Bộ biến áp cách ly so với bộ biến áp giảm áp

Bộ biến áp cách ly và bộ biến áp giảm áp có những đặc tính khác nhau. Cách ly miêu tả sự tách biệt giữa cuộn dây đầu vào và cuộn dây đầu ra; giảm bậc Miêu tả điện áp đầu ra thấp hơn điện áp đầu vào. Một máy biến áp có thể cung cấp cả hai. Đối với việc mua sắm công nghiệp, bạn có thể chỉ định tỷ lệ điện áp và khoảng cách giữa các cuộn dây theo yêu cầu riêng biệt, sau đó phối hợp về hệ thống nối đất, bảo vệ, cách điện và tải. Nhãn “giảm áp” không tạo ra sự cách ly điện hóa, và nhãn “cách điện” cũng không tạo ra điện áp đầu ra hoặc làm cho dây dẫn tiếp xúc không an toàn để chạm vào.

Hãy bắt đầu bằng hai câu hỏi về thông số kỹ thuật riêng biệt.

Câu hỏi đầu tiên là thiết bị được kết nối cần có mức điện áp nào. Câu hỏi thứ hai là liệu mạch nguồn và tải có cần được tách biệt bằng cách nối dây qua cuộn dây của máy biến áp hay không. Những câu hỏi này thuộc về các lĩnh vực khác nhau của cuộc điều tra. Việc kết hợp chúng thành một tên gọi thiết bị chung sẽ khiến các nhà cung cấp phải đáp ứng các yêu cầu khác nhau mà đồng thời lại xuất hiện như đang trích dẫn cùng một sản phẩm.

Một máy biến áp hai cuộn dây có thể giảm điện áp mà vẫn duy trì sự cách biệt giữa các cuộn dây. Một máy biến áp cách ly một-một có thể giữ nguyên điện áp gần như như nhau. Một máy biến áp tự động có thể giảm điện áp thông qua việc kết nối cuộn dây chung. Các thiết kế này nên được ghi rõ trong sơ đồ đã được phê duyệt, bao gồm cả các tấm chắn và các kết nối với mặt đất. Hình dạng của bể bên ngoài không thể phân biệt chúng một cách đáng tin cậy.

Để so sánh kết nối rộng hơn, hãy đọc bài viết Hướng dẫn về máy biến áp tự động và máy biến áp hai cuộn dây. Bài viết này tập trung vào việc giải thích việc kết hợp các yêu cầu về cách ly và giảm điện áp, thay vì so sánh từng cấu hình của máy biến áp.

So sánh các thuộc tính quan trọng

Đây là so sánh thông số kỹ thuật, không phải bảng chứng nhận. Các ứng dụng đặc biệt có thể áp đặt các yêu cầu về thiết kế, thử nghiệm và lắp đặt vượt quá các mô tả cơ bản này. Không nên kết luận về sự chấp thuận về y tế, hàng hải hoặc sử dụng trong phòng thí nghiệm dựa trên chỉ định về cách cách ly chung chung.

Hiểu tỷ lệ điện áp mà không cần phải mở rộng quá mức công thức

Đối với mô hình hai cuộn dây lý tưởng, mối quan hệ điện áp là Vs / Vp = Ns / Np, trong đó V là điện áp và N là số vòng dây. Các ký hiệu chữ phụ chỉ ra phần thứ cấp và phần chính. Số vòng dây thứ cấp ít hơn sẽ cho ra điện áp thứ cấp thấp hơn. Bài học về máy biến áp của OpenStax Giải thích mối quan hệ và các giả định lý tưởng của nó.

Ví dụ, một máy biến áp một pha lý tưởng được cung cấp ở mức điện áp 480 V với số vòng thứ cấp ít hơn một nửa sẽ có điện áp ở vòng thứ cấp là 240 V. Đây là một tính toán giải thích, không phải là đánh giá sản phẩm đề xuất. Điện áp đầu cuối thực tế thay đổi theo sự thay đổi nguồn cung cấp, vị trí cắm, tải và trở kháng. Một thông số kỹ thuật ba pha cũng cần tính đến kết nối cuộn dây và mối quan hệ giữa các đại lượng pha và dòng điện.

Việc tính toán các vòng quay không xác định hiệu suất cách ly. Nó cũng không cung cấp thiết kế nhiệt hoàn chỉnh hoặc xác định dòng điện lỗi có sẵn. Khách hàng nên yêu cầu thông số công suất định mức thực tế, độ lệch chấp nhận được và cơ sở tải, thay vì sử dụng tỷ lệ lý tưởng để cam kết điện áp hoạt động ở mọi điều kiện.

Đọc hướng dẫn cách kết nối cùng với sơ đồ kết nối đầy đủ

Việc tách cách quanh co loại bỏ sự kết nối dẫn điện có chủ ý thông qua cuộn dây đầu vào và cuộn dây đầu ra của máy biến áp. Điều này không có nghĩa là mọi phần của hệ thống đều được nối đất. Các vỏ bọc, màng chắn, dây dẫn bảo vệ, kết nối trung tính và thiết bị bên ngoài có thể tạo ra các đường dẫn thêm mà cần được hiểu trong thiết kế hệ thống.

Yêu cầu nhà sản xuất xác định riêng biệt các đầu nối cuộn dây và bất kỳ bộ chắn tĩnh điện nào. Đầu nối chắn có chức năng khác với đầu nối trung tính. Việc xử lý chúng phải tuân theo thiết kế lắp đặt đã được phê duyệt. Việc sử dụng bộ chắn không phải là sự thay thế cho hệ thống cách điện đã được phê duyệt và sự có mặt của bộ chắn không chứng minh được kết quả giảm nhiễu cụ thể nào.

Không nên tiến hành các thí nghiệm liên tục không chuẩn bị trước trên thiết bị có điện. Việc xem xét tài liệu và các thử nghiệm chấp nhận đã được phê duyệt nên xác định thiết bị đã được cung cấp như thế nào. Bất kỳ thử nghiệm điện nào cũng phải do nhân viên có thẩm quyền thực hiện theo hướng dẫn của thiết bị và các quy trình an toàn của địa điểm.

Trao cho việc bảo vệ chống sốc là một vấn đề về lắp đặt

Cách cách ly có thể hỗ trợ một biện pháp bảo vệ cụ thể, nhưng nó không loại bỏ được các nguy cơ điện. Việc tiếp xúc với cả hai dây dẫn thứ cấp vẫn có thể tạo ra một mạch điện nguy hiểm. Cơ quan an toàn và sức khỏe nghề nghiệp của Vương quốc Anh (HSE) Hướng dẫn về an toàn trong quá trình thử nghiệm điện Nó đặc biệt đề cập đến những hạn chế của việc tách biệt các máy biến áp trong môi trường thử nghiệm. Bối cảnh của nó không nên được chuyển thành một quy tắc chung áp dụng cho các hệ thống phân phối công nghiệp.

Tương tự như vậy, một điện áp hạ thế thấp không nhất thiết phải là một điện áp vô hại. Các điều kiện môi trường, các phần dẫn điện tiếp xúc và đường dẫn điện yếu là những yếu tố quan trọng. Nhà thiết kế phải lựa chọn biện pháp bảo vệ và nối đất theo các quy định áp dụng và mục đích sử dụng của hệ thống. Các thiết bị không nên được bỏ qua vì nguồn điện đi qua các thiết bị được mô tả là máy biến áp cách ly.

Việc cách ly bảo trì là một quá trình riêng biệt. Việc tắt một mạch điều khiển hoặc ngắt kết nối một nguồn điện được cho là đã gây ra việc kết nối một nguồn năng lượng khác. HSE Hướng dẫn về công việc liên quan đến thiết bị điện Nhấn mạnh vào việc lập kế hoạch và cách ly các nguồn có liên quan. Tên sản phẩm biến áp không thể thay thế quy trình này.

Chọn mức đánh giá từ tải trọng thực tế

Hãy bắt đầu từ điện áp tải, bố trí pha, tần số, công suất thực liên tục và lịch trình hoạt động. Sau đó xác định dòng điện khởi động, tải không liên tục và tải phi tuyến tính. Một máy biến áp phục vụ cho thiết bị điện tử, động cơ hoặc tải công nghiệp hỗn hợp có thể cần phải được đánh giá kỹ lưỡng hơn so với tổng công suất thực của bảng thông số.

Cũng nên mô tả các điều kiện cung cấp. Tỉ lệ điện áp phù hợp ở đầu vào danh định có thể không phù hợp ở các điều kiện đầu ra thực tế. Cần thỏa thuận về tần số; việc áp dụng điều kiện điện áp-tần số không phù hợp có thể gây ra vấn đề nghiêm trọng về thiết kế. Đừng cho rằng một máy biến áp được quảng cáo có thể sử dụng cho một tần số cung cấp thì có thể dùng cho một máy biến áp khác.

Báo cáo khảo sát nên nêu rõ điều kiện môi trường, độ cao, vị trí của lồng nuôi, hạn chế về thông gió và khả năng tiếp cận để bảo trì. Những thông tin này giúp nhà sản xuất lựa chọn và lập tài liệu thiết kế. Chúng không được dựa trên việc đoán số phần trăm giảm công suất. Nên sử dụng chỉ số hiệu suất và giới hạn hoạt động đã được phê duyệt cho cấu hình đã được cung cấp.

Phối hợp việc nối đất, bảo vệ và nhiệm vụ khi có sự cố

Hệ thống thứ cấp cần có một khái niệm bảo vệ được xác định rõ ràng. Xác định phương pháp xử lý trung tính dự kiến, các tuyến dây dẫn bảo vệ, các phương tiện ngắt kết nối và các thiết bị bảo vệ. Kiểm tra sự phối hợp bằng cách sử dụng trở kháng của máy biến áp và mạng lưới kết nối, bao gồm bất kỳ nguồn điện có thể gây ra dòng điện cho mạch đầu ra nào khác.

Việc tách các cuộn dây không đồng nghĩa với việc giảm dòng điện quá tải không giới hạn. Một hệ thống vẫn có thể có dòng điện quá tải thứ cấp đáng kể. Mặt khác, máy biến áp có thể thay đổi các đặc tính được sử dụng bởi thiết bị bảo vệ phía hạ lưu. Nhà thiết kế điện nên đánh giá các điều kiện quá tải thực tế và hiệu suất ngắt kết nối cần thiết.

Đối với thiết bị cấp trên liên quan, Hướng dẫn chịu tải ngắn mạch của máy biến áp Giải thích cách thức các yếu tố như nhiệm vụ được quy định và bằng chứng xác nhận tương thích với nhau. Trong quá trình đánh giá, hãy giữ cho khả năng chịu tải, dòng điện dự kiến và cài đặt bảo vệ luôn được phân biệt rõ ràng. Một bài kiểm tra tỷ lệ thành công không thể đạt được cả ba yếu tố này.

Trước khi phê duyệt thiết bị, hãy kiểm tra các bằng chứng.

Yêu cầu bảng thông số điện áp, sơ đồ kết nối, thông tin về cách nhiệt, tải nhiệt và kế hoạch thử nghiệm áp dụng. Mỗi bản ghi cần xác định thiết kế đã được đặt hàng hoặc đơn vị đã được cung cấp. Một cuốn brochure về dòng sản phẩm là thông tin cơ bản hữu ích, nhưng việc phê duyệt sẽ xác định cấu hình thực sự đang được mua.

Xây dựng một sổ đăng ký đơn giản để ghi lại các yêu cầu. Ghi lại nơi mỗi yêu cầu được đáp ứng, ai đã duyệt và sửa đổi nào được chấp nhận. Nếu bản vẽ thay đổi sau khi được phê duyệt, hãy kiểm tra xem nó có ảnh hưởng đến các kết nối quanh quẩn, các đầu nối, các tấm chắn, các giao diện của vỏ bọc hay các giả định về bảo vệ không. Điều này giúp việc thay thế sau này dễ dàng hơn để đánh giá.

Việc kiểm tra phải so sánh thông tin nhận dạng, tình trạng bên ngoài và tài liệu kèm theo. Việc thử nghiệm chấp nhận phải tuân theo quy trình đã thỏa thuận và giới hạn của nhà sản xuất. Không nên sử dụng điện áp thử nghiệm cách điện phù hợp cho một hệ thống lắp đặt đã hoàn thành mà không kiểm tra xem còn có thiết bị nào khác đang kết nối, bao gồm các thiết bị đo, điện tử và thiết bị chống sét.

Viết một câu hỏi để tránh những câu trích dẫn không rõ ràng

Thay vì yêu cầu “một đơn vị giảm công suất cách ly”, hãy viết các yêu cầu riêng biệt về điện áp đầu vào và đầu ra, tần số, pha, kVA, cách ly cuộn dây, bố trí kết nối và điều kiện tại địa điểm. Cung cấp thông tin về thông số kỹ thuật quy định và xác định các tài liệu cần thiết trước khi sản xuất. Yêu cầu các nhà cung cấp liệt kê rõ các sự khác biệt.

Đối với dự án máy biến áp công nghiệp, Shenheng đã Trang sản phẩm máy biến áp ngâm dầu Cung cấp một điểm khởi đầu cho việc thảo luận về ứng dụng. Các hình ảnh sản phẩm tham khảo minh họa bối cảnh của thiết bị; chúng không xác nhận rằng đã cung cấp một giải pháp kết nối, vật liệu hoặc tính chất cách điện cụ thể nào.

Đối với lựa chọn kiểu khô trong nhà, phối hợp thiết kế đã chọn với Hướng dẫn dọn dẹp máy biến áp loại khô. Nếu tài liệu dự án sử dụng thuật ngữ khác nhau, trước tiên hãy giải quyết vấn đề về hành vi của mạch điện mong muốn và đảm bảo tất cả các bên đều chấp nhận cùng một bản vẽ. Việc xác định rõ ràng các yêu cầu sẽ hữu ích hơn việc chọn một tên sản phẩm có vẻ đầy đủ thông tin.

Học tập thêm: cuộn dây biến áp và chuyển đổi điện áp

Bài giảng dưới đây của trường đại học giải thích nguyên lý hoạt động và cấu tạo của máy biến áp một pha. Hãy sử dụng nó để hiểu về sự kết hợp từ tính và hành vi cuộn dây. Đây chỉ là kiến thức nền tảng, không phải là bằng chứng cho thấy một máy biến áp cụ thể đáp ứng được yêu cầu về cách điện hoặc lắp đặt.

Tiếp tục học tập: Mod-01 Lec-02 Bài giảng-02- Nguyên tắc vận hành và cấu tạo máy biến áp một pha — nptelhrd. Nguồn gốc giáo dục; đây không phải là giấy phép hoạt động. Mở video trên YouTube.

Các câu hỏi thường gặp

Có phải một máy biến áp giảm áp cũng có thể là một máy biến áp cách ly không?

Vâng. Thiết kế cuộn dây riêng phù hợp có thể giảm điện áp và tạo ra khoảng cách giữa các cuộn dây. Xác nhận cả hai thuộc tính này trong tài liệu kết nối và cách nhiệt đã được phê duyệt, thay vì chỉ dựa vào nhãn dán giảm điện áp.

Có phải bộ biến áp cách ly luôn có tỷ lệ một-một không?

Không. Khả năng cách ly mô tả sự tách rời liên tục. Tỷ lệ được chọn có thể là một-một, giảm dần hoặc tăng dần, tuỳ thuộc vào yêu cầu thiết kế và ứng dụng thực tế.

Liệu phần thứ hai có an toàn để chạm vào vì nó được cách ly không?

Không. Mối nối giữa các dây dẫn thứ cấp vẫn có thể gây nguy hiểm, và các kết nối bên ngoài ảnh hưởng đến hệ thống bảo vệ. Hãy tuân thủ các quy trình bảo vệ, nối đất và làm việc an toàn được thiết kế.

Có thể hình dáng của bể chứa xác nhận được sự sắp xếp xoắn không?

Không. Thiết bị ngoại vi tương tự có thể có các kết nối cuộn dây khác nhau. Sử dụng sơ đồ được phê duyệt, thông tin về cấp điện và các hồ sơ xác nhận đã thỏa thuận để thiết lập cấu hình đã được cung cấp.