Что такое распределительный трансформатор

Digitrode

цифровая электроника вычислительная техника встраиваемые системы

В чем разница между силовым трансформатором и распределительным трансформатором

Трансформатор являет собой электрическое устройство, которое передает электрическую энергию между двумя или более цепями посредством электромагнитной индукции. Его принцип действия заключается в том, что переменный ток в одной катушке трансформатора создает переменное магнитное поле, которое, в свою очередь, индуцирует переменную электродвижущую силу (ЭДС) или «напряжение» во второй катушке.

На сегодняшний день существует немало различных типов трансформаторов. Наиболее часто встречающимися типами в промышленности являются силовые трансформаторы и распределительные трансформаторы. Иногда их путают, поэтому в данном материале постараемся ответить на вопрос, чем силовые трансформаторы отличаются от распределительных.

Если говорить коротко, то те трансформаторы, которые установлены в конечной или принимающей точке длинной высоковольтной линий электропередач, являются силовыми трансформаторами. А распределительные трансформаторы – это те устройства, которые установлены рядом с терминалами нагрузки (например, город или село), чтобы обеспечить использование напряжения на потребительских терминалах. Ниже приведены некоторые дополнительные различия между силовыми и распределительными трансформаторами.

Источник

Разница между силовым трансформатором и распределительным трансформатором

Трансформатор представляет собой электрическое устройство, которое посредством электромагнитной индукции преобразует систему переменного тока в одну или несколько систем переменного тока той же частоты, но с разными значениями тока и напряжения. Роль трансформатора в энергосистеме очень важна, поскольку она обеспечивает экономичное, надежное и безопасное производство, передачу и распределение электроэнергии при соответствующих уровнях напряжения..

Что такое силовой трансформатор?

Различные уровни первичной и вторичной электрической энергии достигаются разным количеством проводов и зависят от толщины проводов. Номер полосы напрямую связан с наведенным напряжением, а толщина провода с максимальным наведенным током или мощностью трансформатора.

Энергетические трансформаторы играют очень важную роль в системе распределения электроэнергии. С общей точки зрения трансформаторы состоят из трех основных частей: сердечника, первичной обмотки и вторичной обмотки..

Для многофазных силовых трансформаторов наиболее распространенные типы трансформаторов являются трехфазными. Трехфазные трансформаторы могут иметь разные режимы первичной и вторичной связи, а основными типами связи являются звезда (Y или Wye) и треугольное (треугольное) соединение (D).

Обмотки также могут быть подключены к двойной звезде или петле (Z). Разница между этими типами муфт заключается в линейных и фазовых значениях напряжения и тока. По типу изоляции силовые трансформаторы делятся на:

Что такое распределительный трансформатор?

Три опоры трехфазного трансформатора активны, что означает, что когда трансформатор работает, они окружены обмотками, через которые будет течь ток.

Разница между силовым трансформатором и распределительным трансформатором

Определение силового трансформатора и распределительного трансформатора

Технические характеристики силового трансформатора и распределительного трансформатора

Силовые трансформаторы рассчитаны на более высокие напряжения, такие как 400, 200, 110, 66, 33… кВ, и, как правило, рассчитаны выше 200 МВА. Распределительные трансформаторы используются в более низких диапазонах напряжения, таких как 11, 6,6, 3,3 кВ, 440, 230 В) и обычно имеют номинальную мощность менее 200 МВА..

Значения эффективности силового трансформатора и распределительного трансформатора

Размер силового трансформатора и распределительного трансформатора

Силовые трансформаторы больше по размеру (и тяжелее) и сложнее в установке.

Потери силового трансформатора и распределительного трансформатора

Тип подключения обмотки силового трансформатора и распределительного трансформатора

Источник

Распределительный трансформатор

СОДЕРЖАНИЕ

Типы [ править ]

Распределительные трансформаторы классифицируются по различным категориям в зависимости от таких факторов, как:

Используйте [ редактировать ]

Связи [ править ]

Первичный [ править ]

Первичные обмотки высокого напряжения выведены на вводы в верхней части корпуса.

Вторичный [ править ]

Вторичные обмотки низкого напряжения присоединяются к трем или четырем выводам на стороне трансформатора.

В коммерческих и промышленных целях иногда требуются более высокие вторичные напряжения, например 480 вольт. Некоторым промышленным потребителям требуется трехфазное питание с вторичным напряжением. Для этого можно использовать трехфазные трансформаторы. В США, где используются в основном однофазные трансформаторы, три идентичных однофазных трансформатора часто подключаются к блоку трансформаторов по схеме звезды или треугольника, чтобы создать трехфазный трансформатор.

Строительство [ править ]

Первичные обмотки намотаны из покрытой эмалью медной или алюминиевой проволоки, а сильноточные и низковольтные вторичные обмотки намотаны с помощью толстой ленты из алюминия или меди. Обмотки изолированы пропитанной смолой бумагой. Вся сборка запекается для отверждения смолы, а затем погружается в стальной резервуар с порошковым покрытием, который затем заполняется трансформаторным маслом.(или другая изолирующая жидкость), инертная и непроводящая. Трансформаторное масло охлаждает и изолирует обмотки, а также защищает обмотку трансформатора от влаги, которая будет плавать на поверхности масла. Резервуар временно вакуумируется во время производства, чтобы удалить оставшуюся влагу, которая может вызвать искрение, и герметизируется от погодных условий с помощью прокладки наверху.

Трансформаторы на столбах часто включают в себя аксессуары, такие как разрядники для защиты от перенапряжений или плавкие вставки. Трансформатор со встроенной защитой включает в себя внутренний предохранитель и ограничитель перенапряжения; у других трансформаторов эти компоненты устанавливаются отдельно вне резервуара. [10] Трансформаторы на столбах могут иметь проушины, позволяющие устанавливать их непосредственно на столб, или могут быть установлены на траверсах, прикрепленных к столбу болтами. Воздушные трансформаторы мощностью более 75 кВА могут быть установлены на платформе, поддерживаемой одним или несколькими полюсами. [11] Трехфазная сеть может использовать три идентичных трансформатора, по одному на фазу.

Трансформаторы, предназначенные для подземной установки, могут быть рассчитаны на периодическое погружение в воду. [12]

Распределительные трансформаторы могут включать в себя устройство РПН, позволяющее незначительно регулировать соотношение между первичным и вторичным напряжением, чтобы довести напряжение потребителя до желаемого диапазона на длинных или сильно нагруженных линиях.

Трансформаторы, монтируемые на площадках, имеют надежно запертые и заземленные на болтах металлические корпуса, предотвращающие несанкционированный доступ к внутренним частям под напряжением. Корпус может также включать предохранители, разъединители, вводы отключения нагрузки и другие аксессуары, как описано в технических стандартах. Трансформаторы, устанавливаемые на площадку для распределительных систем, обычно варьируются от 100 до 2000 кВА, хотя также используются и более крупные блоки.

Источник

Разделительный трансформатор

Разделительными называют трансформаторы с одинаковыми характеристиками напряжения или силы тока на выходе и выходе. У таких аппаратов одинаковое количество витков на первичной и вторичной катушке. В результате коэффициент трансформации равен единице. Применение подобных агрегатов повышает безопасность, так как во вторичных цепях отсутствуют электрические связи с источником напряжения или землёй.

Разделение обмоток на входе и выходе обеспечивается посредством усиленной двойной изоляции. Дополнительная мера – размещение катушек на физически разных сердечниках.

Вторичная обмотка выполнена без заземления нулевого контакта, поэтому случайное прикосновение к ней не вызовет поражения электрическим током, если человек одновременно не дотронется до металлической трубы, не будет стоять во влажном месте, или опасность прохождения электротока через тело возникнет другим способом.

Принцип работы

Прибор работает на принципе, аналогичном обычному трансформатору: при подаче тока на первичную катушку, в ней индуцируется магнитный поток, с последующим его образованием во вторичной обмотке, что вызывает передачу электротока. Поскольку характеристики катушек идентичны, параметры электротока первичной и вторичной обмоток будут одинаковы.

Схема разделительного трансформатора

Классификация

В настоящее время промышленно выпускается несколько разновидностей разделительных трансформаторов, предназначенных для безопасной эксплуатации электроустановок. Различают следующие виды таких устройств:

Аппараты могут предусматривать узкоспециализированные условия применения. Подобные аппараты устанавливаются в медицинских учреждениях для электроснабжения операционных, стационарных и других важных отделений, где предъявляются высокие требования к безопасности.

Разделительный трансформатор

Применение

Использование разделительных трансформаторов особенно необходимо в помещениях, к эксплуатации которых предъявляются повышенные требования к электробезопасности. Это касается:

В домашних условиях такие аппараты могут устанавливаться в ванных комнатах, бассейнах и других технических помещениях, где предъявляется повышенный уровень к защите от поражения электрическим током. Возможно их подключение к котельным агрегатам.

Порядок подключения

Подключить аппарат очень просто. Предварительно на объекте отключается электрический ток. Сначала подсоединяются контакты объекта, затем со стороны подачи напряжения.

После плотного подсоединения контактов на трансформатор подаётся электрический ток и проверяется правильность его работы.

Преимущества и недостатки устройства

Использование разделительных трансформаторов позволяет добиться следующих преимуществ:

Недостаток данных устройств в дополнительном усложнении домашней или производственной сети, невозможности обеспечения полной защиты от поражения электрическим током.

Как сделать самому разделительный трансформатор

Аппарат небольшой мощности несложно изготовить самостоятельно, при наличии подобных навыков и элементарных знаний в области электротехники.

Детальнее схема устройства и порядок соединения полуобмоток показан на схеме:

Аппарат может использоваться для запитывания мастерской или другого вспомогательного помещения. Перед подключением к стационарной электросети, устройство необходимо проверить электрическим током небольшой величины. В качестве потребляющего устройства подойдёт обычная лампа небольшой мощности.

Но если у домашнего мастера недостаточно электротехнических знаний и отсутствует опыт подобных работ, рекомендуется обратиться к специалисту соответствующего профиля.

Цена разделительных трансформаторов

Стоимость данных аппаратов зависит от характеристик и назначения, а также ценовой политики производителя и торговой организации. В среднем такое оборудование может стоить от 9 до 70 тыс. руб., в зависимости от указанных характеристик.

В таблице приведено несколько примеров цен данных аппаратов:

Использование разделительных трансформаторов позволяет добиться высокого уровня безопасности в помещениях, где к эксплуатации электрических сетей предъявляются особые требования. Пользователь может подобрать устройство с необходимыми характеристиками, учитывая финансовые возможности и параметры предполагаемой эксплуатации.

Источник

Что такое разделительный трансформатор: конструкция, принцип действия

Напряжение 220 В небезопасно для человека. Случайное прикосновение к фазному проводу или к корпусу прибора, оказавшемуся под напряжением, может привести к летальному исходу, если человек стоит на земле или заземленной поверхности. Особую опасность представляют сетевой ток во влажных помещениях. Безопасную эксплуатацию оборудования обеспечивает разделительный трансформатор. Он применяется для развязки гальванической связи блока питания с сетевым напряжением, что сводит к нулю вероятность поражения током.

Конструкция и принцип действия

Главное отличие разделительного трансформатора – отсутствие гальванической связи между катушками, которые надежно отделены гальванической изоляцией. Обычно обмотки образующие первичную цепь трансформатора по параметрам идентичны обмоткам во вторичных цепях. В таком случае коэффициент трансформации для данного разделительного трансформатора равен 1. То есть, устройство используется исключительно для гальванической развязки. Пример разделительного аппарата смотрите на рис. 1.

Рис. 1. Разделительный трансформатор

Характерной особенностью трансформаторов этого типа является то, что цепи вторичных обмоток в разделительной трансформации не оборудуются защитным заземлением. С целью обеспечения надежности гальванической развязки применяют дополнительную изоляцию между катушками. В отдельных случаях витки первичных обмоток отделяют защитным экраном от вторичных обмоток или разносят их физически на разные части магнитопровода.

В остальном конструкция и принцип работы не отличается от трансформаторов других типов:

Между напряжениями в катушках и токами существует зависимость: величины вторичных напряжений прямо пропорциональны первичным напряжениям, с коэффициентом пропорциональности k=W₂/W₁, а выходной ток обратно пропорционален току в первичной обмотке.

Благодаря отсутствию гальванической связи между катушками и отделению от цепи заземления первичной обмотки случайное прикасание к любому выводу вторичной катушки не приводит к поражению током. Остерегаться необходимо только одновременного касания разных выводов трансформатора.

Таким образом, при электрическом контакте с токоведущими частями оборудования запитанного от разделительного трансформатора электрическая цепь с землей не образуется, что исключает возможность поражения электротоком. Разделительные трансформаторы обеспечивают также защиту подключенных электроприборов при однофазных замыканиях. Если КЗ произойдет в первичной цепи, то вторичная цепь просто обесточивается. Однако для полной защиты в первичную цепь подключайте УЗО.

Назначение

Автономные силовые обмотки в основном применяются для отделения цепей электротехнических устройств от напряжений, поставляемых электрической сетью. При этом мощность нагрузки составляет от 100 Вт до 60 кВт. Электрические приборы, отделенные от питающей сети, получают дополнительную защиту, они безопаснее в обслуживании.

Разделительные трансформаторы применяются для подключения нагрузки в помещениях с условиями. повышающими уровень опасности поражения электрическим током. Такими сооружениями являются подвалы, ванные комнаты, и другие помещения с повышенной сыростью.

В целях безопасности делают гальваническую развязку оборудования применяемого в медицинских учреждениях. Подключать разделительный трансформатор целесообразно везде, где существуют повышенные требования к безопасности, там, где нет надежной изоляции с землей.

Разновидности

В электротехнике довольно часто используют понижающий трансформатор с гальваническим разделением цепей первичной обмотки и вторичной катушки.

Такого типа разделительный понижающий аппарат позволяет решить две задачи:

Семейство силовых трансформаторов включает в себя серии однофазных трансформаторов, обладающими различными номинальными мощностями. Промышленные силовые агрегаты обычно бывают внушительных размеров и устанавливаются стационарно в специальных боксах (см. рис. 2).

Рис. 2. Промышленный разделительный трансформатор

Существуют компактные переносные устройства (см. рис. 3).

Применение переносных трансформаторов удобно в тех случаях, когда электрооборудование не может быть установлено стационарно, а используется периодически. Например, при использовании электроинструмента в кабельных колодцах, в подвалах и т.п. При номинальных первичных напряжениях эти устройства стабильно работают. Они хорошо защищены от воздействия влаги и прочих влияний окружающей среды.

Рис. 3. Переносной разделительный агрегат

Во входных сигнальных блоках, а также в других цепях электронного оборудования применяются малогабаритные, высокочастотные импульсные трансформаторы.

По конструкции сердечника сетевой трансформатор чаще всего бывает стержневого типа. Встречаются также тороидальные модели.

Рис. 4. Тороидальный разделительный трансформатор

Технические характеристики

Промышленность поставляет на рынок множество моделей с различными характеристиками. Запомнить их просто невозможно. Да в этом нет необходимости. Большинство характеристик будут интересны только узким специалистам.

Для практических целей достаточно знать основные параметры трансформатора. Обычно эти параметры указаны в паспорте устройства.

При выборе разделительного трансформатора обращайте внимание на следующие основные характеристики:

Номинальная мощность должна совпадать или немного превышать мощность нагрузки. Первичное напряжение должно соответствовать параметрам первичной сети, а вторичное – напряжению питания подключаемых электроприборов. При выборе импульсных трансформаторов обращайте внимание на частоту тока.

Характеристики, выделенные курсивом важны, но для их понимания требуются более глубокие познания в сфере электротехники.

Порядок подключения

Однофазное напряжение формируется методом подключения одной из фаз к нулевому проводу через нагрузку. В нашем случае нагрузкой служит первичная обмотка. Поэтому, когда фазный ток попадает на корпус прибора, то при его касании и одновременном контакте с заземленным предметом, через тело оператора проходит электрический ток.

Применение метода гальванической развязки исключает такую возможность, так как вторичная обмотка не заземлена. Поэтому, перед подключением убедитесь, что вы действительно имеете дело с разделительным трансформатором. Для этого тестером проверьте отсутствие соединения вторичной обмотки с корпусом и с витками первичной обмотки.

В том случае, если вторичная обмотка одна, а обе катушки физически разнесены на разные части сердечника, можно обойтись визуальным осмотром. В противном случае проверка обязательна. Заметьте, что между вторичными обмотками (если их несколько) гальваническая связь может существовать, и это нормально.

Пример схемы подключения приведен на рисунке 5. Обратите внимание, что корпус подключенного оборудования в первичную цепь на этой схеме заземлен. Кроме того, того, чтобы усилить защиту применено УЗО. Если вы используете переносной или стационарный разделительный трансформатор то заземлять оборудование во вторичной цепи не нужно.

Рис. 5. Схема подключения

Разница потенциалов между фазой и землей в первичной цепи составляет 220 В, в то время, как в защищенной цепи напряжение между фазой и землей нулевое.

Подключайте нагрузки, мощность которых не превышает номинала трансформатора. Несоблюдение этого правила может привести к перегреву обмоток, что чревато разрушениями изоляции.

Источник