Трансформаторите играят ключова роля в електроразпределителните системи, като повишават или понижават напрежението, за да отговорят на нуждите на различни приложения. За да се гарантира безопасната и надеждна работа на трансформаторите, Националният електрически кодекс (NEC) установява специфични изисквания за тяхната защита, изключване, заземяване, вентилация и маркировка. Тази статия ще предостави подробен преглед на разпоредбите на NEC, свързани със защитата на трансформаторите, включително защита от свръхток, средства за изключване, заземяване, вентилация и маркировки върху табелката с данни.

Защита от свръхток за трансформатори (NEC 450.3)

Първична защита от свръхток

За трансформатори с първично напрежение от 1,000 волта или по-малко е необходима първична защита от свръхток, освен ако трансформаторът не отговаря на едно от изключенията, изброени в NEC 450.3(A). Първичното устройство за защита от свръхток (OCPD) трябва да бъде номинално или настроено на не повече от 125% от номиналния първичен ток на трансформатора. За трансформатори с множество първични намотки всяка намотка трябва да има своя собствена OCPD.

Вторична защита от свръхток

За трансформатори с вторично напрежение от 1,000 волта или по-малко е необходима защита от свръхток на вторичната обмотка, освен ако трансформаторът не отговаря на едно от изключенията, изброени в NEC 450.3(B). Защитата от свръхток на вторичната обмотка (OCPD) трябва да бъде номинална или настроена на не повече от 125% от номиналния вторичен ток на трансформатора. В случаите, когато номиналният вторичен ток е по-малък от 9 ампера, OCPD може да бъде номинална или настроена на не повече от 167% от номиналния вторичен ток на трансформатора.

Изключения и специални случаи

NEC 450.3 предоставя няколко изключения от изискванията за защита от свръхток на първичната и вторичната обмотка. Тези изключения се отнасят за определени конфигурации на трансформатори, като например автотрансформатори, и за трансформатори със специфични характеристики, като например тези с висок импеданс или тези, използвани в схеми за управление на двигатели. Важно е внимателно да се прегледат NEC 450.3(A) и (B), за да се определи дали даден трансформатор отговаря на някое от изключенията.

Средства за разединяване на трансформатори (NEC 450.14)

Местоположение на средствата за изключване

Разединителните средства за трансформатор трябва да бъдат разположени или в полезрението на трансформатора, или на отдалечено място. Ако са разположени на отдалечено място, разединителните средства трябва да могат да се заключват в съответствие с NEC 110.25.

Изисквания за достъпност

Средствата за изключване на трансформатора трябва да са леснодостъпни и не трябва да се намират на повече от 2.0 м (6.5 фута) над пода или работната платформа, освен ако не отговарят на едно от изключенията, изброени в NEC 450.14(A).

Постоянни маркировки

Средствата за разединяване на трансформатора трябва да бъдат трайно маркирани, за да се посочи трансформаторът, който управляват. Маркировките трябва да са лесно видими и да включват следната информация:

• Идентификация на трансформатора (напр. „Трансформатор Т1“)
• Номинални напрежения и токове на трансформатора
• Местоположение на трансформатора (ако не е в полезрението на разединителните устройства)

Заземяване на трансформатор (NEC 450.10)

Заземяване на трансформаторни корпуси

Корпусите на трансформаторите трябва да бъдат заземени в съответствие с NEC 250.4, който установява общите изисквания за заземяване и свързване. Заземяващият проводник трябва да бъде оразмерен в съответствие с NEC 250.66 и трябва да бъде свързан към корпуса на трансформатора, използвайки посочената заземителна клема или шина.

Заземяване на вторичните вериги на трансформатора

Вторичните вериги на трансформатора трябва да бъдат заземени в съответствие с NEC 250.20 и 250.30. Методът на заземяване зависи от вторичното напрежение на трансформатора и вида на електрическата система (напр. отделно изведена система или неотделно изведена система). Като цяло, заземителният проводник трябва да бъде оразмерен в съответствие с NEC 250.66 и трябва да бъде свързан към вторичната верига, използвайки посочен заземителен терминал или шина.

Вентилация и охлаждане на трансформатори (NEC 450.9)

Изисквания за вентилация на трансформаторни помещения

Трансформаторните камери трябва да бъдат снабдени с вентилационни отвори, за да се осигури разсейване на топлината, генерирана от трансформаторите. Вентилационните отвори трябва да бъдат оразмерени в съответствие с NEC 450.45 и да бъдат разположени така, че да осигуряват кръстосана вентилация на камерата. В някои случаи може да се наложи механична вентилация, за да се поддържат приемливи температурни нива в камерата.

Изисквания за охлаждане на трансформатори, пълни с течност

Трансформаторите, пълни с течност, трябва да бъдат снабдени с адекватно охлаждане, за да се предотврати прегряване и да се осигури правилна работа. Методът на охлаждане зависи от размера на трансформатора и вида на течността, използвана за изолация и охлаждане (напр. минерално масло, силиконова течност или по-малко запалима течност). Трансформаторите, пълни с течност, могат да се охлаждат чрез естествена конвекция, принудително охлаждане с въздух или топлообменници течност-течност. Охлаждащата система трябва да бъде проектирана в съответствие с препоръките на производителя на трансформатора и трябва да може да поддържа температурата на течността в приемливи граници.

Маркировки на табелки с данни на трансформатори (NEC 450.11)

Задължителна информация за табелата с данни

Табелките с данни на трансформатора трябва да съдържат следната информация:

• Име на производителя на трансформатора
• Номинален трансформатор в киловолтампер (kVA)
• Честота
• Първично и вторично напрежение
• Импеданс (ако е 25 kVA или по-голям)
• Необходими разстояния за вентилация
• Количество и вид изолационна течност (за трансформатори, пълни с течност)
• BIL рейтинг на намотката за високо напрежение (за трансформатори с намотки за високо напрежение над 1,000 волта)

Издръжливост на табелите с имена

Табелките с данни на трансформаторите трябва да бъдат изработени от издръжливи материали, които могат да издържат на средата, в която е монтиран трансформаторът. Табелката с данни трябва да бъде здраво закрепена към трансформатора и да може да се чете през целия му живот.