Трансформатори играју кључну улогу у системима за дистрибуцију електричне енергије, повећавајући или смањујући напон како би задовољили потребе различитих примена. Да би се осигурао безбедан и поуздан рад трансформатора, Национални електрични кодекс (NEC) утврђује специфичне захтеве за њихову заштиту, искључивање, уземљење, вентилацију и обележавање. Овај чланак ће пружити свеобухватан преглед одредби NEC-а које се односе на заштиту трансформатора, укључујући заштиту од прекомерне струје, средства за искључивање, уземљење, вентилацију и ознаке на натписној плочици.

Заштита од прекомерне струје за трансформаторе (NEC 450.3)

Примарна заштита од прекомерне струје

Примарна заштита од прекомерне струје је потребна за трансформаторе са примарним напоном од 1,000 волти или мање, осим ако трансформатор испуњава један од изузетака наведених у NEC 450.3(A). Примарни уређај за заштиту од прекомерне струје (OCPD) мора бити оцењен или подешен на највише 125% номиналне примарне струје трансформатора. За трансформаторе са више примарних намотаја, сваки намотај мора имати свој OCPD.

Секундарна заштита од прекомерне струје

Секундарна заштита од прекомерне струје је потребна за трансформаторе са секундарним напоном од 1,000 волти или мање, осим ако трансформатор испуњава један од изузетака наведених у NEC 450.3(B). Секундарни OCPD мора бити оцењен или подешен на највише 125% номиналне секундарне струје трансформатора. У случајевима када је номинална секундарна струја мања од 9 ампера, OCPD може бити оцењен или подешен на највише 167% номиналне секундарне струје трансформатора.

Изузеци и посебни случајеви

NEC 450.3 предвиђа неколико изузетака од захтева за заштиту од прекомерне струје примарног и секундарног споја. Ови изузеци се примењују на одређене конфигурације трансформатора, као што су аутотрансформатори, и на трансформаторе са специфичним карактеристикама, као што су они са високом импедансом или они који се користе у колима за управљање мотором. Важно је пажљиво прегледати NEC 450.3(A) и (B) како би се утврдило да ли трансформатор испуњава неки од изузетака.

Средства за искључивање трансформатора (NEC 450.14)

Локација средстава за искључивање

Средства за искључивање трансформатора морају бити постављена или у видном делу трансформатора или на удаљеној локацији. Ако се налазе на удаљеној локацији, средства за искључивање морају бити закључавајућа у складу са NEC 110.25.

Захтеви приступачности

Средства за искључивање трансформатора морају бити лако доступна и не смеју се налазити више од 2.0 м изнад пода или радне платформе, осим ако не испуњавају један од изузетака наведених у NEC 450.14(A).

Трајне ознаке

Средства за искључивање трансформатора морају бити трајно означена како би се назначио трансформатор којим управљају. Ознаке морају бити лако видљиве и морају садржати следеће информације:

• Идентификација трансформатора (нпр. „Трансформатор Т1“)
• Називни напон и струја трансформатора
• Локација трансформатора (ако није у видокругу средстава за искључивање)

Уземљење трансформатора (NEC 450.10)

Уземљење кућишта трансформатора

Кућишта трансформатора морају бити уземљена у складу са NEC 250.4, који утврђује опште захтеве за уземљење и спајање. Проводник за уземљење мора бити димензионисан у складу са NEC 250.66 и мора бити повезан са кућиштем трансформатора помоћу наведеног терминала за уземљење или сабирнице.

Уземљење секундарних кола трансформатора

Секундарна кола трансформатора морају бити уземљена у складу са NEC 250.20 и 250.30. Начин уземљења зависи од секундарног напона трансформатора и типа електричног система (нпр. одвојено изведен систем или систем који није одвојено изведен). Генерално, проводник за уземљење мора бити димензионисан у складу са NEC 250.66 и мора бити повезан са секундарним колом помоћу наведеног терминала за уземљење или сабирнице.

Вентилација и хлађење трансформатора (NEC 450.9)

Захтеви за вентилацију трансформаторских просторија

Трансформаторски простори морају бити опремљени вентилационим отворима како би се омогућило одвођење топлоте коју генеришу трансформатори. Вентилациони отвори морају бити димензионисани у складу са NEC 450.45 и морају бити постављени тако да обезбеђују унакрсну вентилацију простора. У неким случајевима, механичка вентилација може бити потребна како би се одржао прихватљив ниво температуре унутар простора.

Захтеви за хлађење трансформатора пуњених течношћу

Трансформатори пуњени течношћу морају бити обезбеђени одговарајућим хлађењем како би се спречило прегревање и обезбедио правилан рад. Метод хлађења зависи од величине трансформатора и врсте течности која се користи за изолацију и хлађење (нпр. минерално уље, силиконска течност или мање запаљива течност). Трансформатори пуњени течношћу могу се хладити природном конвекцијом, присилним хлађењем ваздухом или измењивачима топлоте течност-течност. Систем хлађења мора бити пројектован у складу са препорукама произвођача трансформатора и мора бити способан да одржава температуру течности у прихватљивим границама.

Ознаке на натписној плочици трансформатора (NEC 450.11)

Потребне информације о натписној плочици

Натписне плочице трансформатора морају да садрже следеће информације:

• Име произвођача трансформатора
• Називни киловолт-ампери (кВА) трансформатора
• Фреквенција
• Примарни и секундарни напон
• Импеданса (ако је 25 kVA или већа)
• Потребни простори за вентилацију
• Количина и врста изолационе течности (за трансформаторе пуњене течношћу)
• BIL оцена високонапонског намотаја (за трансформаторе са високонапонским намотајима преко 1,000 волти)

Трајност натписних плочица

Натписне плочице трансформатора морају бити направљене од издржљивих материјала који могу да издрже окружење у којем је трансформатор инсталиран. Натписна плочица мора бити безбедно причвршћена за трансформатор и мора бити читљива током целог животног века трансформатора.