Устройства для преобразования напряжения переменного тока.

Проблемы и их решение.

Когда эра электричества только начинала свое развитие, перед человеком сразу же встала проблема по эффективной передаче электрического тока на большие расстояния от источника (генератора) до потребителя. Трудность заключалась в том, что при непосредственном подключении мощного источника тока к линии электропередач, наблюдался бы излишний нагрев проводов. Во избежание этого пришлось бы увеличивать их поперечное сечение для уменьшения сопротивления. Электричество в этом случае стало бы весьма дорогим удовольствием.

Для устранения этих неудобств были разработаны устройства – силовые трансформаторы. Их функцией является необходимое увеличение напряжения (при уменьшении силы тока) для передачи потребителям, находящимся на дальних расстояниях и регулирование величины имеющегося (полученного) напряжения до пределов, подходящих для работы тех или иных энергопотребляющих приборов (у потребителя).

Как это работает.

Устройство силового (обычного) трансформатора не отличается большой сложностью. Его основная и активная часть – это магнитопровод и обмотки. В основе работы конструкции лежит закон электромагнитной индукции. Когда к ней подключен источник переменного тока, то ток будет проходить по обмотке и в результате возникнет магнитный поток. Он замкнется и начнет индуктировать ЭДС (электродвижущую силу) в другой обмотке устройства, которую уже можно будет использовать по прямому назначению.

Сам магнитопровод состоит из изолированных стальных листов. Изоляция здесь необходима для уменьшения вихревых потоков. Его нагрев все же происходит (при большой мощности трансформатора) и поэтому для уменьшения температуры магнитопровода применяют специальные каналы, увеличивающие его охлаждающую поверхность.

Обмотки – это электрические цепи и к ним предъявляются свои требования. Они в основном изготавливаются из меди, так как она имеет малое удельное сопротивление в отличие от алюминия. Обмотки бывают различных видов: однослойные, многослойные, переплетенные и др. Они подбираются исходя из размеров устройства и его мощности.

Помощники рядом с нами.

Устройства, преобразующие напряжение переменного тока, питающие и защищающие электроприборы – трансформаторы электрического напряжения могут встречаться в нескольких разновидностях в зависимости от сферы и цели их применения

• Трансформаторы промышленного назначения (силовые, измерительные и пр.) отличаются большой мощностью и задействованы непосредственно на промышленных предприятиях.
• Виды, предназначенные для бытового использования маломощны, и используются в привычных для нас приборах.

Трансформатор напряжения может обладать разными видами изоляции, и сегодня представлен силовыми масляными, силовыми сухими и литыми моделями. Так, охлаждение и защита могут производиться при помощи специального масла, а могут обеспечиваться и при использовании электрокартона. В открытых и закрытых распределительных щитках используют именно масляные силовые трансформаторы (с напряжением до 1150 kV).

Для простоты обозначения особенностей характеристик устройств, приняты специальные буквенные обозначения. Так, например

• «Н» – это сам прибор.
• «С» - сухой трансформатор напряжения.
• «И» - измерительный вид и т.д.