Transformatori igraju ključnu ulogu u sustavima distribucije električne energije, povećavajući ili snižavajući 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, isključivanje, uzemljenje, ventilaciju i označavanje. Ovaj članak pružit će sveobuhvatan pregled odredbi NEC-a koje se odnose na zaštitu transformatora, uključujući zaštitu od prekomjerne struje, sredstva za isključivanje, 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 jednu od iznimki navedenih u NEC 450.3(A). Primarni uređaj za zaštitu od prekomjerne struje (OCPD) mora biti nazivno postavljen ili postavljen na najviše 125% nazivne primarne struje transformatora. Za transformatore s više primarnih namota, svaki namot mora imati vlastiti OCPD.

Sekundarna zaštita od prekostruje

Za transformatore sa sekundarnim naponom od 1,000 volti ili manje potrebna je sekundarna zaštita od prekomjerne struje, osim ako transformator ne ispunjava jednu od iznimki 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.

Iznimke i posebni slučajevi

NEC 450.3 pruža nekoliko iznimaka od zahtjeva za primarnu i sekundarnu zaštitu od prekomjerne struje. Ove iznimke primjenjuju se na određene konfiguracije transformatora, kao što su autotransformatori, i na transformatore sa specifičnim karakteristikama, kao što su oni s visokom impedancijom ili oni koji se koriste u upravljačkim krugovima motora. Važno je pažljivo pregledati NEC 450.3(A) i (B) kako bi se utvrdilo ispunjava li transformator neku od iznimki.

Sredstva za isključivanje transformatora (NEC 450.14)

Lokacija sredstava za isključivanje

Sredstvo za isključivanje transformatora mora biti smješteno ili u vidokrugu transformatora ili na udaljenoj lokaciji. Ako se nalazi na udaljenoj lokaciji, sredstvo za isključivanje mora se moći zaključati u skladu s NEC 110.25.

Uvjeti 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 jednu od iznimki navedenih u NEC 450.14(A).

Trajne oznake

Sredstva za isključivanje transformatora moraju biti trajno označena kako bi se naznačio transformator kojim se upravlja. Oznake moraju biti lako vidljive i moraju sadržavati sljedeće podatke:

• Identifikacija transformatora (npr. „Transformator T1“)
• Nazivni napon i struja transformatora
• Položaj transformatora (ako nije u vidokrugu uređaja za isključivanje)

Uzemljenje transformatora (NEC 450.10)

Uzemljenje kućišta transformatora

Kućišta transformatora moraju biti uzemljena u skladu s NEC 250.4, koji utvrđuje opće zahtjeve za uzemljenje i spajanje. Uzemljivač mora biti dimenzioniran u skladu s NEC 250.66 i mora biti spojen na kućište transformatora pomoću navedenog uzemljivačkog terminala ili sabirnice.

Uzemljenje sekundarnih krugova transformatora

Sekundarni krugovi transformatora moraju biti uzemljeni u skladu s NEC 250.20 i 250.30. Način uzemljenja ovisi o sekundarnom naponu transformatora i vrsti električnog sustava (npr. zasebno izvedeni sustav ili neovisno izvedeni sustav). Općenito, vodič za uzemljenje mora biti dimenzioniran u skladu s 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 komora

Transformatorski ormari moraju imati ventilacijske otvore kako bi se omogućilo odvođenje topline koju stvaraju transformatori. Ventilacijski otvori moraju biti dimenzionirani u skladu s NEC 450.45 i moraju biti smješteni tako da osiguravaju unakrsnu ventilaciju ormara. U nekim slučajevima, mehanička ventilacija može biti potrebna za održavanje prihvatljive razine temperature unutar ormara.

Zahtjevi za hlađenje transformatora punjenih tekućinom

Transformatori punjeni tekućinom moraju imati odgovarajuće hlađenje kako bi se spriječilo pregrijavanje i osigurao pravilan rad. Način 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. Sustav hlađenja mora biti projektiran u skladu s preporukama proizvođača transformatora i mora biti sposoban održavati temperaturu tekućine unutar prihvatljivih granica.

Oznake natpisne pločice transformatora (NEC 450.11)

Potrebne informacije o natpisnoj pločici

Natpisne pločice transformatora moraju sadržavati sljedeće podatke:

• Naziv proizvođača transformatora
• Nazivni kilovolt-amperi transformatora (kVA)
• 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 oznaka visokonaponskog namota (za transformatore s visokonaponskim namotima preko 1,000 volti)

Trajnost natpisnih pločica

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