Transformatoriem ir izšķiroša nozīme elektroenerģijas sadales sistēmās, palielinot vai samazinot spriegumu, lai apmierinātu dažādu lietojumprogrammu vajadzības. Lai nodrošinātu transformatoru drošu un uzticamu darbību, Nacionālais elektroinstalācijas kodekss (NEC) nosaka īpašas prasības to aizsardzībai, atvienošanai, iezemēšanai, ventilācijai un marķēšanai. Šajā rakstā sniegts visaptverošs pārskats par NEC noteikumiem, kas saistīti ar transformatoru aizsardzību, tostarp pārslodzes aizsardzību, atvienošanas līdzekļiem, iezemēšanu, ventilāciju un nosaukuma plāksnītes marķējumu.

Transformatoru pārslodzes aizsardzība (NEC 450.3)

Primārā pārslodzes aizsardzība

Primārā pārslodzes aizsardzība ir nepieciešama transformatoriem ar primāro spriegumu 1,000 volti vai mazāk, ja vien transformators neatbilst kādam no NEC 450.3(A) uzskaitītajiem izņēmumiem. Primārās pārslodzes aizsardzības ierīces (OCPD) nominālā vērtība nedrīkst pārsniegt 125% no transformatora nominālās primārās strāvas. Transformatoriem ar vairākiem primārajiem tinumiem katram tinumam jābūt savam OCPD.

Sekundārā pārslodzes aizsardzība

Transformatoriem ar sekundāro spriegumu 1,000 volti vai mazāk ir nepieciešama sekundārā pārslodzes aizsardzība, ja vien transformators neatbilst kādam no NEC 450.3(B) uzskaitītajiem izņēmumiem. Sekundārā OCPD nominālajai vērtībai vai iestatīšanai jābūt ne vairāk kā 125% no transformatora nominālās sekundārās strāvas. Gadījumos, kad sekundārās strāvas nominālā vērtība ir mazāka par 9 ampēriem, OCPD var tikt novērtēta vai iestatīta ne vairāk kā 167% no transformatora nominālās sekundārās strāvas.

Izņēmumi un īpaši gadījumi

NEC 450.3 paredz vairākus izņēmumus primārajām un sekundārajām pārslodzes aizsardzības prasībām. Šie izņēmumi attiecas uz noteiktām transformatoru konfigurācijām, piemēram, autotransformatoriem, un transformatoriem ar specifiskām īpašībām, piemēram, tiem, kuriem ir augsta pretestība, vai tiem, ko izmanto motoru vadības ķēdēs. Ir svarīgi rūpīgi pārskatīt NEC 450.3(A) un (B), lai noteiktu, vai transformators atbilst kādam no izņēmumiem.

Transformatora atvienošanas līdzekļi (NEC 450.14)

Atvienošanas līdzekļu atrašanās vieta

Transformatora atvienošanas līdzekļiem jāatrodas vai nu transformatora redzeslokā, vai attālā vietā. Ja tie atrodas attālā vietā, atvienošanas līdzekļiem jābūt noslēdzamiem saskaņā ar NEC 110.25.

Pieejamības prasības

Transformatora atvienošanas līdzekļiem jābūt viegli pieejamiem, un tie nedrīkst atrasties augstāk par 6.5 pēdām (2.0 m) virs grīdas vai darba platformas, ja vien tie neatbilst kādam no NEC 450.14(A) uzskaitītajiem izņēmumiem.

Pastāvīgi marķējumi

Transformatoru atvienošanas līdzekļiem jābūt pastāvīgi marķētiem, lai norādītu transformatoru, ko tie kontrolē. Marķējumiem jābūt viegli redzamiem un tajos jāiekļauj šāda informācija:

• Transformatora identifikācija (piemēram, “Transformators T1”)
• Transformatora sprieguma un strāvas vērtības
• Transformatora atrašanās vieta (ja tā nav atvienošanas līdzekļu redzeslokā)

Transformatora zemējums (NEC 450.10)

Transformatoru korpusu iezemēšana

Transformatoru korpusiem jābūt iezemētiem saskaņā ar NEC 250.4, kas nosaka vispārīgās prasības zemējumam un savienojumam. Zemējuma vadītāja izmēram jābūt atbilstošam NEC 250.66, un tam jābūt savienotam ar transformatora korpusu, izmantojot sarakstā iekļautu zemējuma spaili vai kopni.

Transformatora sekundāro ķēžu zemējums

Transformatoru sekundārajām ķēdēm jābūt iezemētām saskaņā ar NEC 250.20 un 250.30. Zemējuma metode ir atkarīga no transformatora sekundārā sprieguma un elektriskās sistēmas veida (piemēram, atsevišķi atvasināta sistēma vai atsevišķi neatvasināta sistēma). Parasti zemējuma vadītāja izmēram jābūt noteiktam saskaņā ar NEC 250.66, un tas jāpievieno sekundārajai ķēdei, izmantojot sarakstā iekļauto zemējuma spaili vai kopni.

Transformatoru ventilācija un dzesēšana (NEC 450.9)

Transformatoru velvju ventilācijas prasības

Transformatoru velvēm jābūt aprīkotām ar ventilācijas atverēm, lai nodrošinātu transformatoru radītā siltuma izkliedi. Ventilācijas atveru izmēriem jābūt atbilstoši NEC 450.45 un jānovieto tā, lai nodrošinātu velves šķērsventilāciju. Dažos gadījumos var būt nepieciešama mehāniskā ventilācija, lai uzturētu pieņemamu temperatūras līmeni velvē.

Šķidruma pildītu transformatoru dzesēšanas prasības

Ar šķidrumu pildītiem transformatoriem jānodrošina atbilstoša dzesēšana, lai novērstu pārkaršanu un nodrošinātu pareizu darbību. Dzesēšanas metode ir atkarīga no transformatora izmēra un izolācijai un dzesēšanai izmantotā šķidruma veida (piemēram, minerāleļļa, silikona šķidrums vai mazāk viegli uzliesmojošs šķidrums). Ar šķidrumu pildītus transformatorus var dzesēt ar dabisko konvekciju, piespiedu gaisa dzesēšanu vai šķidruma-šķidruma siltummaiņiem. Dzesēšanas sistēmai jābūt projektētai saskaņā ar transformatora ražotāja ieteikumiem, un tai jāspēj uzturēt šķidruma temperatūru pieņemamās robežās.

Transformatora datu plāksnītes marķējumi (NEC 450.11)

Nepieciešamā informācija par datu plāksnīti

Transformatoru datu plāksnītēs jāiekļauj šāda informācija:

• Transformatora ražotāja nosaukums
• Transformatora nominālais kilovoltu ampērs (kVA)
• Biežums
• Primārais un sekundārais spriegums
• Impedance (ja 25 kVA vai lielāka)
• Nepieciešamās ventilācijas atstarpes
• Izolācijas šķidruma daudzums un veids (ar šķidrumu pildītiem transformatoriem)
• Augstsprieguma tinumu BIL vērtējums (transformatoriem ar augstsprieguma tinumiem virs 1,000 voltiem)

Datu plāksnīšu izturība

Transformatoru datu plāksnītēm jābūt izgatavotām no izturīgiem materiāliem, kas spēj izturēt vidi, kurā transformators ir uzstādīts. Datu plāksnītei jābūt droši piestiprinātai pie transformatora un tai jābūt salasāmai visā transformatora kalpošanas laikā.