Как определить нулевой вывод трансформатора

Откуда появляется ноль в трансформаторе

Кроме фазных контактов в трансформаторе существует ноль, выполняющий роль нейтрали и начала, служащего исходной точкой для измерения характеристик напряжения. Рассмотрим, откуда берётся ноль в трансформаторе и его функции.

Понятие нуля в трансформаторе

Вырабатываемая на электростанциях электроэнергия изначально подаётся на ближайшие распределительные подстанции по высоковольтным линиям. Для снижения величины напряжения до используемой в технике 380 В задействуются понижающие трансформаторы.

Для этого применяются трёхфазные трансформаторы, в которых ток направляется на первичные катушки, каждая из которых включает 3 фазные обмотки. Таким образом преобразователь состоит из 6 обмоток на входе и 12 – на выводе.

Фазные контакты в трёхфазном трансформаторе могут соединяться по схеме:

• звёзды;
• звёзды с нулевым контактом;
• треугольника.

Нулём в трансформаторе называют соединение фазных контактов. Ноль существует только у трёхфазных агрегатов.

Откуда берётся

Важно понимать, откуда берётся нулевой провод в данном агрегате. Его получают при соединении обмоток в одну точку. Таким способом формируется нейтраль, заземляемая для снижения напряжения в проводниках.

Чтобы обеспечить подвод нулевой фазы к потребителям, от указанного места контакта выполняется отвод, который подаётся на линию, наряду с фазными и заземляющими проводниками.

Различают следующие виды нулевого провода:

1. Изолированный – который не соединяется с заземляющим контактом в распределительной коробке.
2. Глухозаземленный – соединяемый с заземлением.

Для старых домов характерно выполнение заземления нулевого провода. Распределительный щиток зануляется, но не подсоединяется к земле. По новым стандартам заземление с нулём разделены. Напряжение подаётся по фазе, а ноль соединяется с нейтральным контактом на распределительной подстанции.

Щитки оборудуются отдельными шинами для подсоединения фазного, нулевого и заземляющего контактов.

Функции

В идеальной ситуации ноль должен выполнять функции проводника, обеспечивая замыкание электрической цепи. Но фактически нередко напряжение по фазам значительно отличается.

При возрастании мощности в одной из фаз происходит снижение силы тока и смещение нуля, с образованием напряжения смещения. Данная характеристика прямо пропорциональна разнице фазного напряжения. В результате отдельным потребителям подаётся напряжение с повышенным, а другим – с пониженным вольтажом.

Назначение нулевого провода состоит в выравнивании напряжения между фазами, чтобы потребителям подавался ток со стандартными характеристиками.

Если для одной фазы вольтаж возрастает, избыток через ноль на подстанции переходит на другую фазу, выравнивая показатели.

Системы подачи напряжения

Различают следующие системы подачи напряжения, предусматривающие наличие различных выводов:

• с глухозаземлённой нейтралью – когда подаются 3 фазных провода и один заземлённый нулевой, получаемый от их соединения и заземления на подстанции;
• с двумя нулевыми проводниками – в данной схеме, кроме рабочего нулевого, предусмотрено наличие нулевого защитного провода с разделёнными функциями.

Последняя из приведённых схем обязательна после изменения положений действующего ПУЭ. Таким способом обеспечивается безопасность при выполнении зануления корпусов электрооборудования (соединения их с нулевым проводом).

При первой из приведённых схем, через нулевой провод мог проходить ток. Поэтому подобная мера приводила к высокому риск поражения персонала электрическим током.

Если разделить функции рабочего и защитного нулевого проводов, как регламентируется современными стандартами, нагрузочный ток проходит только по первому из них. Второй предназначен для соединения контактов от корпусов оборудования на заземляющий контур. При подводе к каждому доку, такой проводник подключается к отдельному заземляющему контуру, что обеспечивает дополнительную безопасность.

Рядовому потребителю важно правильно понимать возникновение фазы и нуля при подаче напряжения. Особенно возрастает необходимость повышения начального уровня грамотности в вопросах электротехники, если рядовые потребители дополнительно устанавливают индивидуальные трансформаторы для выравнивания характеристик электрического тока, подаваемого к дому. Это требуется для правильного подключения оборудования и обеспечения безопасной его эксплуатации.

Источник

Откуда берется ноль (нейтраль) в трансформаторе ?

В электрике ноль (нейтраль) – это точка, начало, от которого начинаются измерения напряжения фаз. В нулевом проводе трехфазной сети ток равен сумме токов фаз. Между каждой фазой и нулем напряжение 220 В, между фазами – 380 В.

На трехфазные линии электропередачи ток подается из трансформаторов. Возникает вопрос: откуда берется ноль в трансформаторе? Физически это точка, в которой «в звезду» соединяются концы нескольких обмоток трехфазного трансформатора.

Ноль присутствует только в трехфазном трансформаторе.

Понятия нулевой точки в трехфазном трансформаторе

Электроэнергия из ГЭС или ТЭС для снижения напряжения до 380 В подается на трехфазный трансформатор подстанции. Из линии электропередачи ток поступает на входные трехфазные катушки (на каждую с отдельного провода трехфазной сети). Каждая катушка состоит из 3-х фазных обмоток. То есть, у преобразователя 6 обмоток и 12 выводов. На выходные трехфазные катушки электроэнергия подается при помощи электромагнитной индукции.

Трехфазный преобразователь условно можно разделить на 3 однофазных, если взять по одному фазному проводу и каждого присоединить к нулю.

В трехфазном преобразователе концы обмоток катушек можно соединять:

Самый экономичный первый вариант, так как позволяет рассчитывать изоляцию по фазному напряжению.

Но откуда берется 0 в трансформаторе? Он появляется, если концы одной или обеих обмоток соединены в «звезду» в одной точке. На подстанции образуется нейтраль, которая там же и заземляется, чтобы снизить напряжение проводов. Начала обмоток подключаются к сети фазными проводами.

Но для подключения к линии электропередачи нужна не точка, а отвод, поэтому требуется ответ на вопрос: откуда берется нулевой провод в трансформаторе? Это вывод с нулевой точки (центра «звезды»), который подводится к потребителям вместе с фазными проводами и заземлением.

• изолированный (без соединения с шиной заземления в распределительном шкафу);
• не изолированный (соединенный с шиной заземления в распределительном шкафу).

В старых домах нулевой провод заземлен, то есть, щиток занулен, но с землей не соединен. В новых постройках ноль и заземление разделяются. Ток проходит по фазному проводу, ноль соединен с нейтралью на подстанции. В щитках для подключения фазных проводов, нуля и заземления предусмотрены отдельные шины.

Функции ноля в линии электропередачи

В идеале при соединении обмоток «звездой» нулевой провод является проводником при соединении обмоток преобразователя и потребителей.

На практике нагрузка в сети редко бывает одинаковой на все фазы. Так как мощность преобразователя ограничена, при повышении нагрузки в какой-то фазе в ней сила тока падает, ноль смещается, образуется напряжение смещения. Этот показатель прямо пропорционален разнице в вольтаже между фазами. Часть потребителей получает повышенное напряжение, часть – пониженное.

Основное предназначение нулевого провода – сравнять силу тока в нейтрали на преобразователе подстанции с силой тока в нулевой точке потребителей.

При повышении силы тока в одной фазе оно возвращается в нулевую точку и перераспределяется на фазы с пониженным вольтажом.

В однофазной сети, используемой в жилых домах, требуется фаза и ноль. Нулевой провод уже заземлен, напряжения на нем нет.

Определение ноля трансформатора

Определять нейтраль в промышленных трансформаторах нужно, если проводится их параллельное подключение друг к другу. Этот процесс называется фазировкой. Ее цель – установить совпадение по фазе преобразователя и сети или двух преобразователей. Суть фазировки – поиск выводов, между которыми напряжение нулевое.

Обмотки до 0,4 кВ проверяются вольтметром, для 10 кВ требуется указатель напряжения, от 10 кВ – измерительный трансформатор.

В городской квартире не нужно знать, как же определить ноль на трансформаторе, так как ток в сети переменный. На выводах местоположение фазы и ноля зависит от направления обмоток, поэтому меняется с изменением способа подключения. При необходимости определить ноль на работающем оборудовании нужно прикоснуться к выводам индикаторной отверткой. На выводе нулевого провода напряжения нет.

Если прибор показывает, что фазы нет, это не значит, что есть ноль. Необходимо проверить все возможные варианты.

Во многих регионах напряжение в электросети нестабильное. Многие владельцы частных домов устанавливают индивидуальные трансформаторы. Широко применяются так же мини-преобразователи, понижающие напряжение до 10-20 В. Они защищают от поражения током, экономят электроэнергию, продлевают срок эксплуатации бытовых приборов. При их подключении желательно знать, откуда берется нейтраль и как подключается к сети.

Источник

Подключение силового трансформатора, определение обмоток, куда подключать 220 В, а с каких выводов снимать пониженное напряжение

Для начала давайте рассмотрим схематическое обозначение силового трансформатора, для этого ниже приведен рисунок.

На рисунке изображен самый простой трансформатор, содержащий всего две обмотки. Одна из которых изначально рассчитана на сетевое напряжение 220 вольт. То есть, мы видим, что на самом простом трансформаторе имеются два вывода первичной обмотки (она же входная) и два вывода вторичной обмотки (она же выходная). На первичную обмотку мы подаем напряжение 220 вольт, а с выходной обмотки снимает то напряжение, на которое она рассчитана.

Выше картинка явного примера трансформатора, на котором определить первичную и вторичную обмотку очень легко. Поскольку на понижающем трансформаторе первичная обмотка рассчитана на более высокое напряжение (а именно 220 вольт), то она содержит достаточно большое количество витков и мотается она тонким проводом. В то время как выходная обмотка содержит меньшее количество витков и намотана, как правило, более толстым проводом. И сразу видно где два вывода, что идут на первичную обмотку, а где два вывода, относящиеся ко вторичной обмотке.

Для новичков пожалуй стоит пояснить, от чего зависит количество витков и диаметр намоточного провода в трансформаторных обмотках. Изначально при расчете трансформатора учитывается такие факторы как – материал магнитопровода, его форма, размеры (габаритная мощность), частота тока, условия эксплуатации, величина входного напряжения и тока и выходного. Далее уже после расчетов определяется какое количество витков должно приходится на 1 вольт.

Допустим у маломощного трансформатора на 1 вольт приходится 10 витков. Значит для первичной обмотки, которая будет подключаться к сети 220 вольт мы должны намотать 2200 витков медного, изолированного провода. Если вторичная обмотка у нас должна выдавать 12 вольт, то она, соответственно, должна содержать 120 витков.

Диаметр же намоточного провода влияет на силу тока, который будет протекать по этим обмоткам. Причем для разных условий эксплуатации трансформатора для одного и того же тока могут быть разные диаметра, что определяется плотностью тока в проводе. В среднем для обычных бытовых трансформаторов плотность тока берется где-то пределах от 2,5 до 4 А/мм2. Зная габаритную мощность своего трансформатора можно легко вычислить максимальный рабочий ток. Мы мощность делим на напряжение.

Следовательно, первичная обмотка понижающего трансформатора будет иметь большее количество витков и она будет намотана более тонким проводом. А вторичная обмотка будет содержать меньше витков, но диаметр провода будет гораздо больше. И уже зная это мы можем визуально определять где-какая обмотка на имеющемся трансформаторе. Но это если видны эти самые обмотки.

Вот случай когда имеется трансформатор, но его обмоток не видно.

Причем на самом корпусе также нет надписей, указывающих где первичная, а где вторичная обмотка. И тут для определения нужно воспользоваться измерениями сопротивления этих самых обмоток. Известно, что чем тоньше и длинней будет провод, тем больше у него будет электрическое сопротивление. Поскольку первичная обмотка понижающего трансформатора содержит гораздо больше витков, и намотана тонким проводом, то и сопротивление у нее будет гораздо больше, чем у вторичной (при условии, что это понижающий трансформатор).

Следовательно мы берем в руки обычный мультиметр. Ставим его на измерение сопротивления порядка 200 Ом или 2 кОм. И щупами измеряем сопротивления одной и второй неизвестной обмотки. И там, где будет это сопротивление значительно больше, чем у второй обмотки, значит это первичная, а другая будет вторичной. Допустим у трансформатора с мощностью примерно 5 Вт сопротивление первички будет где-то около 1000 Ом, а вторички около 7 Ом. Видно, что разница в сопротивлении значительная.

Но тут есть такая закономерность, чем больше габаритная мощность силового трансформатора, тем меньше витков приходится на 1 вольт. Следовательно, и первичная и вторичная обмотка в более мощном трансформаторе будет иметь меньшее количество витков и провод будет иметь больший диаметр. А это значит, что и сопротивление у более мощного трансформатора даже на первичной обмотке будет меньше, чем у маломощного трансформатора. К примеру, у трансформатора с мощностью уже 250 Вт сопротивление первичной обмотки будет около 10 Ом, а у его вторичке и того меньше. Обязательно это учитывайте при определении обмоток у трансформаторов разной мощности.

Но ведь часто встречаются еще трансформаторы, где первичная обмотка может быть рассчитана на два разных напряжения и иметь третий вывод от себя. То есть, один вывод относительно общего, может быть рассчитан на 110 вольт, а второй вывод, также относительно общего, на напряжение 220 вольт.

Думаю тут можно легко догадаться, что для определения обмотки, рассчитанной на 220 вольт, на первичке, имеющей три вывода, нужно просто все тем же мультиметром найти два вывода, где будет наибольшее сопротивление. Поскольку обмотка на 110 вольт будет иметь меньше намоточного провода, а значит и ее сопротивление будет меньше.

Ниже можете посмотреть видео по данной теме.

Надеюсь вам была полезна информацию, предоставленная выше!

Источник