Transformatoarele joacă un rol esențial în sistemele de distribuție a energiei electrice, crescând sau scăzând tensiunea pentru a satisface nevoile diverselor aplicații. Pentru a asigura funcționarea sigură și fiabilă a transformatoarelor, Codul Electric Național (NEC) stabilește cerințe specifice pentru protecția, deconectarea, împământarea, ventilația și marcarea acestora. Acest articol va oferi o prezentare generală cuprinzătoare a prevederilor NEC referitoare la protecția transformatoarelor, inclusiv protecția la supracurent, mijloacele de deconectare, împământarea, ventilația și marcajele de pe plăcuța de identificare.

Protecție la supracurent pentru transformatoare (NEC 450.3)

Protecție primară la supracurent

Protecția primară la supracurent este necesară pentru transformatoarele cu o tensiune primară de 1,000 de volți sau mai puțin, cu excepția cazului în care transformatorul îndeplinește una dintre excepțiile enumerate în NEC 450.3(A). Dispozitivul de protecție la supracurent primar (OCPD) trebuie să fie nominal sau setat la cel mult 125% din curentul primar nominal al transformatorului. Pentru transformatoarele cu înfășurări primare multiple, fiecare înfășurare trebuie să aibă propriul OCPD.

Protecție secundară la supracurent

Protecția secundară la supracurent este necesară pentru transformatoarele cu o tensiune secundară de 1,000 de volți sau mai puțin, cu excepția cazului în care transformatorul îndeplinește una dintre excepțiile enumerate în NEC 450.3(B). OCPD-ul secundar trebuie să fie nominal sau setat la cel mult 125% din curentul secundar nominal al transformatorului. În cazurile în care curentul secundar nominal este mai mic de 9 amperi, OCPD-ul poate fi nominal sau setat la cel mult 167% din curentul secundar nominal al transformatorului.

Excepții și cazuri speciale

NEC 450.3 prevede mai multe excepții de la cerințele de protecție la supracurent primar și secundar. Aceste excepții se aplică anumitor configurații de transformatoare, cum ar fi autotransformatoarele, și transformatoarelor cu caracteristici specifice, cum ar fi cele cu impedanță ridicată sau cele utilizate în circuitele de comandă a motoarelor. Este esențial să se examineze cu atenție NEC 450.3(A) și (B) pentru a determina dacă un transformator îndeplinește oricare dintre excepții.

Mijloace de deconectare a transformatorului (NEC 450.14)

Amplasarea mijloacelor de deconectare

Mijloacele de deconectare ale unui transformator trebuie amplasate fie în raza vizuală a transformatorului, fie într-o locație îndepărtată. Dacă sunt amplasate într-o locație îndepărtată, mijloacele de deconectare trebuie să fie blocabile în conformitate cu NEC 110.25.

Cerințe de accesibilitate

Mijloacele de deconectare a transformatorului trebuie să fie ușor accesibile și nu trebuie amplasate la mai mult de 2.0 m deasupra podelei sau a platformei de lucru, cu excepția cazului în care îndeplinesc una dintre excepțiile enumerate în NEC 450.14(A).

Marcaje permanente

Mijloacele de deconectare a transformatoarelor trebuie marcate permanent pentru a indica transformatorul pe care îl controlează. Marcajele trebuie să fie ușor vizibile și trebuie să includă următoarele informații:

• Identificarea transformatorului (de exemplu, „Transformator T1”)
• Tensiuni și curente nominale ale transformatorului
• Amplasarea transformatorului (dacă nu este în raza vizuală a mijloacelor de deconectare)

Împământarea transformatorului (NEC 450.10)

Împământarea carcasei transformatoarelor

Carcasele transformatoarelor trebuie legate la pământ în conformitate cu NEC 250.4, care stabilește cerințele generale pentru împământare și legare la pământ. Conductorul de împământare trebuie dimensionat în conformitate cu NEC 250.66 și trebuie conectat la carcasa transformatorului utilizând un terminal sau o magistrală de împământare omologată.

Împământarea circuitelor secundare ale transformatoarelor

Circuitele secundare ale transformatoarelor trebuie legate la pământ în conformitate cu NEC 250.20 și 250.30. Metoda de legare la pământ depinde de tensiunea secundară a transformatorului și de tipul sistemului electric (de exemplu, sistem derivat separat sau sistem nederivat separat). În general, conductorul de împământare trebuie dimensionat în conformitate cu NEC 250.66 și trebuie conectat la circuitul secundar utilizând un terminal sau o magistrală de împământare listată.

Ventilația și răcirea transformatoarelor (NEC 450.9)

Cerințe de ventilație pentru bolțile transformatoarelor

Bolțile transformatoarelor trebuie prevăzute cu orificii de ventilație pentru a permite disiparea căldurii generate de transformatoare. Orificiile de ventilație trebuie dimensionate în conformitate cu NEC 450.45 și trebuie amplasate astfel încât să asigure ventilația încrucișată a bolții. În unele cazuri, poate fi necesară ventilația mecanică pentru a menține niveluri acceptabile de temperatură în interiorul bolții.

Cerințe de răcire pentru transformatoarele umplute cu lichid

Transformatoarele umplute cu lichid trebuie prevăzute cu o răcire adecvată pentru a preveni supraîncălzirea și a asigura funcționarea corectă. Metoda de răcire depinde de dimensiunea transformatorului și de tipul de lichid utilizat pentru izolație și răcire (de exemplu, ulei mineral, fluid siliconic sau lichid mai puțin inflamabil). Transformatoarele umplute cu lichid pot fi răcite prin convecție naturală, răcire cu aer forțat sau schimbătoare de căldură lichid-lichid. Sistemul de răcire trebuie proiectat în conformitate cu recomandările producătorului transformatorului și trebuie să fie capabil să mențină temperatura lichidului în limite acceptabile.

Marcaje de pe plăcuța de identificare a transformatorului (NEC 450.11)

Informații necesare pe plăcuța de identificare

Plăcuțele de identificare ale transformatoarelor trebuie să includă următoarele informații:

• Numele producătorului transformatorului
• Kilovolt-amperi (kVA) nominal pentru transformator
• Frecvență
• Tensiune primară și secundară
• Impedanță (dacă este de 25 kVA sau mai mare)
• Distanțe necesare pentru ventilație
• Cantitatea și tipul de lichid izolant (pentru transformatoare umplute cu lichid)
• Clasificarea BIL a înfășurării de înaltă tensiune (pentru transformatoare cu înfășurări de înaltă tensiune peste 1,000 de volți)

Durabilitatea plăcuțelor de identificare

Plăcuțele de identificare ale transformatoarelor trebuie să fie fabricate din materiale durabile, care pot rezista la mediul în care este instalat transformatorul. Plăcuța de identificare trebuie să fie fixată în siguranță pe transformator și trebuie să fie lizibilă pe toată durata de viață a transformatorului.