மாற்றாக்கி அடிப்படைகள் — மின்காந்த தூண்டுதலிலிருந்து மின் ஆற்றல் பரிமாற்றம் வரை

அடிப்படைக் கொள்கை: மின்காந்தப் தூண்டுதலைப் புரிந்துகொள்ளுதல்

ஒரு மின்மாற்றி என்பது ஒரு நிலையான மின்னியல் சாதனம் ஆகும், இது காந்தப்புல தூண்டுதல் மூலம் இரண்டு அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட சுற்றுகளுக்கு இடையில் ஆற்றலை மாற்றுகிறது. மூலத்திற்கும் சுமைக்கும் இடையில் எந்தவொரு பௌதீக அல்லது கடத்தும் இணைப்பு இல்லாமல், இது முதன்மைக் சுருளையால் உருவாக்கப்படும் மாற்று காந்தப் பாய்வைப் பயன்படுத்தி இரண்டாம் நிலைச் சுருளையில் ஒரு மின்னியல் இயக்க விசையை (EMF) தூண்டுகிறது. இந்த அடிப்படை வழிமுறை, உயர் திறன் கொண்ட நீண்ட தூரப் பரிமாற்றத்திற்காக மின்னழுத்தத்தை உயர்த்த அல்லது பாதுகாப்பான உள்ளூர் விநியோகத்திற்காக அதைக் குறைக்க மின்சக்தி வலையமைப்புகளை அனுமதிக்கிறது.

ஃபாரடே விதி மற்றும் காந்தப் பாய்வு

ஒவ்வொரு விநியோக மற்றும் சக்தி மாற்றிக்கும் அதன் செயல்பாடு ஃபாரடேயின் தூண்டுதல் விதியால் ஆளப்படுகிறது. முதன்மைச் சுருளில் ஒரு மாற்று மின்னழுத்தம் பயன்படுத்தப்படும்போது, அது ஒரு மாற்று மின்னோட்டத்தை இயக்கி, காலப்போக்கில் மாறும் காந்தப்புலத்தை உருவாக்குகிறது. இந்தக் காந்தப்புலம், உயர் ஊடுருவக்கூடிய காந்த மையக்கருவால் செறிவூட்டப்பட்டு வழிநடத்தப்பட்டு, அதை ஏறக்குறைய முழுவதுமாக இரண்டாம் நிலைச் சுருளுடன் இணைக்கிறது.

திறமையான ஆற்றல் பரிமாற்றத்தை பராமரிக்கவும், கோர் இழப்புகளைக் குறைக்கவும், நவீன விநியோக டிரான்ஸ்ஃபார்மர்கள் ஒரு குறிப்பிட்ட காந்தப் புலம் அடர்த்தியில் செயல்படும் வகையில் கட்டமைப்பு ரீதியாக வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளன. வழக்கமான தானிய-அமைப்பு சிலிக்கான் எஃகு கோர்களில், இந்த இயக்கப் புலம் அடர்த்தியானது சாதாரண சுமை நிலைகளின் கீழ் 1.5 முதல் 1.7 டெஸ்லா (T) வரை இருக்கும், இது கோரின் காந்த நிறைவு நிலையை விட கவனமாகக் குறைவாகப் பராமரிக்கப்படுகிறது.

இந்த மாறிகளுக்கு இடையிலான உறவு, ஒரு டிரான்ஸ்ஃபார்மர் சுற்றுக்கான உலகளாவிய EMF சமன்பாட்டால் வரையறுக்கப்படுகிறது: E = 4.44 × f × N × Φ_{அதிகபட்சம்}. இந்த சூத்திரத்தில், E உந்தப்பட்ட வேர்-சராசரி-சதுர (RMS) மின்னழுத்தம், f கட்டத்தின் இயக்க அதிர்வெண், N சுற்றுகளின் எண்ணிக்கையைக் குறிக்கிறது, மற்றும் ஃபி_{அதிகபட்சம்} வெபர்களில் அளவிடப்படும் உச்ச காந்தப் பாய்மம் ஆகும்.

மாற்றோட்டத்தின் (AC) மின்மாற்றிகளில் பங்கு

மின்காந்தப் தூண்டுதலுக்கு, இரண்டாம் நிலை மின்னழுத்தத்தைத் தூண்டுவதற்கு, தொடர்ந்து மாறிவரும் காந்தப்புலத்தின் இருப்பு கண்டிப்பாகத் தேவை. இதன் விளைவாக, மின்மாற்றிகள் மாற்று மின்னோட்ட (AC) அலைவடிவங்களுடன் மட்டுமே செயல்படுகின்றன. 50 ஹெர்ட்ஸ் அல்லது 60 ஹெர்ட்ஸ் என்ற தொடர்ச்சியான அதிர்வெண்ணில் செயல்படும் நிலையான பயன்பாட்டு மின் கட்டமைப்புகளில், மாற்று மின்னோட்டத்தின் திசை—எனவே உள் காந்தப் பாயலின் துருவங்களும்—வினாடிக்கு 100 அல்லது 120 முறை மாறுகின்றன, இது தூண்டுதலுக்குத் தேவையான நிலையான மாறுதல் விகிதத்தை வழங்குகிறது.

ஒரு மாறுதிறன்மாற்றிக்கு நேரப்புல மின்னழுத்தம் (DC) தவறுதலாகப் பொருத்தப்பட்டால், அதன் இயக்க அதிர்வெண் செயல்திறனுடன் 0 Hz ஆகும். மின்னேற்றத்தின் போது காந்தப்புலம் ஒருமுறை விரிவடைந்து, பின்னர் முற்றிலும் நிலையாகிவிடும். காந்தப்புலத்தின் மாறுதல் விகிதம் (dΦ/dt) பூஜ்ஜியமாகக் குறைவதால், இரண்டாம் நிலை மின்னழுத்தம் தூண்டப்படாது. மேலும் முக்கியமாக, ஓட்டத்தைத் தடுக்க எதிர் தூண்டப்பட்ட மின்னழுத்தம் (பின்-EMF) இல்லாததால், முதன்மை மின்னோட்டம் செப்பு அல்லது அலுமினிய சுருளின் தூய DC மின்தடத்தால் மட்டுமே கட்டுப்படுத்தப்படுகிறது. நடுத்தர-மின்னழுத்த விநியோக மாற்றுரிகளில், இந்த DC மின்தடை பெரும்பாலும் மிகவும் குறைவாக இருக்கும்—அடிக்கடி < 0.5 Ω. எனவே DC-ஐப் பயன்படுத்துவது, மிகப்பெரிய, உடனடியான அதிகப்படியான மின்னோட்டத்திற்கும், சுருளின் காப்புப்பூச்சின் விரைவான வெப்பச் சிதைவிற்கும் வழிவகுக்கிறது.

கட்டமைப்பு உடற்கூறு: உள்ளகம், சுற்றுகள், மற்றும் காப்பு

ஒரு மின்மாற்றியின் பல பத்தாண்டு கால ஆயுட்காலம் முழுவதும் மின்காந்தப் தூண்டுதலைத் தக்கவைத்துக் கொள்ளும் திறன், அதன் கட்டமைப்பு அமைப்பைப் பொறுத்தது. காந்த மையம், கடத்தும் சுற்றுகள், மற்றும் மின்னியல் காப்பான்களின் அமைப்பு ஆகிய மூன்று அடிப்படைக் கூறுகளும் வெப்ப, மின், மற்றும் இயந்திர இணக்கத்துடன் செயல்பட வேண்டும்.

காந்த மைய அமைப்பு மற்றும் சுழல் மின்னோட்டங்கள்

கரு, காந்தப்புலத்திற்கான கட்டுப்படுத்தப்பட்ட பாதையாகச் செயல்படுகிறது. இது குளிர்-உருட்டப்பட்ட தானிய-திசைப்படுத்தப்பட்ட (CRGO) சிலிக்கான் எஃகினால் ஆனது, இது அதன் விதிவிலக்காக அதிக சார்பு காந்த ஊடுருவலுக்காக (μ) தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட ஒரு பொருளாகும்._r). இருப்பினும், ஒரு மாற்று காந்தப்புலமானது கோரிலேயே எடி மின்னோட்டங்கள் எனப்படும் தேவையற்ற சுழற்சி மின்னோட்டங்களைத் தூண்டுகிறது, அவை வீணான வெப்பத்தை உருவாக்குகின்றன. இதைக் குறைப்பதற்காக, கோர் ஒருபோதும் திடமான உலோகத் துண்டாக இருப்பதில்லை; மாறாக, இது 0.23 மிமீ முதல் 0.35 மிமீ வரை தடிமன் கொண்ட மிக மெல்லிய எஃகு அடுக்குகளால் இணைக்கப்பட்டுள்ளது, மேலும் ஒவ்வொரு அடுக்கிலும் ஒரு நுண்ணிய காப்புப் படலம் பூசப்பட்டிருக்கும்.

முதன்மை மற்றும் இரண்டாம் நிலை சுருள் அமைப்புகள்

முதன்மை மற்றும் இரண்டாம் நிலைக் காந்தக்குழல்கள், கோர் பிரிவுகளைச் சுற்றி மையமாகச் சுற்றப்படுகின்றன. கடத்திகள், உயர்-தூய்மை மின்வேதியியல் செப்பு அல்லது மின்சார-தர அலுமினியத்திலிருந்து எடுக்கப்படுகின்றன. நிலையான விநியோக மாற்றுமாற்றிகளில், தேவைப்படும் மின்தடுப்பு இடைவெளியைக் குறைப்பதற்காக, குறைந்த-வோல்டேஜ் (LV) சுற்று, பூமிக்கு இணைக்கப்பட்ட எஃகு கோருக்கு பௌதீக ரீதியாக மிக அருகில் அமைக்கப்படுகிறது. பின்னர், உயர்-வோல்டேஜ் (HV) சுற்று, LV சுற்றுக்கு வெளியே மையமாகச் சுற்றப்படுகிறது.

இந்த உள் செயலில் உள்ள சுற்றுக்களும் வெளிப்புற மேலோட்ட அல்லது நிலத்தடி வலைப்பின்னலும் இடையே உள்ள இடைவெளியை பாதுகாப்பாக இணைக்க, நம்பகமான மாற்றான்கருவி துணைக்கருவிகள் இது தொட்டியின் வெளிப்புறத்தில் குறிப்பிடப்பட்டு நிறுவப்பட வேண்டும். களச் செயல்பாட்டுக் கண்ணோட்டத்தில், உற்பத்தியின் போது இந்த உள் சுற்றுகளை இறுக்கமாக இயந்திர ரீதியாக இறுக்குவதை உறுதி செய்வது மிகவும் முக்கியம்; தளர்வான சுற்றுகள் போக்குவரத்தின் போது நகர்வதற்கும் அல்லது கடுமையான மின்-இயந்திர குறுகல் சுற்று விசைகளின் கீழ் வளைவதற்கும் மிகவும் எளிதில் ஆளாகும்.

இருமுனையியல் பொருட்கள் மற்றும் காப்பு ஊடகங்கள்

டிரான்ஸ்ஃபார்மரின் முன்கூட்டிய தோல்விக்கான முதன்மைக் காரணம் இயந்திரச் சிதைவு அல்ல, மாறாக மின்தடை சிதைவு ஆகும். உள் மின்னல் வெட்டைத் தடுக்க, திறந்த சுற்றுக் கடத்திகள் சிறப்பு கிராஃப்ட் காகிதத்தில் இறுக்கமாகச் சுற்றப்பட்டுள்ளன. திரவம் நிரப்பப்பட்ட விநியோக அலகுகளில், இந்த திட செல்லுலோஸ் காப்பு, ஒரு திரவ மின்தடை ஊடகத்துடன்—பொதுவாக மிகவும் சுத்திகரிக்கப்பட்ட தாது எண்ணெய் அல்லது செயற்கை எஸ்டர் திரவங்கள்—இணைந்து செயல்படுகிறது. அந்த திரவம் துளைகள் கொண்ட காகிதத்தில் ஊடுருவி, அதன் மின்தடை வலிமையை கணிசமாக அதிகரிக்கிறது, அதே நேரத்தில் மைய வெப்பத்தை உறிஞ்சி வெளியேற்றுகிறது.

மின்மாற்றிகளுக்கு வழிகாட்டும் [சரிபார்ப்புத் தரம்: IEC 60076-1] வழிகாட்டுதல்களின்படி, நிலையான திரவத்தில் மூழ்கிய செல்லுலோஸ் காப்பு அமைப்புகளுக்கு பொதுவாக வகுப்பு A வெப்பத் தரம் ஒதுக்கப்படுகிறது. இந்த வகைப்பாடு, அதிகபட்சமாக 105°C தொடர்ச்சியான இயக்க வெப்பநிலை கொண்ட சூடான புள்ளியைப் பாதுகாப்பாக அனுமதிக்கிறது. இந்த குறிப்பிட்ட வெப்ப வரம்பைத் தாண்டுவது, காகிதத்தின் வேதியியல் சிதைவை விரைவுபடுத்தி, அலகின் காப்புத் திறனை நிரந்தரமாகப் பாதிக்கிறது.

நிபுணர் பார்வை: காப்புக்கான கள கண்டறிதல்

• கரைந்த வாயுக்களைக் கண்காணிக்கவும்: உடலியல்ரீதியான பழுது ஏற்படுவதற்கு முன்பே, செல்லுலோஸ் சிதைவின் ஆரம்ப ஹைட்ரோகார்பன் குறிகாட்டிகளைக் கண்டறிய, மின்னியல் திரவங்களில் வழக்கமான கரைந்த வாயு பகுப்பாய்வை (DGA) செயல்படுத்தவும்.
• வெப்ப வரம்புகளைக் கண்காணிக்கவும்: இயக்க வெப்பநிலைகளைத் தொடர்ந்து பதிவு செய்யுங்கள்; 105°C வகுப்பு A வரம்பிற்கு மேல் வெறும் 10°C-ல் நீடித்த செயல்பாடு, காகித காப்புப் பொருளின் ஆயுளை சுமார் 50%-ஆல் குறைக்கும் என்பதை நினைவில் கொள்ளுங்கள்.
• இயந்திரவியல் ஒருமைப்பாட்டைச் சரிபார்க்கவும்: கடுமையான மின்இயந்திரக் குறுகல் சுற்று விசைகளின் கீழ் ஆபத்தான இடப்பெயர்வைத் தடுக்க, தொழிற்சாலை ஏற்றுக்கொள்ளல் சோதனையின் (FAT) போது சுற்றுகளின் இறுக்கமான இயந்திரப் பிடிப்பை உறுதி செய்யவும்.

மாற்றியின் விகிதங்கள் மற்றும் உயர்த்தி/தாழ்த்தி தர்க்கம்

டர்ன்ஸ் விகிதத்தைக் கணக்கிடுதல்

எந்தவொரு டிரான்ஸ்ஃபார்மரையும் நிர்வகிக்கும் முக்கிய கணிதக் கொள்கை சுற்று விகிதமாகும், இது பெரும்பாலும் எனக் குறிக்கப்படுகிறது a. இது மின்சுற்றின் முதன்மை மற்றும் இரண்டாம் பக்கங்களுக்கு இடையேயான சரியான விகிதாசார உறவை நிர்ணயிக்கிறது. சூத்திரம் பின்வருமாறு வெளிப்படுத்தப்படுகிறது: அ = N_p / என்_s = V_p / V_s = நான்_s / நான்_p, எங்கே N சுற்றுகளின் எண்ணிக்கையைக் குறிக்கிறது, V அழுத்தவெழுத்து, மற்றும் I தற்போதையது. உள்ளீட்டு ஆற்றல் வெளியீட்டு ஆற்றலுக்குச் சமமாக இருக்கும் ஒரு சிறந்த மாற்றி (சிறிய கோர் மற்றும் செப்பு இழப்புகளைப் புறக்கணித்து) எனக் கொண்டால், ஆற்றல் சமநிலையை (P = V × I)ப் பேணுவதற்காக, மின்னழுத்தம் சுற்றுகளின் எண்ணிக்கைக்கு நேர்விகிதத்தில் அளவிடப்படுகிறது, அதே நேரத்தில் மின்னோட்டம் தலைகீழ் விகிதத்தில் அளவிடப்படுகிறது.

மின் உற்பத்தியில் ஸ்டெப்-அப் டிரான்ஸ்ஃபார்மர்கள்

மையப்படுத்தப்பட்ட மின் உற்பத்தி நிலையங்களில், சுழலிகள் ஒப்பீட்டளவில் குறைந்த மின்னழுத்தங்களில், பொதுவாக 11 kV முதல் 25 kV வரை, மின்சாரத்தை உற்பத்தி செய்கின்றன. பயன்பாட்டு நிறுவனங்கள் இந்த மின்சாரத்தை நூற்றுக்கணக்கான கிலோமீட்டர்களுக்கு இத்தகைய குறைந்த மின்னழுத்தங்களில் கடத்த முயன்றால், தேவைப்படும் மின்னோட்டம் மிகப்பெரியதாக இருக்கும்.

ஏனெனில் நடத்துநரின் மின்தடை வெப்ப இழப்புகள் பின்வருமாறு கணக்கிடப்படுகின்றன P_{இழப்பு} = நான்²R, தற்போதைய மின்னோட்டத்தை இரட்டிப்பாக்குவது, வெப்பமாக இழக்கப்படும் ஆற்றலை நான்கு மடங்காக்குகிறது. இதைக் குறைப்பதற்காக, 230 kV அல்லது 400 kV போன்ற பரிமாற்ற நிலைகளுக்கு மின்னழுத்தத்தை உயர்த்த, மின் உற்பத்தி நிலையத்திலேயே படி-மேல் மின்மாற்றிகள் நிறுவப்படுகின்றன. போன்ற உலகளாவிய பரிமாற்ற கட்டமைப்புகளுக்கு இணங்க IEC 60038 தரநிலை மின்னழுத்தங்கள், மின்னழுத்தத்தை 20 மடங்கு அதிகரிப்பது, அதற்கேற்ற மின்னோட்டத்தை 20 மடங்கு குறைத்து, கடத்தி மின்கம்பி வெப்ப இழப்புகளை 400 மடங்கு குறைக்கிறது. மாற்று மின்னோட்ட வலைகள் உலகளாவிய மின் விநியோகத்தில் ஆதிக்கம் செலுத்துவதற்கு இதுவே அடிப்படைக் காரணம்.

விநியோக வலையமைப்புகளில் படி-இறக்க மாற்றுமாய்வாள்கள்

உயர் மின்னழுத்த மின்சாரம் ஒரு நகராட்சி அல்லது தொழில்துறை பகுதியை அடையும்போது, அது பாதுகாப்பான, பயன்படுத்தக்கூடிய நிலைகளுக்குக் குறைக்கப்பட வேண்டும். முதன்மை மின் துணை நிலையங்களில் உள்ள மின்னழுத்தத்தைக் குறைக்கும் மாற்றுமாற்றிகள், முதலில் மிக அதிகமான கடத்து மின்னழுத்தங்களை நடுத்தர-மின்னழுத்த விநியோக நிலைகளுக்குக் குறைக்கின்றன, இது பொதுவாக 15 kV முதல் 35 kV வரை இருக்கும்.

துணை மின் நிலையத்திலிருந்து, மின்சாரம் உள்ளூர் விநியோக வலையமைப்புகள் வழியாக, கம்பங்களில் அல்லது தரைத்தளங்களில் நிறுவப்பட்ட சிறிய விநியோக மாற்றுமாற்றிகளுக்கு அனுப்பப்படுகிறது. இந்த இறுதி மின்னழுத்தம் குறைக்கும் அலகுகள், நடுத்தர மின்னழுத்தத்தை குறைந்த மின்னழுத்தப் பயன்பாட்டு மட்டங்களுக்குக் குறைக்கின்றன. உதாரணமாக, ஒரு நிலையான வீட்டுப் பயன்பாட்டு மின்னழுத்தம் குறைக்கும் மாற்றுமாற்றியானது, 13.8 kV முதன்மை மின்சாரத்தை எடுத்து, அதை 240/120 V இரண்டாம் நிலை வெளியீடாக மாற்றி, வீட்டு உபயோகப் பொருட்கள் மற்றும் வணிக உபகரணங்களுக்குப் பாதுகாப்பானதாக ஆக்குகிறது.

முக்கிய இடைமுகக் கூறுகள்: புஷிங்குகள் மற்றும் டாப் சேஞ்சர்கள்

மின் காந்தப் தூண்டுதலின் இயற்பியலை உள் கோர் மற்றும் சுருள்கள் கையாளும் அதே வேளையில், பூமிக்கு இணைக்கப்பட்ட எஃகு டிரான்ஸ்ஃபார்மர் தொட்டியிலிருந்து அந்த ஆற்றலைப் பாதுகாப்பாக உள்ளேயும் வெளியேயும் கடத்த சிறப்பு இடைமுகக் கூறுகள் தேவைப்படுகின்றன. இந்த வெளிப்புற துணைக்கருவிகள், பேரழிவு தரும் பூமிப் பிழைகளைத் தடுத்து, உள் மின்முனைப் பொருந்தா திரவத்திற்கு காற்றுப்புகாத முத்திரையைப் பேணுவதன் மூலம், முக்கியமான கட்டமைப்புத் தடைகளாகச் செயல்படுகின்றன.

உயர் மின்னழுத்த மற்றும் குறைந்த மின்னழுத்த புஷிங்குகள்

பஷிங் என்பது ஒரு காப்புப் பொருத்தப்பட்ட கடத்துச் சாதனம் ஆகும், இது மின்னேற்றம் பெற்ற கடத்தியை டிரான்ஸ்ஃபார்மர் உறைக்குள் ஊடுருவ அனுமதிக்கிறது. அது இல்லாமல், உயர் மின்னழுத்த மின்னோட்டம் உடனடியாக பூமியில் இணைக்கப்பட்ட எஃகு தொட்டியுடன் மின்னல் தீப்பொறியை ஏற்படுத்தும். இந்த பூமியில் இணைக்கப்பட்ட எல்லையில் உள்ள மின் அழுத்தப் புலத்தை பாதுகாப்பாக நிர்வகிக்க, நடுத்தர மின்னழுத்த மாற்றி பக்கிள் ஊர்வை தூரத்தை அதிகரிக்க, இவை குறிப்பிட்ட வெளிப்புற ஷெட் சுயவிவரங்களுடன் வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளன. இவை பொதுவாக உயர்தர ஈர-செயல்முறை பீங்கான் அல்லது வார்ப்பு எபோக்சி ரெசினிலிருந்து தயாரிக்கப்படுகின்றன.

பஷிங்குகள் அவற்றின் செயல்பாட்டு மின்னழுத்த வகுப்பு மற்றும் தொடர்ச்சியான மின்னோட்டத்தைச் சுமக்கும் திறனின் அடிப்படையில் கடுமையாக வரையறுக்கப்படுகின்றன. உதாரணமாக, ஒரு விநியோக அலகில் உள்ள முதன்மை பஷிங் 24 kV மற்றும் 250 A-க்கு மதிப்பிடப்பட்டிருக்கலாம், இது தற்காலிக மின்னல் தூண்டுல்களை வெற்றிகரமாகத் தாங்குவதற்கு ≥ 125 kV என்ற சோதிக்கப்பட்ட அடிப்படை காப்பு நிலை (BIL) தேவைப்படுகிறது. இதற்கு நேர்மாறாக, இரண்டாம் நிலை குறைந்த-வோல்டேஜ் பஷிங்குகள் பெரும்பாலும் 600 A முதல் 3150 A வரையிலான மிகப்பெரிய மின்னோட்ட வெளியீடுகளைக் கையாள வேண்டும். இதற்கு தடிமனான, உயர் கடத்துத்திறன் கொண்ட செப்பு ஆணிகள் மற்றும் உயர்-வெப்பநிலை நைலான் (HTN) அல்லது எபோக்சி காப்பு ஆகியவை தேவைப்படுகின்றன.

டேப் சேஞ்சர்கள் மூலம் மின்னழுத்த ஒழுங்குபடுத்துதல்

பிராந்திய சுமைத் தேவை மற்றும் பரிமாற்ற தூரங்களைப் பொறுத்து வரும் கட்ட வோல்டேஜ்கள் தொடர்ந்து ஏற்ற இறக்கங்களுக்கு உள்ளாவதால், ஒரு டிரான்ஸ்ஃபார்மர் அதன் வெளியீட்டு வோல்டேஜை நுணுக்கமாகச் சரிசெய்யும் திறன் கொண்டிருக்க வேண்டும். இது, ஒரு டேப் சேஞ்சரைப் பயன்படுத்தி முதன்மைக் காந்தத்தின் செயலில் உள்ள சுற்று விகிதத்தை மாற்றுவதன் மூலம் இயந்திர ரீதியாக அடையப்படுகிறது. மின்சுற்றிலிருந்து குறிப்பிட்ட சுற்றுகளைத் தேர்ந்தெடுத்துச் சேர்ப்பதன் மூலமோ அல்லது அகற்றுவதன் மூலமோ, இரண்டாம் நிலை வோல்டேஜைத் துல்லியமாக உயர்த்தலாம் அல்லது தாழ்த்தலாம்.

தரநிலை விநியோக வலையமைப்புகளில், இந்த கட்டமைப்பு சரிசெய்தல் முதன்மையாகக் கையாளப்படுகிறது சுற்றுப்புற மின்மாற்றி மாற்றுப்பான்கள். பெயர் குறிப்பிடுவது போல, இந்த மெக்கானிக்கல் சுவிட்சுகள், டிரான்ஸ்ஃபார்மர் முழுமையாக மின்சாரம் இல்லாத நிலையில் மட்டுமே இயக்கப்பட வேண்டும். ஒரு பொதுவான ஆஃப்-சர்க்யூட் டேப் சேஞ்சர் ±5% என்ற ஒழுங்குமுறை வரம்பை வழங்குகிறது, இது பொதுவாக ஐந்து தனித்தனி இயக்க நிலைகளாகப் பிரிக்கப்பட்டுள்ளது (எ.கா., +5%, +2.5%, 0, -2.5%, -5%). மாற்றும் சாதனம் 15 kV நேரலைச் சுமையைச் சுமந்து கொண்டிருக்கும்போது, மின்மாற்றியைச் சுழற்ற முயற்சிப்பது உடனடியாக ஒரு உள் வளைவுத் தீப்பொறியை உருவாக்கி, செப்புத் தொடர்புகளை ஆவி ஆக்கி, உள் காப்புப் பொருளைக் கடுமையாகச் சேதப்படுத்தும்.

நிபுணர் பார்வை: இடைமுகக் கூறுகளைக் குறிப்பிடுதல்

• சுற்றுச்சூழலுக்கு ஏற்ப பொருத்துதல்: கனரகத் தொழில் அல்லது கடலோரப் பகுதிகளில் ≥ 31 மிமீ/kV என்ற இலக்கை நோக்கி, குறிப்பிட்ட தளத்தின் மாசுபாடு நிலைகளின் அடிப்படையில் தேவைப்படும் புஷிங் ஊர்தல் தூரத்தை எப்போதும் கணக்கிடுங்கள்.
• வெப்பவளைவைத் தடுக்க: காலப்போக்கில் கட்டமைப்பு நிலைத்தன்மையை உறுதிசெய்ய, 1000 A-க்கு மேற்பட்ட தொடர்ச்சியான சுமைகளைக் கையாளும் இரண்டாம் நிலை LV புஷிங்குகளுக்கு உயர்-வெப்பநிலை நைலான் (HTN) அல்லது மேம்பட்ட எபோக்சியைக் குறிப்பிடவும்.
• பாதுகாப்பு இன்டர்லாக்-களை அமல்படுத்துங்கள்: டிரான்ஸ்ஃபார்மர் மின்னேற்றப்பட்டிருக்கும் போது, ஆபரேட்டர்கள் மின்னழுத்த விகிதங்களைச் சரிசெய்வதைத் தடுக்க, மின்சுற்றுக்கு வெளியே உள்ள டேப் சேஞ்சர்களில் இயந்திரப் பூட்டு அமைப்புகளைக் கட்டாயமாக்க வேண்டும்.

கோட்பாட்டிலிருந்து கட்ட யதார்த்தம் வரை: மின்மாற்றத்தில் கள நிலைமைகள்

மின்காந்த தூண்டுதலின் கோட்பாட்டுத் திறன் கட்டுப்படுத்தப்பட்ட தொழிற்சாலைச் சூழல்களில் முழுமையாகச் சோதிக்கப்பட்டாலும், மின் கட்டமைப்பில் அதைப் பொருத்துவது குழப்பமான, நிஜ உலக மாறிகளை அறிமுகப்படுத்துகிறது. களத்தில் நிறுவப்பட்ட விநியோக மாற்றுமாற்றிகள், பல பத்தாண்டு கால செயல்பாட்டு ஆயுட்காலம் முழுவதும், வெப்பப் பாகுபாடுகள், சுற்றுச்சூழல் மாசுபாடு மற்றும் அவற்றின் காப்புத் திறனை அச்சுறுத்தும் கணிக்க முடியாத மின்சார தற்காலிக நிகழ்வுகளுடன் தொடர்ந்து போராட வேண்டியுள்ளது.

வெப்ப அழுத்தம் மற்றும் குளிரூட்டும் வழிமுறைகள்

வழக்கில், உச்சகட்ட சுமைத் தேவை அடிக்கடி தீவிர கோடைக்கால வானிலையுடன் ஒத்துப்போகிறது, இது டிரான்ஸ்ஃபார்மரை அதன் தீவிர வெப்ப எல்லைகளுக்குத் தள்ளுகிறது. சுற்றுப்புற வெப்பநிலை 40°C-ஐ எட்டினால், கோர் எட்டி மின்னோட்டங்கள் மற்றும் சுற்று எதிர்ப்பு ஆகியவற்றால் உருவாக்கப்படும் அதிகப்படியான வெப்பத்தை வெளியேற்ற, நிலையான இயற்கை வெப்பப் பரிமாற்றக் குளிரூட்டும் வழிமுறைகள் சிரமப்படுகின்றன. ஒரு பொதுவான பொறியியல் விதியாக, ஒரு யூனிட்டை அதன் மதிப்பிடப்பட்ட இன்சுலேஷன் ஹாட்ஸ்பாட் வரம்பிற்கு மேல் வெறும் 10°C-ல் இயக்குவது (நிலையான கிளாஸ் A செல்லுலோஸுக்கான பொதுவான வரம்பு 105°C), காகிதத்தின் வேதியியல் சிதைவை விரைவுபடுத்துகிறது, இதனால் இன்சுலேஷனின் மீதமுள்ள ஆயுட்காலத்தை சுமார் 50%-ஆல் குறைக்கிறது.

சுற்றுச்சூழல் மாசுபாடு மற்றும் மின்தடை தேய்மானம்

வெளிப்புற இடைமுகங்கள், உட்பட கேபிள் துணைக்கருவிகள் பஷிங்குகளுடன் இணைக்கப்பட்டுள்ளவை, கடுமையான சுற்றுச்சூழல் தாக்குதல்களை எதிர்கொள்கின்றன. கடலோரப் பகுதிகள் அல்லது அதிக தொழில்துறை மண்டலங்களில், காற்றில் உள்ள உப்பு, இரசாயனப் புகை அல்லது உலோகப் புழுதி வெளிப்புறக் கொட்டகைகளின் மீது படிந்துவிடுகிறது. இது லேசான ஈரப்பதம் அல்லது காலைப் பனிவுடன் கலக்கும்போது, இந்த மாசு படிவு அடுக்கு அதிக கடத்துத்திறன் கொண்டதாக மாறி, மேற்பரப்புப் பின்தொடர்தல் மற்றும் உலர்-பட்டை மின்னொளிக்கு வழிவகுக்கிறது. வயல் பயன்பாடுகளில் இதைச் சமாளிக்க, தளப் பொறியாளர்கள், மின்னேற்றப்பட்ட முனையிலிருந்து பூமிக்கு இணைக்கப்பட்ட எஃகு தொட்டிக்கு வெளிப்புற ஃபிளாஷ்ஓவர்கள் ஏற்படுவதைத் தடுக்க, நீட்டிக்கப்பட்ட க்ரீபேஜ் தூரங்களைக் கொண்ட (அதிக மாசுபட்ட சூழல்களுக்கு பெரும்பாலும் ≥ 31 மிமீ/kV) வெளிப்புற துணைக்கருவிகளைக் குறிப்பிட வேண்டும்.

தற்காலிக அதிக மின்னழுத்தங்கள் மற்றும் மின்வலை யதார்த்தங்கள்

கோட்பாட்டளவில் சரியான மாறுதிசைமின்னோட்ட சைன் அலை, செயல்பாட்டில் உள்ள விநியோக வலைப்பின்னலில் அரிதாகவே காணப்படுகிறது. மின்மாற்றிகள், நேரடி வளிமண்டல மின்னல் தாக்குதல்கள் அல்லது கீழ்நிலை சுவிட்ச்சிங் உபகரணங்களின் செயல்பாட்டால் ஏற்படும் தற்காலிக அதிக மின்னழுத்தங்களுக்கு வழக்கமாக உள்ளாக்கப்படுகின்றன. இந்த உயர்-அலைவரிசை எழுச்சிகள், கடத்துத் தடங்கள் வழியாக வேகமாகப் பயணம் செய்து, முதன்மைச் சுற்றுகளில் மிகுந்த, மைக்ரோவினாடி மின்னழுத்த உச்சங்களைத் தாக்குகின்றன. இந்த கடுமையான கள நிலைமைகளைத் தாக்குப்பிடிப்பதற்காக, பரிவர்த்தகையின் உள் காப்பு அமைப்பு அதன் சோதிக்கப்பட்ட அடிப்படை காப்பு நிலை (BIL)-ஐத் தாங்கும் வகையில் மிக நுணுக்கமாக வடிவமைக்கப்பட வேண்டும். மேலும், மென்மையான மின்முனைப் பிரிப்பான காகிதத்தைத் துளைப்பதற்கு முன்பு, தீவிரமான தற்காலிக அதிவேக மின்னழுத்தங்களைப் பாதுகாப்பாக பூமிக்குத் திருப்பிவிடுவதற்கு, வெளிப்புற அதிவேக மின்னழுத்தத் தடுப்பான்களை அது சார்ந்திருக்க வேண்டும்.

மாற்றியைப் பாதுகாத்தல்: ஃபியூஸ்கள் மற்றும் மாற்றுதல் சாதனங்கள்

செயல்படும் விநியோக வலையமைப்புகளில், வெளிப்புறக் கோளாறுகள் தவிர்க்க முடியாதவை. ஒரு கீழ்நிலைக் கேபிள் துண்டிக்கப்படும்போதோ அல்லது மின்னல் தாக்கி ஃபிளாஷோவர் ஏற்படும்போதோ, அதன் விளைவாக ஏற்படும் கோளாறு மின்னோட்டத்தின் அதிர்வு, தடுக்கப்படாவிட்டால், மின்மாற்றியின் உள் சுற்றுகளை விரைவாக அழித்துவிடும். இந்த முக்கியமான சொத்தைப் பாதுகாக்க, ஒருங்கிணைந்த வரிசைப்படுத்தப்பட்ட சுவிட்ச்சிங் மற்றும் ஃபியூசிங் துணைக்கருவிகள் தேவைப்படுகின்றன.

அதிக சுமை எதிர் கோளாறு பாதுகாப்பு வரிசைப்படுத்தல்

களப் பொறியாளர்கள், லேசான, தற்காலிக வெப்பச் சுமையை பேரழிவு தரும் குறுகிய சுற்றுகளிலிருந்து வேறுபடுத்திப் பார்க்க வேண்டும். களத்தில் நிறுவப்பட்ட பேட்-மவுண்டட் டிரான்ஸ்ஃபார்மர், கோடையின் உச்சப் பயன்பாட்டு நேரத்தில் பல மணிநேரங்களுக்கு 120% சுமைத் தேவையைப் பாதுகாப்பாகத் தாங்கக்கூடும். இருப்பினும், ஒரு போல்ட் பிழையானது, மிகப்பெரிய மின்-இயக்க விசைகளை உருவாக்கி, பாதுகாப்புச் சாதனங்கள் செயல்படத் தவறினால், மையத்தை வளைக்கவும், செப்புச் சுற்றுகளைக் கடுமையாகச் சிதைக்கவும், மற்றும் தொட்டியை மில்லிவினாடிகளில் உடைக்கவும் முடியும்.

கூறு ஒருங்கிணைப்பு தர்க்கம்

திறமையான பாதுகாப்பு ஒரு இரு-கட்ட வரிசைமுறை உத்தியைப் பயன்படுத்துகிறது. முதலில், புறமாகப் பழுதுபார்க்கக்கூடிய பேயோனெட் தீக்குச்சி அமைப்புகள் இரண்டாம் நிலை பழுதுகள் மற்றும் லேசான அதிகப்படியான சுமைகளை நிர்வகிக்க அவை பயன்படுத்தப்படுகின்றன, பொதுவாக சுமார் 3,500 A வரையிலான மின்னோட்டங்களைத் துண்டிக்கும். இரண்டாவதாக, இந்த வரம்பைத் தாண்டும் உயர்-அளவு முதன்மைப் பழுதுகளுக்கு, பகுதி-வரம்பு மின்னோட்டத்தைக் கட்டுப்படுத்தும் ஃபியூஸ்கள் (CLF-கள்) தொடராகச் செயல்படுகின்றன. இந்த மாற்று ஃபியூஸ்கள், பெரும்பாலும் ≥ 50,000 A அளவிலான மிகப்பெரிய ஷார்ட்-சர்க்யூட் மின்னோட்டங்களை ஒரே அரை-சுழற்சிக்குள் துண்டிக்கும் வகையில் வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளன, இது உச்சகட்ட கடத்தப்பட்ட ஆற்றலைக் கட்டுப்படுத்துகிறது. மேலும், வலையமைப்பைப் பாதுகாப்பாகப் பிரிப்பதற்கும் வழக்கமான பராமரிப்புத் தனிமைப்படுத்துதலுக்கும், லோட்பிரேக் சுவிட்சுகள் ஒருங்கிணைக்கப்பட்டுள்ளன. இது களச் செயல்பாட்டாளர்கள் முழுமையான மேல்நிலை ஃபீடரை மின்விசையை நீக்காமலேயே, மதிப்பிடப்பட்ட 200 A அல்லது 630 A சுமை மின்னோட்டத்தை பாதுகாப்பாக இணைக்க அல்லது துண்டிக்க அனுமதிக்கிறது.

உங்கள் கிரிட் திட்டத்திற்கு சரியான துணைக்கருவிகளைக் குறிப்பிடுதல்

சரியான பாதுகாப்பு கூறுகளைத் தேர்ந்தெடுப்பது, உபகரணங்கள் முன்கூட்டியே செயலிழப்பதையும் பேரழிவு தரும் நெட்வொர்க் செயலிழப்புகளையும் தடுக்கிறது. சீயிஎலக்ட் உங்கள் குறிப்பிட்ட திட்டத் தேவைகளுக்கு ஏற்ப லோட்பிரேக் சுவிட்சுகள், ஃபியூசிங் தீர்வுகள் மற்றும் டெர்மினேஷன் துணைக்கருவிகளைப் பொருத்துவதற்கு விரிவான பொறியியல் ஆதரவை வழங்குகிறது. உங்கள் RFQ செயல்முறையை நெறிப்படுத்தவும், மிகவும் சவாலான விநியோக வலை யதார்த்தங்களுக்காக வடிவமைக்கப்பட்ட நம்பகமான டிரான்ஸ்ஃபார்மர் துணைக்கருவிகளைப் பெறவும் இன்றே எங்கள் தொழில்நுட்பக் குழுவைத் தொடர்பு கொள்ளுங்கள்.

அடிக்கடி கேட்கப்படும் கேள்விகள்

ஒரு நிலையான விநியோக டிரான்ஸ்ஃபார்மர் எவ்வளவு திறமையானது?

நவீன விநியோக டிரான்ஸ்ஃபார்மர்கள் பொதுவாக 98% முதல் 99.5% வரையிலான செயல்திறனில் செயல்படுகின்றன, இருப்பினும் உண்மையான கள செயல்திறன் கோர் பொருளின் தரம், சுமை சுழற்சிகள் மற்றும் இயக்க வெப்பநிலையைப் பெரிதும் சார்ந்துள்ளது. மிகவும் திறமையானதாக இருந்தாலும், இழந்த 1–2% ஆற்றல் வெப்பமாக வெளிப்படுகிறது, அதை இன்சுலேஷன் சிதைவைத் தடுக்க குளிரூட்டும் அமைப்புகள் வெளியேற்ற வேண்டும்.

ஒரு பவர் டிரான்ஸ்ஃபார்மரின் சராசரி ஆயுட்காலம் என்ன?

நிலையான மின் கட்டமைப்பு நிலைகள் மற்றும் முறையான பராமரிப்பு ஆகியவற்றைக் கருத்தில் கொண்டால், ஒரு மின்மாற்றியின் வடிவமைப்பு ஆயுட்காலம் பொதுவாக 25 முதல் 40 ஆண்டுகள் வரை இருக்கும். இருப்பினும், துணைக்கருவிகள் மற்றும் காப்புப் பொருட்கள் கண்காணிக்கப்படாவிட்டால், சேர்க்கப்பட்ட வெப்ப அழுத்தம், அடிக்கடி ஏற்படும் குறுகிய சுற்று நிகழ்வுகள் அல்லது கடுமையான சுற்றுச்சூழல் மாசுபாடு ஆகியவை இந்த செயல்பாட்டு ஆயுளை கணிசமாகக் குறைக்கும்.

ஒரு மாற்றி நேர் மின்னோட்டத்தில் (DC) செயல்பட முடியுமா?

இல்லை, ஒரு சாதாரண டிரான்ஸ்ஃபார்மர் DC-யில் செயல்படாது, ஏனெனில் காந்தமின்னழுத்தத் தூண்டுதலுக்குத் தொடர்ந்து மாறிவரும் காந்தப்புலன் தேவைப்படுகிறது, அது மாறுதிசை மின்னோட்ட (AC) அலைவடிவத்தால் மட்டுமே உருவாக்கப்படுகிறது. ஒரு டிரான்ஸ்ஃபார்மர் சுருளில் தொடர்ச்சியான DC மின்னழுத்தத்தைச் செலுத்துவது ஒரு நிலையான காந்தப்புலனை உருவாக்குகிறது, இதன் விளைவாக மின்னழுத்தப் பரிமாற்றம் பூஜ்ஜியமாகிறது மற்றும் முதன்மைச் சுருள் அதிக வெப்பமடைந்து செயலிழக்க நேரிடலாம்.

வெப்பநிலை டிரான்ஸ்ஃபார்மரின் திறனை எவ்வாறு பாதிக்கிறது?

மாற்றியின் திறன் வெப்பநிலையால் கடுமையாக வரையறுக்கப்பட்டுள்ளது; அலகின் மதிப்பிடப்பட்ட காப்பு வெப்பநிலை வரம்பிற்கு மேல் சுமார் 10°C-ல் இயங்குவது, காப்பின் ஆயுட்காலத்தை 50%-ஆல் குறைக்கிறது. இதன் விளைவாக, மேம்படுத்தப்பட்ட குளிரூட்டல் இல்லாமல், 40°C சுற்றுச்சூழல் வெப்பநிலையில் இயங்கும் ஒரு மாற்றியால், 20°C சூழலில் இயங்கும் அதே தொடர்ச்சியான சுமையை பாதுகாப்பாகச் சுமக்க முடியாது.

ஒரு டிரான்ஸ்ஃபார்மரின் பௌதீக அளவை என்ன தீர்மானிக்கிறது?

ஒரு மின்மாற்றியின் பௌதீக அளவு முதன்மையாக அதன் திறன் மதிப்பீடு (kVA அல்லது MVA) மற்றும் அதன் வோல்டேஜ் வகுப்பால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது, இவை கோரின் தேவைப்படும் குறுக்குவெட்டுப் பகுதி, கடத்தி அளவு மற்றும் மின்தடுப்பு இடைவெளிகளை நிர்வகிக்கின்றன. உயர் வோல்டேஜ் வகுப்புகள் குறிப்பிடத்தக்க அளவு தடிமனான காப்பு மற்றும் பெரிய புஷிங் இடைமுகங்களைக் கோருகின்றன, இதனால் திறன் மதிப்பீடு மிதமானதாக இருந்தாலும் கூட ஒட்டுமொத்த பரிமாணங்கள் அதிகரிக்கும்.

டிரான்ஸ்ஃபார்மர்கள் இயங்கும்போது ஏன் முனகுகின்றன அல்லது உறும்கின்றன?

மாற்றிகள், காந்த அழுத்தத்தின் காரணமாக ஒரு தனித்துவமான 100 Hz அல்லது 120 Hz முழக்கத்தை உருவாக்குகின்றன. இது, மாறி மாறும் காந்தப்புலத்தின் திசை மாறும்போது, சிலிக்கான் எஃகு கோர் லேமினேஷன்கள் பௌதீக ரீதியாக விரிவடைந்து சுருங்கும் ஒரு நிகழ்வாகும். இந்த இரைச்சலின் தீவிரம் கோர் வடிவமைப்பு, இயக்க மின்னழுத்தம் மற்றும் சுமை நிலைகளைப் பொறுத்து மாறுபடும், ஆனால் இது மின் காந்த தூண்டுதலின் ஒரு சாதாரண ஒலி துணை விளைவாகும்.