چقدر داغ خیلی داغ است؟ افزایش دمای ترانسفورماتور، کلاس های عایق، و قانون 10 درجه

یک ترانسفورماتور کاملاً غیرفعال به نظر می رسد، اما در داخل آن به آرامی در حال پختن است. هر بار که انرژی را از یک سیم‌پیچ به سیم‌پیچ دیگر منتقل می‌کند، دو نوع تلفات الکتریسیته را به گرما تبدیل می‌کند: تلفات مس (I²R) در سیم‌پیچ‌ها و تلفات هسته (هیسترزیس به علاوه جریان‌های گردابی) در فولاد. این گرما باید جایی برود، و اینکه چقدر خوب از شر آن خلاص می شوید، تعیین می کند که آیا واحد به مدت 25 سال به شما خدمت می کند یا در پنج سال دیگر از کار می افتد.

اصل - عایق تاریخ انقضا است

مبتدیان می توانند عایق را مانند برچسب "استفاده توسط" روی ترانسفورماتور تصویر کنند. استانداردهای بین المللی (IEC 60085, IEC 61558-1) مواد عایق را به طبقات حرارتی بر اساس حداکثر دمای نقطه داغی که می توانند برای یک عمر کارکرد عادی تحمل کنند (اغلب حدود 20000 ساعت یا ~ 20 سال ذکر می شود) دسته بندی می کنند: کلاس A 105 درجه سانتی گراد، B 130 درجه سانتی گراد، R25، H، 130 درجه سانتی گراد درجه سانتی گراد دمای واقعی سیم پیچ مجموع سه عدد است: دمای محیط (استانداردها معمولاً 40 درجه سانتیگراد را در هر IEC/IEEE در نظر می گیرند)، متوسط ​​دمای سیم پیچ بالاتر از محیط اطراف افزایش می یابد، و مقدار مجاز نقطه داغ برای داخلی ترین پیچ ها که هوای خنک کننده هرگز به آن نمی رسد.

برای مهندسان - چه چیزی را بخوانید و چگونه انتخاب کنید

اعدادی که در پلاک نام اهمیت دارند عبارتند از درجه افزایش دما (معمولاً 55 / 65 / 80 درجه سانتیگراد افزایش برای واحدهای نوع خشک) و کلاس عایق. افزایش متوسط ​​با روش مقاومت اندازه گیری می شود - IEC 61558-1 فرمولی را با استفاده از ضریب دمایی 234.5 مس ارائه می دهد - که میانگین حجمی را گزارش می کند، نه نقطه داغ مدفون را. قاعده انتخاب کلی: برای خرید هدروم حرارتی، کلاس عایق بالاتری را نسبت به نیازتان مشخص کنید. هنگامی که محیط از 40 درجه سانتیگراد بالاتر می رود یا ارتفاع از 1000 متر بالاتر می رود، راندمان خنک کننده کاهش می یابد، بنابراین استانداردهایی مانند 46 CFR 111.20-5 و IEC نیاز به کاهش قیمت دارند - یا عایق را بالا ببرید یا بار را کاهش دهید - تا دمای کل را در محدوده نگه دارید.

مثال کاربردی

یک ترانسفورماتور کنترلی 24 V / 50 VA را در یک محفظه مهر و موم شده در دمای 40 درجه سانتیگراد تصور کنید. اگر تلفات مس و هسته باعث افزایش 80 درجه سانتیگراد شود، متوسط ​​دمای سیم پیچ 120 درجه سانتیگراد است و نقطه داغ داخلی به سمت سقف کلاس B 130 درجه سانتیگراد می‌خزد. یک شیار تهویه را مسدود کنید و نقطه داغ می تواند از آن حد عبور کند و عایق را بی سر و صدا پیر کند.

تصور اشتباه رایج / واقعیت جالب

گران ترین افسانه در تعمیر و نگهداری ترانسفورماتور این است که "کلاس B یعنی می توانم سیم پیچ را در دمای 130 درجه سانتی گراد اجرا کنم." شماره کلاس سقف ماده است، نه هدف عملیاتی شما - و استاندارد معمولاً میانگین اندازه‌گیری شده را بسیار زیر آن قرار می‌دهد تا از نقطه داغی که نمی‌توانید ببینید محافظت می‌کند. واقعیت جالب: طبق قانون 10 درجه مونسینگر در IEEE C57.91، هر 10 درجه سانتیگراد بالاتر از نقطه داغ درجه بندی شده تقریباً عمر عایق را به نصف کاهش می دهد. یک اضافه بار کوچک و پایدار بسیار مخرب تر از یک افزایش ولتاژ است - ولتاژ ناگهانی از بین می رود، گرما به آرامی از بین می رود.