Трансформаторы играют важную роль в системах распределения электроэнергии, повышая или понижая напряжение для удовлетворения потребностей различных приложений. Для обеспечения безопасной и надежной работы трансформаторов Национальный электротехнический кодекс (NEC) устанавливает особые требования к их защите, отключению, заземлению, вентиляции и маркировке. В этой статье будет представлен всесторонний обзор положений NEC, касающихся защиты трансформаторов, включая защиту от сверхтоков, средства отключения, заземление, вентиляцию и маркировку на заводской табличке.

Защита от сверхтоков для трансформаторов (NEC 450.3)

Первичная защита от сверхтоков

Первичная защита от сверхтоков требуется для трансформаторов с первичным напряжением 1,000 вольт или менее, если трансформатор не соответствует одному из исключений, перечисленных в NEC 450.3(A). Первичное устройство защиты от сверхтоков (OCPD) должно быть рассчитано или установлено не более чем на 125% от номинального первичного тока трансформатора. Для трансформаторов с несколькими первичными обмотками каждая обмотка должна иметь свое собственное OCPD.

Вторичная защита от сверхтоков

Вторичная защита от сверхтока требуется для трансформаторов с вторичным напряжением 1,000 вольт или менее, если трансформатор не соответствует одному из исключений, перечисленных в NEC 450.3(B). Вторичная защита от сверхтока должна быть рассчитана или установлена ​​на уровне не более 125% от номинального вторичного тока трансформатора. В случаях, когда номинальный вторичный ток составляет менее 9 ампер, защита от сверхтока может быть рассчитана или установлена ​​на уровне не более 167% от номинального вторичного тока трансформатора.

Исключения и особые случаи

NEC 450.3 предусматривает несколько исключений из требований первичной и вторичной защиты от сверхтоков. Эти исключения применяются к определенным конфигурациям трансформаторов, таким как автотрансформаторы, и к трансформаторам с особыми характеристиками, например, с высоким импедансом или используемым в цепях управления двигателями. Важно внимательно изучить NEC 450.3(A) и (B), чтобы определить, соответствует ли трансформатор какому-либо из исключений.

Средства отключения трансформатора (NEC 450.14)

Расположение средств отключения

Средства отключения трансформатора должны быть расположены либо в зоне видимости трансформатора, либо в удаленном месте. Если они расположены в удаленном месте, средства отключения должны быть запираемыми в соответствии с NEC 110.25.

Требования к доступности

Средства отключения трансформатора должны быть легкодоступны и не должны располагаться на высоте более 6.5 футов (2.0 м) над полом или рабочей платформой, если только они не соответствуют одному из исключений, перечисленных в NEC 450.14(A).

Постоянная маркировка

Средства отключения трансформатора должны быть постоянно маркированы для указания трансформатора, которым они управляют. Маркировка должна быть легко видна и должна включать следующую информацию:

• Идентификация трансформатора (например, «Трансформатор Т1»)
• Номинальные значения напряжения и тока трансформатора
• Расположение трансформатора (если он не находится в зоне видимости отключающих устройств)

Заземление трансформатора (NEC 450.10)

Заземление корпусов трансформаторов

Корпуса трансформаторов должны быть заземлены в соответствии с NEC 250.4, который устанавливает общие требования к заземлению и соединению. Заземляющий проводник должен иметь размер в соответствии с NEC 250.66 и должен быть подключен к корпусу трансформатора с помощью перечисленной заземляющей клеммы или шины.

Заземление вторичных цепей трансформатора

Вторичные цепи трансформатора должны быть заземлены в соответствии с NEC 250.20 и 250.30. Метод заземления зависит от вторичного напряжения трансформатора и типа электрической системы (например, отдельно выведенная система или невыведенная система). В общем случае заземляющий проводник должен иметь размер в соответствии с NEC 250.66 и должен быть подключен к вторичной цепи с помощью перечисленной заземляющей клеммы или шины.

Вентиляция и охлаждение трансформатора (NEC 450.9)

Требования к вентиляции трансформаторных камер

Трансформаторные хранилища должны быть снабжены вентиляционными отверстиями для рассеивания тепла, вырабатываемого трансформаторами. Вентиляционные отверстия должны быть рассчитаны в соответствии с NEC 450.45 и должны быть расположены так, чтобы обеспечить поперечную вентиляцию хранилища. В некоторых случаях может потребоваться механическая вентиляция для поддержания приемлемых уровней температуры внутри хранилища.

Требования к охлаждению трансформаторов с жидким диэлектриком

Трансформаторы с жидким диэлектриком должны быть обеспечены достаточным охлаждением для предотвращения перегрева и обеспечения надлежащей работы. Метод охлаждения зависит от размера трансформатора и типа жидкости, используемой для изоляции и охлаждения (например, минеральное масло, силиконовая жидкость или менее воспламеняющаяся жидкость). Трансформаторы с жидким диэлектриком могут охлаждаться естественной конвекцией, принудительным воздушным охлаждением или теплообменниками жидкость-жидкость. Система охлаждения должна быть спроектирована в соответствии с рекомендациями производителя трансформатора и должна поддерживать температуру жидкости в допустимых пределах.

Маркировка паспортной таблички трансформатора (NEC 450.11)

Требуемая информация на заводской табличке

На паспортных табличках трансформаторов должна быть указана следующая информация:

• Название производителя трансформатора
• Номинальная мощность трансформатора киловольт-ампер (кВА)
• частота
• Первичное и вторичное напряжение
• Сопротивление (если 25 кВА или больше)
• Требуемые зазоры для вентиляции
• Количество и вид изоляционной жидкости (для трансформаторов с жидким диэлектриком)
• Номинальный уровень BIL обмотки высокого напряжения (для трансформаторов с обмотками высокого напряжения более 1,000 вольт)

Долговечность табличек

Таблички с данными трансформатора должны быть изготовлены из прочных материалов, которые могут выдерживать среду, в которой установлен трансформатор. Табличка с данными должна быть надежно прикреплена к трансформатору и должна быть читаемой в течение всего срока службы трансформатора.