется время для устранения проблем, которые могут возникнуть. Тестирование с целью поиска неисправностей является ключевой частью технического обслуживания трансформаторов. Электротехнические компании проводят эксплуатационные испытания, техническое обслуживание и испытания на отказ своих трансформаторов. Однако коммунальные службы часто не обнаруживают условия неисправности, что ставит затронутых домовладельцев (владельцев) в особое положение.

Проблемы с трансформатором и ваш дом

Достаточно сложно выявить проблемы с электричеством в доме, когда на самом деле виновата неисправность за пределами вашего дома (и, следовательно, вне вашего непосредственного контроля). Неисправный трансформатор может маскироваться под домашнюю проблему.

---

Вы можете  узнать больше здесь  об общих признаках проблем с электричеством в доме.

---

Опасные условия внутри дома могут возникнуть, если трансформатор не работает должным образом. Примеры таких условий включают, но не ограничиваются следующим:

• Условия «плавающего» напряжения  – провалы или скачки, когда нормальное безопасное рабочее напряжение падает ниже или выше рекомендуемого уровня соответственно и продолжается в течение длительного периода времени.
• Экстремальные изменения напряжения  – провалы или скачки напряжения, более интенсивные версии провалов или скачков напряжения, вызывающие кратковременные, но экстремальные скачки напряжения, выходящие далеко за пределы нормального безопасного рабочего напряжения.

Один конкретный пример довольно распространен: независимо от возраста, недавно установленный или обслуживаемый трансформатор может вызвать проблему, называемую ‘свободная нейтраль .’ Это условие часто приводит к обоим из перечисленных выше ненормальных состояний напряжения.

Как неисправности трансформатора попадают в ваш дом

Чтобы лучше понять, как неисправности трансформатора могут повлиять на ваш дом, полезно знать основы того, как трансформатор подключается к вашему дому.

Ваша ответственность как домовладельца по сравнению с ответственностью электроснабжающей компании, когда речь идет о вашей электроэнергии.

Четыре провода соединяют ваш дом с трансформатором. 2 из них земля и нейтраль. Остальные 2 — «горячие» провода. Ваш дом получает два провода под напряжением — или «фазы» — от вашего трансформатора. Каждая фаза служит одной из двух «ветвей», исходящих от вашего главного электрического щита. Электрик, спроектировавший и установивший вашу электрическую систему, сделал это размеренно. Они распределили его по всему дому, чтобы обеспечить безопасную балансировку всех нагрузок.

Проблема со слабой нейтралью

Несмотря на то, что они предназначены для работы одинаково, одна фаза в вашем доме может быть затронута отдельно от другой. Например, незакрепленная нейтраль может по-разному влиять на каждую фазу. Иными словами, одна половина вашего дома может находиться в условиях низкого напряжения, а другая половина находится в противоположной ситуации: в условиях высокого напряжения.

Что делает эти «состояния отказа» такими коварными , так это то, что они могут оставаться незамеченными, пока не произойдет что-то неблагоприятное. Например, прибор или устройство не работает из-за необратимого повреждения. Или, что еще хуже, внутри стены или потолка возникает электрический пожар. В других случаях состояние может проявиться до крупного инцидента. Распространенным является случайное затемнение (или усиление) света, не связанное с выключением или включением других приборов (например, вашей системы HVAC). И, конечно же, экстремальные условия могут привести к возгоранию в самом трансформаторе или рядом с ним.

Ting профессионально обнаруживает сигналы, связанные с ослабленной нейтралью , и может помочь определить, исходят ли они из вашего дома или из внешнего элемента, такого как трансформатор, обслуживающий ваш дом.

Независимо от того, входит ли обнаруженная Ting опасность возгорания в вашу ответственность или в сферу ответственности вашей электроэнергетической компании, приложение Ting уведомит вас, и команда Ting свяжется с вами.

Мы обнаружили у наших клиентов бесчисленное количество проблем с трансформаторами и связанными с ними соединениями. В следующем выпуске мы расскажем, что вы можете сделать, если подозреваете, что у вас возникла проблема с трансформатором электроснабжения, обслуживающим ваш дом, и как Ting может помочь.

---

Вы похожи на большинство людей — профилактика и осведомленность являются ключом к вашей миссии по защите вашей семьи и дома. Вот почему мы разработали Ting: чтобы предоставить вам простой способ использовать самые значительные достижения в области «осведомленности» об электричестве и пожарной безопасности для дома. Это как электрик, который наблюдает за вашим домом 24 часа в сутки 7 дней в неделю.

Что такое трансформатор ландшафтного освещения? Когда мне это нужно?

Что такое ландшафтный трансформер?

Ландшафтный трансформатор — это устройство, которое используется для понижения высокого входного электрического тока до низкого выходного электрического тока для потребления ландшафтного освещения. Трансформатор позволяет преобразовывать домашнее (Северная Америка) 120 вольт в напряжение менее 15 вольт постоянного или постоянного тока. Большинство светильников, установленных в ландшафтных объектах, используют низкое напряжение вместо полного 120 В переменного тока. Это позволяет прокладывать оголенные провода в земле или на земле и иметь код 9.0003

Ландшафтные трансформаторы бывают разных номиналов в зависимости от выходной мощности. Они могут варьироваться от 40 до 900 Вт, что зависит от количества светильников, установленных на вашем объекте. Они также оснащены либо штекером для собственного управления, либо 24-часовым таймером, который повышает автоматизацию освещения на вашем объекте или в доме. Трансформатор можно включать и выключать для подачи питания на осветительные приборы или использовать собственное управление, включая переключатель с питанием от Google или Alexa.

Большую часть вашего выбора, кроме выбора хорошей марки, будет выбор мощности, которую он может обеспечить. Коммерческие и другие избранные продукты могут стать более сложными.

Дополнительные функции и варианты выбора

Обычные ландшафтные трансформаторы бывают трех основных типов: однофазные на землю, трехфазные на землю и четырехфазные на землю. Однофазная категория состоит из одного провода, идущего на землю от источника питания. В процессе их установки очень важно учитывать подключение осветительных приборов. Трехфазные и четырехфазные получают свою уникальность от проводов, которые соединяют их с землей. Трехфазный подключается тремя проводами, а четырехфазный подключается тремя проводами к земле. Вы должны критически относиться к идентификации проводов, чтобы предотвратить создание коротких замыканий. Если вы не знаете процесс установки, обратитесь к поставщику или техническому персоналу.

Эти трансформаторы являются ответом на ваши пожелания по наружному освещению благодаря их способности одновременно питать различные наборы осветительных приборов. Также ландшафтный трансформер является оптимальным вариантом с точки зрения энергосбережения благодаря меньшим характеристикам тепловыделения. Как клиент, вы можете быть уверены, что сэкономите много денег на счетах за электроэнергию.

Когда используется ландшафтный трансформер?

Ландшафтные трансформаторы всегда необходимы для использования ландшафтного освещения или выбора другого электрического оборудования дома или на их объекте. Возможно, вы захотите установить различные ландшафтные светильники на заднем дворе, но вы не можете просто протянуть провод и подключить обычные светильники.

Электропитание в вашем доме должно быть 120 В переменного тока или 120 В переменного тока. На вашем объекте это может быть более 120 вольт, но для осветительных приборов требуется только 8-12 вольт постоянного или постоянного тока. Работа трансформаторов проявляется в снижении высокого входного напряжения для обеспечения низкого выходного напряжения, что позволяет использовать гаджеты с низким напряжением. Трансформаторы жизненно важны для того, чтобы вы могли управлять более чем одним набором огней в любой момент времени.

Ландшафтный преобразователь также представляет собой центральное место для управления всеми источниками света, что упрощает управление ими. Эта опция избавляет вас от необходимости включать различные выключатели для осветительных приборов. Необходимость вручную включать различные источники света, особенно в дождливую погоду, может раздражать, особенно когда вы промокнете. Ландшафтные трансформеры позволяют включать все источники света одновременно.

Трансформаторы также играют важную роль в снижении опасности поражения электрическим током на объекте из-за их заземляющего компонента. Это не означает, что вы не должны быть осторожны, вы все равно можете легко получить шок, если не будете в безопасности.

Переменный ток против постоянного тока

Переменный ток и постоянный ток — это дискуссия, длящаяся более 100 лет, восходящая к Эдисону и Тесле. AC немного безопаснее, чем DC более эффективен. Это потребует будущего блога в себе. Для этой статьи просто знайте, что в вашем здании используется переменный ток и к нему предъявляются строгие требования по поддержанию электропитания в кабелепроводах и распределительных коробках. Уровень постоянного тока может быть намного ниже, чем в вашем доме, поскольку для освещения требуется очень мало энергии, особенно для светодиодов. Этот постоянный ток низкого уровня не имеет такого же риска, и поэтому провода могут быть оголены.

Как работает ландшафтный трансформер?

Мы уже обсуждали, что эти трансформаторы работают, понижая высокое входное напряжение до низкого выходного напряжения. Эти трансформаторы состоят из медной проволоки, намотанной вместе с графитовыми или железными сердечниками, которые составляют первичную и вторичную катушки. Катушки изготавливаются путем намотки медного провода вокруг сердечника в несколько витков, каждый из которых соответствует 1 вольту. Это означает, что катушка из 600 витков эквивалентна 600 вольтам. первичная катушка – это начальная катушка, подключенная к основному источнику питания. Электрический ток, протекающий через первичную катушку, создает различные магнитные поля.

Эти магнитные поля передаются на витки вторичной катушки для создания выходного тока. Процесс понижения происходит, когда витки первичной обмотки больше, чем витки вторичной обмотки. Когда более сильное магнитное поле генерируется в первичной катушке, оно принимается вторичной катушкой меньшими битами. Большинство доступных трансформаторов настраиваются в зависимости от их выходного напряжения и тока. Иногда вторичная катушка может быть подключена непосредственно к светильникам через их печатную плату.

При покупке любого трансформатора учитывайте размер и потребности в освещении для вашего объекта. Это позволит вам рассчитать требуемую общую потребляемую мощность, которая будет соответствовать ландшафтному трансформатору.

Как определить, насколько большой трансформатор мне нужен?

Размер трансформатора, который вам нужен, зависит от общей мощности, требуемой на вашем объекте, а не от размеров. Мощность определяется общим количеством установленных светильников. Чем больше количество ламп, тем больше мощность, а значит, больше трансформатор. Например, если вы собираетесь использовать 30 ламп, каждая из которых потребляет 5 Вт, общая требуемая мощность составляет 300 Вт.   Рекомендуется добавить 20 % резервной мощности. Поэтому оптимальным вариантом будет трансформатор, способный выдавать мощность 360 Вт или чуть выше.

Размер трансформатора определяется путем расчета мощности нагрузки.

20 светильников по 5 Вт каждый = 100 Вт. Таким образом, необходим трансформатор на 100 ватт, но используйте трансформатор на 120+ Ватт

. Здесь выбор низковольтных светодиодных светильников может быть более энергоэффективным, поскольку они потребляют меньше ватт по сравнению с другими источниками света. Это также уменьшит размер трансформатора, который вам нужен.

Как насчет размера шнура и кабелей?

На рынке представлены различные кабели, например кабели низкого и высокого напряжения. Они различаются по длине в зависимости от области, которую вы хотите осветить. При выборе трансформатора для установки также необходимо учитывать сопротивление кабеля. Например, 600-ваттный трансформатор может питать 200 футов кабеля калибра 14–16. Чем длиннее и толще кабель, используемый для подключения светильников, тем больше требуется мощности.

Как управляющий ландшафтом, вы должны попытаться понять любые другие потребности в электроэнергии, которые могут возникнуть на участке.