Как расшифровать маркировку трансформатора, обозначения разных видов устройств

Относиться к электротехническому хозяйству стоит со всей долей ответственности. Сюда входит также и подбор оборудования, в том числе и трансформаторного. Чтобы правильно выбрать нужное устройство, необходимо иметь хотя бы базовые знания о маркировке трансформаторов.

Конструкция и принцип действия трансформаторов

Человечество придумало несколько десятков способов производства электроэнергии: выработка электричества из тепла, с помощью энергии воды, ветра, солнца и многие другие. Беда состоит в том, что потребители этой энергии могут отстоять от места его производства на несколько сотен километров.

Доставить электричество по проводам на такие расстояния с экономической и технической точки зрения выгоднее всего под высоким напряжением – в этом случае потери на сопротивление в цепи минимальны. Однако и производители, и потребители используют ток с гораздо меньшими значениями разности потенциалов. Именно для изменения напряжения электрического тока в широком диапазоне значений используются такие устройства, как трансформаторы.

Самый простой трансформатор представляет собой две катушки с обмоткой, электрически никак не связанные между собой. Через них проходит металлический сердечник, который является общим для обеих обмоток. К одной из катушек подключается источник тока – это первичная обмотка, а к другой, которую называют вторичной, подключают потребителя.

Принцип действия основан на одном из основных свойств переменного электрического поля: оно может создавать магнитное поле, которое, в свою очередь, может создавать электричество. Ток, бегущий по первичной обмотке, создает в сердечнике переменное магнитное поле. Так как сердечник (другое его название – магнитопровод) общий для двух обмоток, то и магнитное поле распространяется на обе катушки.

Если на первичной обмотке электричество производит магнитное поле, то на вторичной происходит обратный процесс: магнитное поле «заставляет» электроны внутри катушки бежать в определенном направлении, индуцируя в ней, тем самым, электрический ток. Его значение напрямую зависит от поданного напряжения и количества витков на обмотке.

Существует два режима работы трансформаторов: понижающий и повышающий. В первом случае напряжение уменьшается, во втором – повышается.

Практически любой трансформатор может работать в обоих режимах: достаточно переключить приходящий ток и потребителя между катушками.

Промышленные трансформаторы достигают огромных размеров и являются источником большого количества тепла. Для его отвода применяется воздушное или жидкостное охлаждение. В качестве жидкости может выступать масло, вода или другие жидкости с диэлектрическими свойствами. Циркуляция теплоносителя в таких установках может осуществляться как естественным образом (из-за разности плотностей горячего и холодного теплоносителя), так и принудительно.

Разновидности

Классифицируют трансформаторы главным образом по сфере применения. Оно и понятно, ведь хотя принцип действия у всех и одинаков, но конструкция и порядок работы с ними могут сильно различаться.

1. Силовой – самый распространённый вид. Используется для преобразования энергии на высоковольтных ЛЭП, в городских электросетях и у конечных потребителей.
2. Автотрансформатор – у этой разновидности, в отличие от силового, катушки соединены между собой. Таким образом, связаны они не только посредством магнитопровода, но и с помощью электрического провода. Однообмоточный трансформатор применяется там, где напряжение изменяется в небольших пределах: стабилизаторы, телефонные аппараты, выпрямители и другие.
3. Трансформатор тока – у него первичная обмотка подключена напрямую к источнику питания. Используются такие устройства в основном в измерительных и защитных устройствах.
4. Трансформатор напряжения – в противоположность трансформатору тока, у этого вида первичная обмотка подключена к источнику напряжения. Такие устройства используются там, где нужно изолировать цепи логики и защиты от цепей с высоким напряжением.
5. Импульсный – преобразует короткие импульсы (длительностью до нескольких микросекунд) без заметных искажений. Используются они в основном в радиоэлектронных устройствах, магнетронах, лазерах и тому подобных.
6. Сварочный – используется для выполнения сварочных работ.
7. Разделительный – первичная обмотка отделена от вторичной с помощью различных защитных устройств или прерывателей цепей. Применяются они там, где существует опасность поражения током человека из-за неосторожного обращения с электротехническими устройствами.
8. Согласующий – применяется там, где необходимо согласовать сопротивления каскада радиоэлектронных устройств.
9. Пик-трансформатор – преобразует напряжение синусоидальной формы в разнополярные импульсы. Используется для управления газоразрядными устройствами: ртутные лампы, неоновые трубки и тому подобные.
10. Сдвоенный (сдвоенный дроссель) – две катушки индуктивности с одинаковой обмоткой, соединённые в трансформатор. Он применяется как эффективная замена обычной катушки индуктивности в различных электронных и электротехнических устройствах.
11. Трансфлюксор. После того, как трансформатор перестает работать, исчезает и переменное магнитное поле. Однако магнитопровод все равно остается немного намагниченным. Если использовать правильные материалы, то можно получить из трансформатора элемент памяти для хранения информации. Собственно, именно таким устройством и является трансфлюксор.
12. Вращающийся – катушки с магнитопроводом разделены небольшим зазором. При этом одна часть вращается относительно другой. Такие приборы служат для передачи сигналов на вращающиеся элементы различных устройств.

Существуют и другие классификации, например, по типу охлаждения: масляное, воздушное, диэлектрической жидкостью.

Какие данные указываются на табличке

Для того, чтобы трансформатор смог без проблем работать в электрических цепях с заданными параметрами, нужно знать его основные характеристики. На корпусе сбоку крепится металлическая табличка, где тиснением, гравировкой или химическим травлением наносится вся необходимая информация об устройстве.

Сперва идут сведения о заводе-изготовителе: наименование предприятия и страна происхождения, год выпуска и заводской номер.

Затем следуют электрические показатели: номинальная мощность, напряжение короткого замыкания, тип соединения катушек, количество фаз, частота тока, номинальная мощность каждой катушки (если трансформатор трехфазовый).

После следуют технические характеристики, которые означают: массу самого устройства, вариант исполнения (для эксплуатации внутри помещения или снаружи), способ охлаждения (если масляный – то масса масла в активной части и его полная масса).

Как расшифровать данные

Трансформаторы имеют обозначение в виде набора букв и цифр вида ХХХХХХ – 1234 / 1234 – Х1, где вместо литеры «Х» ставится определенная буква, которая по порядку показывает тип, количество фаз, сколько обмоток низшего напряжения, систему охлаждения и специальные обозначения для особых видов трансформаторов.

Не всегда в обозначении трансформатора буду присутствовать все буквы, их присутствие в маркировке зависит только от наличия этих характеристик.

Цифровые обозначения несут в себе основные характеристики трансформаторов: номинальная мощность, класс номинального напряжения обмотки ВН, а последние две цифры – год начала производства.

Тип

Если в начале условного обозначения будет стоять буква «А», то перед вами автотрансформатор. Если она отсутствует, то силовой трансформатор — повышающий или понижающий.

Количество фаз

Для обозначения числа фаз используются буквы «Т» – трехфазный и «О» – однофазный.

Расщепленная обмотка

После этой буквы идет информация о расщепленной обмотке – «Р». Это означает, что на понижающем напряжении находятся две или три обмотки.

Отвод тепла

Система охлаждения обозначается следующими буквами:

• С – сухой трансформатор, то есть охлаждение воздушное;
• СЗ – то же самое, но в защищенном исполнении;
• СГ – герметичный с воздушным охлаждением;
• СД – воздушное охлаждение с помощью вентилятора;
• М – охлаждение масляное с естественной циркуляцией;
• Д – бак с маслом охлаждается с помощью вентилятора (дутье);
• Ц – принудительная циркуляция масла;
• ДЦ – комбинация двух способов охлаждения: обдув и циркуляция.

Число обмоток

После системы охлаждения может стоять буква «Т», которая обозначает трехобмоточный трансформатор. Интересно, что двухобмоточный условного обозначения не имеет.

Регулировка напряжения под нагрузкой

В случае, когда количество витков на трансформаторе можно изменять без разъединения электрической цепи, то в этом случае это означает, что регулирование напряжения может происходить под нагрузкой и маркируется буквой «Н». При регулировке с выключением – переключение без возбуждения – буква отсутствует.

Исполнение

Существуют устройства с особыми конструкционными решениями. Подвесные трансформаторы обозначаются буквой «П», с литой изоляцией – «Л», энергосберегающие прописываются буквой «Э», а усовершенствованные – буквой «У».

Назначение

В зависимости от сферы применения, в конце маркировки может стоять литера, дающая об этом информацию. Для работы на самой электростанции – «С», при использовании на железных дорогах – «Ж», на металлургических предприятиях – «М».

Особые обозначения

Существуют отдельные категории трансформаторов, для которых применяются другие обозначения. В частности, это трансформаторы тока и напряжения. Тип сразу указывается в начале буквенного кода: «Т» для первого вида и «Н» для второго. Далее следует информация о способе установки: «П» для проходных, «О» для опорных и «Ш» для шинных. Изоляция также обозначается специальными буквами: «Л» — для литой изоляции, «Ф» — для фарфоровой и «В» — для встроенного изолятора.

Цифры

Цифровая маркировка дает только самые основные характеристики трансформатора. Следующие через тире цифры сразу же после букв – это номинальная мощность в киловольт-амперах (кВА). Затем через наклонную черту указывается мощность обмотки, а для автотрансформаторов еще через один слэш — класс напряжения обмотки. После этого указывается климатическое исполнение, то есть условия местности, в которых может эксплуатироваться данный экземпляр («У» — для умеренных зон, «Х» — для холодных и так далее) и тип его размещения – на открытом воздухе или внутри помещения. В некоторых случаях через тире указывается год выпуска или начала производства устройств данной конструкции.

Примеры расшифровки трансформаторов напряжения и тока

трднс -100/35 – перед нами силовой трансформатор, так как первая буква «А» отсутствует, «трехфазник» (Т) с расщепленной обмоткой (Р), который охлаждается с помощью масляного теплоносителя с обдувом бака (Д), регулирование напряжения возможно под нагрузкой. Выпущен для работы внутри самой электростанции (С). Мощность – 100 кВА, мощность обмоток – 35 кВ.

трдн 10000/50 -74 – практически полный аналог предыдущего экземпляра. Единственное, может использоваться не только на электростанциях (нет буквы «С»). Номинальная мощность составляет 10 МВА, мощность обмоток – 50 кВ, год начала производства – 1974 г.

тпб 50/5 – трехфазовый (Т) подвесного исполнения (П), способный прогревать зимой бетон (Б) с номинальной мощностью 50 кВА, а мощность обмоток составляет 5 кВ.

тдн –трехфазный (Т) с масляным охлаждением с обдувом (Д) с РПН (Н).

ТМ – трехфазовый (Т), в котором тепло отводится с помощью масляного теплоносителя (М).

ТРДЦН – трехфазный (Т), у которого обмотка низшего напряжения разделена на две (Р). Охлаждение масляное с дутьем (Д) и принудительной циркуляцией (Ц) с возможностью регулирования под нагрузкой (Н).

ТДНС — трехфазовый (Т) с масляным охлаждением и РПН, предназначен для самой электростанции.

Как маркируются американские трансформаторы

Система электроснабжения США разительно отличается от российской. Здесь практически не встретишь распределительные подстанции низкого напряжения, электронные трансформаторы находятся непосредственно в домах.

Маркировка этих устройств четко не прописана, существует около 5 стандартов, в которых могут быть обозначены основные характеристики этих устройств.