ტრანსფორმატორები მნიშვნელოვან როლს ასრულებენ ელექტრო ინჟინერიაში, ასრულებენ ტრანსფორმაციის, იზოლაციის, გაზომვის და დაცვის ფუნქციებს. ამ ტიპის მოწყობილობების ერთ-ერთი ყველაზე გავრცელებული ამოცანაა ინდივიდუალური მიმდინარე პარამეტრების რეგულირება. კერძოდ, ძაბვის ტრანსფორმატორები (VT) აკონვერტირებენ პირველადი ელექტრო ქსელის მუშაობას ოპტიმალურ მნიშვნელობებზე, მომხმარებლების თვალსაზრისით.
აღჭურვილობის საერთო დიზაინი
ტრანსფორმატორის ტექნიკური საფუძველი ყალიბდება ელექტრომაგნიტური შევსებით, რომელიც უზრუნველყოფს მოწყობილობის ფუნქციონალურ პროცესებს. აღჭურვილობის ზომები შეიძლება განსხვავდებოდეს წრეში სიმძლავრის დატვირთვის მოთხოვნების მიხედვით. ტიპიურ დიზაინში ტრანსფორმატორს აქვს დენის შეყვანის და გამომავალი მოწყობილობები, ხოლო ძირითადი სამუშაო ელემენტები ასრულებენ ძაბვის კონვერტაციის ამოცანებს. იზოლატორების კომპლექტი, საკრავები და სარელეო დამცავი მოწყობილობა პასუხისმგებელია ტექნოლოგიური პროცესების საიმედოობისა და უსაფრთხოების უზრუნველსაყოფად. თანამედროვე დაბალი ძაბვის ტრანსფორმატორის დიზაინშიასევე მოცემულია სენსორები ინდივიდუალური ოპერაციული პარამეტრების ჩასაწერად, რომელთა ინდიკატორები იგზავნება მართვის პანელზე და ხდება მარეგულირებელი ორგანოების ბრძანებების საფუძველი. ელექტრული კომპონენტების მუშაობა თავისთავად მოითხოვს ელექტრომომარაგებას, ამიტომ, ზოგიერთ მოდიფიკაციაში, გადამყვანებს ემატება ენერგიის ავტონომიური წყაროები - გენერატორები, აკუმულატორები ან ბატარეები.
ტრანსფორმატორის ბირთვები
VT-ის ძირითადი სამუშაო ელემენტებია ეგრეთ წოდებული ბირთვები (მაგნიტური ბირთვები) და გრაგნილები. პირველი ორი ტიპისაა - ჯოხი და ჯავშანი. 50 ჰც-მდე დაბალი სიხშირის ტრანსფორმატორების უმეტესობისთვის გამოიყენება ღეროების ბირთვები. მაგნიტური წრის წარმოებისას გამოიყენება სპეციალური ლითონები, რომელთა მახასიათებლები განსაზღვრავს სტრუქტურის სამუშაო თვისებებს, მაგალითად, დატვირთვის გარეშე დენის შესრულებას და სიდიდეს. ძაბვის ტრანსფორმატორის ბირთვი იქმნება შენადნობის თხელი ფურცლებით, იზოლირებული ლაქისა და ოქსიდის ფენებს შორის. მაგნიტური წრედის მორევის დენების გავლენის ხარისხი დამოკიდებული იქნება ამ იზოლაციის ხარისხზე. ასევე არსებობს სპეციალური ტიპის საბეჭდი ბირთვები, რომლებიც ქმნიან თვითნებური მონაკვეთის სტრუქტურებს, მაგრამ კვადრატულ ფორმასთან ახლოს. ეს კონფიგურაცია საშუალებას გაძლევთ შექმნათ უნივერსალური მაგნიტური სქემები, მაგრამ მათ ასევე აქვთ სისუსტეები. ასე რომ, საჭიროა ლითონის პლასტმასის მჭიდრო გამკაცრება, რადგან უმცირესი ხარვეზები ამცირებს ხვეულის სამუშაო ფართობის შევსების ფაქტორს.
ძაბვის ტრანსფორმატორის გრაგნილები
ჩვეულებრივ გამოიყენება ორი გრაგნილი - პირველადი და მეორადი. ისინი იზოლირებულნი არიან როგორც ერთმანეთისგან, ასევე ბირთვისგან. გრაგნილის პირველი დონე გამოირჩევა თხელი მავთულით გაკეთებული ბრუნვის დიდი რაოდენობით. ეს საშუალებას აძლევს მას მოემსახუროს მაღალი ძაბვის ქსელებს (6000-10000 ვ-მდე), რომელიც საჭიროა ძირითადი კონვერტაციისთვის. მეორადი გრაგნილი განკუთვნილია საზომი ხელსაწყოების, სარელეო მოწყობილობების და სხვა დამხმარე ელექტრული აღჭურვილობის პარალელური მიწოდებისთვის. ძაბვის ტრანსფორმატორების გრაგნილის შეერთებისას მნიშვნელოვანია გავითვალისწინოთ ნიშნები გამომავალი ტერმინალებზე. მაგალითად, დენის მიმართულების რელეები, მულტიმეტრები, ამპერმეტრები, ვატმეტრები და სხვადასხვა მრიცხველები უკავშირდება კოჭებს პირველადი გრაგნილის დასაწყისის (აღნიშვნა A), ბოლო ხაზის (X), მეორადი გრაგნილის დასაწყისის (a) და მისი მეშვეობით. დასასრული (x). ასევე შეიძლება გამოყენებულ იქნას დამატებითი გრაგნილი აღნიშვნაში სპეციალური პრეფიქსებით.
სამონტაჟო ფიტინგები და დამიწების საშუალებები
დამატებითი ელემენტებისა და ფუნქციური მოწყობილობების სია შეიძლება განსხვავდებოდეს ტრანსფორმატორის ტიპისა და მახასიათებლების მიხედვით. მაგალითად, ნავთობის კონსტრუქციები პირველადი ძაბვის ინდიკატორით 10 კვ-მდე ან მეტი, აღჭურვილია ფიტინგებით ტექნიკური საპოხი მასალების შევსების, დრენაჟისა და სინჯის აღებისთვის. ნავთობისთვის, ავზი ასევე აღჭურვილია საქშენებით და რეგულატორებით, რომლებიც აკონტროლებენ სითხის გლუვ მიწოდებას სამიზნე ადგილებში. ტიპიური სამონტაჟო კომპლექტები ყველაზე ხშირად მოიცავს ფრჩხილებს ჭანჭიკებით, ღეროებით, სარელეო კომპონენტებით, ელექტრო მუყაოს შუასადებებით, ფლანგების ელემენტებით და ა.შ. რაც შეეხება დამიწებას, მაშინტრანსფორმატორებს, რომლებსაც აქვთ ძაბვა პირველად გრაგნილზე 660 ვ-მდე, აღჭურვილია დამჭერებით ჭანჭიკების, საკინძების და M6 ზომის ხრახნების ხრახნიანი დამაგრებით. თუ ძაბვის მაჩვენებელი 660 ვ-ზე მაღალია, მაშინ დამიწების ფიტინგს უნდა ჰქონდეს არანაკლებ M8 ფორმატის აპარატურული კავშირები.
TH მოქმედების პრინციპი
ელექტრომაგნიტური ინდუქციის ძირითად ფუნქციებსა და პროცესებს ასრულებს კომპლექსი, რომელიც მოიცავს ლითონის ბირთვს ტრანსფორმატორის ფირფიტების ნაკრებით, პირველადი და მეორადი გრაგნილებით. მოწყობილობის ხარისხი დამოკიდებული იქნება ამპლიტუდის ძირითადი გაანგარიშების სიზუსტეზე და დენის კუთხეზე. რამდენიმე გრაგნილს შორის ურთიერთინდუქცია პასუხისმგებელია ელექტრომაგნიტურ ველში ტრანსფორმაციაზე. ალტერნატიული დენი 220 ვ ძაბვის ტრანსფორმატორში მუდმივად იცვლება, გადის ერთი გრაგნილი. ფარადეის კანონის მიხედვით, ელექტრომამოძრავებელი ძალა ინდუცირებულია წამში ერთხელ. დახურულ გრაგნილ სისტემაში ნაგულისხმევი დენი მიედინება წრეში და ახლოს იქნება ლითონის ბირთვთან. რაც უფრო დაბალია დატვირთვა ტრანსფორმატორის მეორად გრაგნილზე, მით უფრო უახლოვდება ფაქტობრივი კონვერტაციის ფაქტორი ნომინალურ მნიშვნელობას. მეორადი გრაგნილის საზომ მოწყობილობებთან დაკავშირებაზე მუშაობა განსაკუთრებით დამოკიდებული იქნება კონვერტაციის ხარისხზე, რადგან დატვირთვის ყველაზე მცირე რყევები გავლენას მოახდენს ინსტრუმენტის წრეში შეყვანილი გაზომვების სიზუსტეზე.
ტრანსფორმატორების ტიპები
დღეს ყველაზე გავრცელებულია შემდეგი ტიპის TN:
- კასკადური ტრანსფორმატორი - მოწყობილობა, რომელშიც პირველადი გრაგნილი იყოფა რამდენიმე თანმიმდევრულ მონაკვეთად და მათ შორის სიმძლავრის გადაცემაზე პასუხისმგებელია გამათანაბრებელი და დამაკავშირებელი გრაგნილები.
- დასაბუთებული VT - ერთფაზიანი დიზაინი, რომელშიც პირველადი გრაგნილის ერთი ბოლო მჭიდროდ არის დამიწებული. ის ასევე შეიძლება იყოს სამფაზიანი ძაბვის ტრანსფორმატორები პირველადი გრაგნილიდან დამიწებული ნეიტრალით.
- Unearthed VT - მოწყობილობა სრული გრაგნილი იზოლაციით მიმდებარე ფიტინგებით.
- ორმოხვევა VT - ტრანსფორმატორები ერთი მეორადი გრაგნილით.
- სამ გრაგნილი VT არის ტრანსფორმატორები, რომლებსაც, გარდა პირველადი გრაგნილისა, აქვთ ასევე ძირითადი და დამატებითი მეორადი გრაგნილები.
- Capacitive VT - კონსტრუქციები, რომლებიც ხასიათდება ტევადი გამყოფების არსებობით.
ელექტრონული VT-ების მახასიათებლები
ძირითადი მეტროლოგიური მაჩვენებლების მიხედვით, ამ ტიპის ტრანსფორმატორები მცირედ განსხვავდება ელექტრო მოწყობილობებისგან. ეს გამოწვეულია იმით, რომ ორივე შემთხვევაში გამოიყენება ტრადიციული კონვერტაციის არხი. ელექტრონული ტრანსფორმატორების ძირითადი მახასიათებლებია მაღალი ძაბვის იზოლაციის არარსებობა, რაც საბოლოო ჯამში ხელს უწყობს აღჭურვილობის მუშაობის მაღალ ტექნიკურ და ეკონომიკურ ეფექტს. მაღალი ძაბვის ქსელებში ძაბვის ტრანსფორმატორის პირველადი ძაბვით 660 ვ-მდე, გადამყვანი ცენტრალურ ქსელთან არის დაკავშირებული გალვანური გზით. გაზომილი დენის შესახებ ინფორმაცია გადაიცემა მაღალი პოტენციალით, როგორც ეს ხდება ოპტიკური გამომავალი ანალოგური ციფრული გადამყვანის შემთხვევაში. თუმცაელექტრონული მოდელების ზომები და წონა იმდენად მცირეა, რომ შესაძლებელს ხდის სატრანსფორმატორო დანადგარების დაყენებას მაღალი ძაბვის მავთულის ავტობუსების ინფრასტრუქტურაში დამატებითი იზოლატორების და სამონტაჟო ტექნიკის შეერთების გარეშეც.
ტრანსფორმატორის სპეციფიკაციები
მთავარი ტექნიკური და საოპერაციო მნიშვნელობა არის ძაბვის პოტენციალი. პირველად გრაგნილზე, მას შეუძლია მიაღწიოს 100 კვ-ს, მაგრამ უმეტესწილად ეს ეხება დიდი ზომის სამრეწველო სადგურებს, რომლებიც შეიცავს რამდენიმე კონვერტაციის მოდულს. როგორც წესი, პირველადი გრაგნილი 10 კვ-ზე მეტი არ არის დამაგრებული. ძაბვის ტრანსფორმატორი ერთფაზიანი ქსელებისთვის დამიწებული ნეიტრალით მუშაობს საერთოდ 100 ვ-ზე, რაც შეეხება მეორად გრაგნილს, მისი ნომინალური ძაბვის მაჩვენებლებია საშუალოდ 24-45 ვ. ისევ ამ სქემებზე ემსახურება დაბალი ენერგიის აღრიცხვის მოწყობილობები, რომლებიც არ საჭიროებენ მაღალი სიმძლავრის დატვირთვას. თუმცა, მეორად გრაგნილებს ზოგჯერ აქვთ მაღალი პოტენციალი 100 ვ-ზე მეტი სამფაზიან ქსელებში. ასევე, ტრანსფორმატორის მახასიათებლების შეფასებისას მნიშვნელოვანია გავითვალისწინოთ სიზუსტის კლასი - ეს არის მნიშვნელობები 0, 1-დან 3-მდე, რომლებიც განსაზღვრავენ გადახრის ხარისხს სამიზნე ელექტრული ინდიკატორების კონვერტაციაში.
ფერორეზონანსული ეფექტი
ელექტრომაგნიტური მოწყობილობები ხშირად ექვემდებარება სხვადასხვა სახის უარყოფით გავლენას და დაზიანებას, რომელიც დაკავშირებულია იზოლაციის დარღვევასთან. გრაგნილების განადგურების ერთ-ერთი ყველაზე გავრცელებული პროცესია ფერორეზონანსული დარღვევა. ეს იწვევს მექანიკურ დაზიანებას და გადახურებას.გრაგნილები. ამ ფენომენის მთავარ მიზეზს უწოდებენ ინდუქციურობის არაწრფივობას, რომელიც ხდება მაგნიტური წრედის არასტაბილური რეაგირების სიტუაციებში მიმდებარე მაგნიტურ ველზე. ძაბვის ტრანსფორმატორის ფერორეზონანსული ეფექტებისგან დასაცავად, შესაძლებელია გარე ზომები, მათ შორის დამატებითი ტევადობისა და რეზისტორების ჩართვა ჩართული მოწყობილობაზე. ელექტრონულ სისტემებში ინდუქციური არაწრფივიობის შესაძლებლობა ასევე შეიძლება მინიმუმამდე დაიყვანოს აღჭურვილობის გამორთვის თანმიმდევრობით.
აღჭურვილობის გამოყენება
სატრანსფორმატორო მოწყობილობების მუშაობა, რომლებიც გარდაქმნის ძაბვას, რეგულირდება ელექტროტექნიკის გამოყენების წესებით. ოპტიმალური საოპერაციო მნიშვნელობების გათვალისწინებით, სპეციალისტები ქვესადგურებს სამიზნე ობიექტის მიწოდების ინფრასტრუქტურაში ნერგავენ. სისტემების ძირითადი ფუნქციები საშუალებას იძლევა ემსახურებოდეს შენობებსა და საწარმოებს ძლიერი ელექტროსადგურებით, ხოლო ტრანსფორმატორის მეორადი ძაბვა 100 ვ-მდე აკონტროლებს დატვირთვას ნაკლებად მომთხოვნი მომხმარებლებისთვის, როგორიცაა მრიცხველები და მეტროლოგიური მოწყობილობები. ტექნიკური და სტრუქტურული პარამეტრებიდან გამომდინარე, HP შეიძლება გამოყენებულ იქნას მრეწველობაში, სამშენებლო ინდუსტრიაში და საყოფაცხოვრებო პირობებში. თითოეულ შემთხვევაში, ტრანსფორმატორები უზრუნველყოფენ ელექტროენერგიის კონტროლს შეყვანის სიმძლავრის რეიტინგების რეგულირებით, რათა შეესაბამებოდეს კონკრეტული საიტის რეიტინგულ მოთხოვნებს.
დასკვნა
ელექტრომაგნიტური ტრანსფორმატორები იძლევა საკმაოდ ძველ, მაგრამ დღემდე მოთხოვნადსდენის რეგულირების პრინციპი ელექტრულ წრეებში. ამ აღჭურვილობის მოძველება დაკავშირებულია როგორც აღჭურვილობის დიზაინთან, ასევე მის ფუნქციურობასთან. მიუხედავად ამისა, ეს ხელს არ უშლის დენის და ძაბვის ტრანსფორმატორების გამოყენებას მსხვილ საწარმოებში ენერგიის მართვის კრიტიკული ამოცანებისთვის. გარდა ამისა, არ შეიძლება ითქვას, რომ ამ ტიპის კონვერტორები საერთოდ არ ექვემდებარება გაუმჯობესებას. მიუხედავად იმისა, რომ მუშაობის ძირითადი პრინციპები და მთლიანობაში ტექნიკური განხორციელებაც კი იგივე რჩება, ინჟინრები ბოლო დროს აქტიურად მუშაობენ დაცვისა და კონტროლის სისტემებზე. შედეგად, ეს გავლენას ახდენს ტრანსფორმატორების უსაფრთხოებაზე, საიმედოობაზე და სიზუსტეზე.
