Transformatori igraju ključnu ulogu u sistemima distribucije električne energije, povećavajući ili smanjujući napon kako bi zadovoljili potrebe različitih primjena. Kako bi se osigurao siguran i pouzdan rad transformatora, Nacionalni električni kodeks (NEC) utvrđuje specifične zahtjeve za njihovu zaštitu, isključenje, uzemljenje, ventilaciju i označavanje. Ovaj članak će pružiti sveobuhvatan pregled NEC odredbi koje se odnose na zaštitu transformatora, uključujući zaštitu od prekomjerne struje, sredstva za isključenje, uzemljenje, ventilaciju i oznake na natpisnoj pločici.

Zaštita od prekomjerne struje za transformatore (NEC 450.3)

Primarna zaštita od prekostruje

Primarna zaštita od prekomjerne struje potrebna je za transformatore s primarnim naponom od 1,000 volti ili manje, osim ako transformator ne ispunjava jedan od izuzetaka navedenih u NEC 450.3(A). Primarni uređaj za zaštitu od prekomjerne struje (OCPD) mora biti nazivno podešen ili postavljen na najviše 125% nazivne primarne struje transformatora. Za transformatore s više primarnih namotaja, svaki namotaj mora imati svoj vlastiti OCPD.

Sekundarna zaštita od prekostruje

Sekundarna zaštita od prekomjerne struje potrebna je za transformatore sa sekundarnim naponom od 1,000 volti ili manje, osim ako transformator ne ispunjava jedan od izuzetaka navedenih u NEC 450.3(B). Sekundarni OCPD mora biti ocijenjen ili postavljen na najviše 125% nazivne sekundarne struje transformatora. U slučajevima kada je nazivna sekundarna struja manja od 9 ampera, OCPD može biti ocijenjen ili postavljen na najviše 167% nazivne sekundarne struje transformatora.

Izuzeci i posebni slučajevi

NEC 450.3 predviđa nekoliko izuzetaka od zahtjeva za primarnu i sekundarnu zaštitu od prekomjerne struje. Ovi izuzeci se primjenjuju na određene konfiguracije transformatora, kao što su autotransformatori, i na transformatore sa specifičnim karakteristikama, kao što su oni s visokom impedansom ili oni koji se koriste u krugovima za upravljanje motorima. Neophodno je pažljivo pregledati NEC 450.3(A) i (B) kako bi se utvrdilo da li transformator ispunjava neke od izuzetaka.

Sredstva za isključivanje transformatora (NEC 450.14)

Lokacija sredstava za isključivanje

Sredstva za isključivanje transformatora moraju se nalaziti ili u vidokrugu transformatora ili na udaljenoj lokaciji. Ako se nalaze na udaljenoj lokaciji, sredstva za isključivanje moraju se moći zaključati u skladu sa NEC 110.25.

Zahtjevi pristupačnosti

Sredstva za isključivanje transformatora moraju biti lako dostupna i ne smiju se nalaziti više od 2.0 m iznad poda ili radne platforme, osim ako ne ispunjavaju jedan od izuzetaka navedenih u NEC 450.14(A).

Trajne oznake

Sredstva za isključivanje transformatora moraju biti trajno označena kako bi se naznačio transformator koji kontroliraju. Oznake moraju biti lako vidljive i moraju sadržavati sljedeće informacije:

• Identifikacija transformatora (npr. „Transformator T1“)
• Nazivne vrijednosti napona i struje transformatora
• Lokacija transformatora (ako nije u vidokrugu sredstava za isključivanje)

Uzemljenje transformatora (NEC 450.10)

Uzemljenje kućišta transformatora

Kućišta transformatora moraju biti uzemljena u skladu sa NEC 250.4, koji utvrđuje opšte zahtjeve za uzemljenje i povezivanje. Provodnik za uzemljenje mora biti dimenzioniran u skladu sa NEC 250.66 i mora biti spojen na kućište transformatora pomoću navedenog terminala za uzemljenje ili sabirnice.

Uzemljenje sekundarnih krugova transformatora

Sekundarni krugovi transformatora moraju biti uzemljeni u skladu sa NEC 250.20 i 250.30. Metoda uzemljenja zavisi od sekundarnog napona transformatora i vrste električnog sistema (npr. odvojeno izveden sistem ili neodvojeno izveden sistem). Općenito, provodnik za uzemljenje mora biti dimenzioniran u skladu sa NEC 250.66 i mora biti spojen na sekundarni krug pomoću navedenog terminala za uzemljenje ili sabirnice.

Ventilacija i hlađenje transformatora (NEC 450.9)

Zahtjevi za ventilaciju transformatorskih prostorija

Transformatorski prostori moraju biti opremljeni ventilacijskim otvorima kako bi se omogućilo odvođenje topline koju generiraju transformatori. Ventilacijski otvori moraju biti dimenzionirani u skladu s NEC 450.45 i moraju biti smješteni tako da osiguravaju unakrsnu ventilaciju prostora. U nekim slučajevima, mehanička ventilacija može biti potrebna za održavanje prihvatljivih nivoa temperature unutar prostora.

Zahtjevi za hlađenje transformatora punjenih tekućinom

Transformatori punjeni tekućinom moraju imati odgovarajuće hlađenje kako bi se spriječilo pregrijavanje i osigurao pravilan rad. Metoda hlađenja ovisi o veličini transformatora i vrsti tekućine koja se koristi za izolaciju i hlađenje (npr. mineralno ulje, silikonska tekućina ili manje zapaljiva tekućina). Transformatori punjeni tekućinom mogu se hladiti prirodnom konvekcijom, prisilnim hlađenjem zrakom ili izmjenjivačima topline tekućina-tekućina. Sistem hlađenja mora biti dizajniran u skladu s preporukama proizvođača transformatora i mora biti sposoban održavati temperaturu tekućine unutar prihvatljivih granica.

Oznake na natpisnoj pločici transformatora (NEC 450.11)

Potrebne informacije na natpisnoj pločici

Natpisne pločice transformatora moraju sadržavati sljedeće informacije:

• Naziv proizvođača transformatora
• Nazivni kilovolt-amperi (kVA) transformatora
• frekvencija
• Primarni i sekundarni napon
• Impedancija (ako je 25 kVA ili veća)
• Potrebni razmaci za ventilaciju
• Količina i vrsta izolacijske tekućine (za transformatore punjene tekućinom)
• BIL ocjena visokonaponskog namotaja (za transformatore s visokonaponskim namotajima preko 1,000 volti)

Trajnost natpisnih pločica

Natpisne pločice transformatora moraju biti izrađene od trajnih materijala koji mogu izdržati okolinu u kojoj je transformator instaliran. Natpisna pločica mora biti sigurno pričvršćena na transformator i mora biti čitljiva tokom cijelog vijeka trajanja transformatora.