ترانسفورماتور ولتاژ

ترانسفورماتور پتانسیل یکی از انواع ترانسفورماتورهای ابزاری می باشد که قادر است ولتاژ بالای موجود در خطوط توزیع و انتقال برق را کاهش دهد. در این مقاله قصد داریم بیشتر درباره ترانسفورماتور ولتاژ، طبقه بندی و نحوه کاربری آن با شما صحبت نماییم؛

ترانسفورماتور ولتاژ چیست؟

ترانسفورماتور پتانسیل همانطور که پیشتر گفته شد یک ترانسفورماتور ابزار دقیق است که برای اندازه گیری و تبدیل ولتاژ که از نظر مقداری زیاد و بالا می باشد به مقدار کمتر در خطوط مورد استفاده قرار می گیرد. زمانی که اندازه سطح این پارامتر افزایش می یابد، این ترانسفورماتور نقش خود را ایفا می کند و با کاهش سطح آن  دستگاه را در مقدار ایمن و در محدوده ای که باید باشد قرار می دهد. سطح این پارامتر را با توسط ولت متر و یا وات ساعت متر و غیره اندازه گرفته می شود. توجه داشته باشید که ترانسفورماتور پتانسیل همیشه به صورت موازی با خطوط توزیع قرار گرفته و سیم پیچ ثانویه پایین تر از سیم پیچ اولیه قرار می گیرد. عملکرد، مدار معادل و نمودار فازور در این ترانسفورماتور همانند ترانسفورماتور قدرت می باشد.

انواع ترانسفورماتور pt

این ترانسفورماتورها بسته به عملکرد و ساختاری که دارند دسته بندی می شوند. ترانسفورماتورهای پتانسیل بر اساس عملکردی که دارند به دو دسته ترانسفورماتور اندازه گیری و حفاظتی تقسیم بندی می شوند.

ترانسفورماتور ولتاژ اندازه گیری

این ترانسفورماتور زمانی مورد استفاده قرار می گیرد که نیاز به اندازه گیری ولتاژ باشد که توسط دستگاه های اندازه گیری ولتاژ انحام یم شود و این ترانس ها قابلیت اندازه با دقت بسیار زیاد را دارند و به طور معمول در ترانسفورماتور سه فاز و ترانسفورماتور تک فاز از آنها استفاده می شود.

ترانسفورماتور ولتاژ حفاظتی

این نوع از ترانسفورماتور پتانسیل قادر است از خطوط توزیع در برابر افزایش بی رویه ولتاژ محافظت نماید و همچنین با دقت زیادی میزان ولتاژ را اندازه می گیرد و بیشتر در ترانسفورماتورهای سه فاز و تک فاز مورد استفاده قرار می گیرد.
همچنین بر اساس آنچه گفته شد بر اساس ساختار خود نیز تقسیم بندی می شوند که منجر به قرار گرفتن این دستگاه در دو بخش ترانسفورماتور الکترومغناطیسی وخازنی می گردند.

ترانسفورماتور ولتاژ الکترومغناطیسی

این دستگاه دارای شباهت های زیادی به ترانسفورماتورهای اولیه دارد که هم سیم پیچ های اولیه و هم ثانویه به یک هسته مغناطیسی پیچیده می شوند. این ترانسفورماتورها بیشتر در مدار رله، متر و ولتاژ قوی استفاده می شود. در این دستگاه ها سیم پیچ اولیه به فاز وصل شده و سیم پیچ ثانویه به زمین متصل می شود.

ترانسفورماتور ولتاژ خازنی

ترانسفورماتور خازنی همچنین به عنوان ترانسفورماتور کوپلینگ یا مقسم پتانسیل و یا نوع بوشینگ نیز شناخته می شود. خازن ها یا به سیم پیچ اولیه یا ثانویه پیچیده می شوند که ولتاژ را در سیم پیچ ثانویه اندازه گیری می نمایند. این نوع از ترانسفورماتورها گرانقیمت بوده و معمولا برای خطوط حامل برق مورد استفاده قرار می گیرد.

طرز کار ترانسفورماتور pt

ترانسفورماتور پتانسیل قابلیت تنظیم ولتاژ نامی از یک ولتاژ قوی و زیاد به مقادر مورد نظر و استفاده از آن توسط ابزار و وسایل مختلف را فرآهم می آورد. این مساله به توزیع ولتاژ در مقادیر مورد نیاز در مدار کمک نموده و همچنین تنظیم و بالانس ترانسفورماتور را امکان پذیر می نماید. عملکرد ترانسفورماتور بر اساس انرژی الکتریکی است که به صورت کارا توسط القای مغناطیسی از یک مدار به مدار دیگر منتقل می گردد. زمانی که سیم پیچ یک ترانسفورماتور به منبع جریان متناوب متصل می گردد، یک میدان مغناطیسی متناوب در هسته ترانسفورماتور ایجاد می شود. از آنجایی که سیم پیچ ثانویه نیز دور همان هسته پیچیده می شود، ولتاژ توسط میدان مغناطیسی القا می شود. توجه داشته باشید که این پارامتر عاملی است که در مدار منتهی به سیم پیچ ثانویه منجر به ایجاد جریان می شود. دلیل آن نیز این می باشد که سیم پیچ ها در واقع توسط میدان مغناطیسی و القای فارادی با هم ارتباط داشته و جفت هستند ولی از لحاظ الکتریکی هیچ هادی این دو سیم پیچ را به هم متصل نمی نماید. البته خطاهایی نیز در این ترانسفورماتور وجود دارد، که شامل افت مداومی است که در مقاومت سیم پیچ اولیه و ثانویه وجود دارد، می شود. از طرفی سیم پیچ ثانویه می بایست توان را تحمل نماید، که دلیلی برای بروز خطا در این ترانسفورماتور می باشد که شامل دو نوع خطا، خطای نسبت و خطای زاویه فاز می شود. خطای نسبت به معنی تفاوت در نرخ واقعی تبدیل از نرخ نامی می باشد و خطای زاویه فاز نیز بیانگر خطایی است که زمانی بروز می کند اختلاف فاز بین ولتاژ سیم پیچ اولیه و عکس آن در سیم پیچ ثانویه وجود دارد. برای اینکه دقت و کارایی ترانسفورماتور افزایش یابد، نیاز است در طراحی سیم پیچ های اولیه و ثانویه اندازه و بزرگی به گونه ای در نظر گرفته بشود که با توانایی و مقاومت آن هماهنگ باشد و در این صورت خطاها کاهش یافته و عملکرد ترانسفورماتور کارا خواهد شد. همچنین نیاز است که هسته حداقل خاصیت مغناطیسی را داشته و عناصر سازنده آن عاری از هر گونه جریانی باشند.

این ترانس ها دارای کاربردهای مختلفی از جمله استفاده در سیستم اندازه گیری الکتریکی، سیستم حفاظتی الکتریکی به عنوان متوقف کننده مدار، تقارن ژنراتور ها به همراه گرید یا توری و از طرفی از آن ها در رله های محافظتی استفاده می شود.

پرسشهای متداول پیرامون ترانسفورماتور ولتاژ

1. ترانسفورماتور ولتاژ چیست؟ یک ترانسفورماتور ابزاری یا ابزار دقیق است که برای اندازه گیری و تبدیل ولتاژ که از نظر مقداری زیاد و بالا می باشد به مقدار آن کمتر در خطوط مورد استفاده قرار می گیرد.
2. نحوه قرار گیری ترانسفورماتور به چه صورت است؟ این ترانسفورماتور همیشه به صورت موازی با خطوط توزیع قرار گرفته و سیم پیچ ثانویه پایین تر از سیم پیچ اولیه قرار می گیرد.
3. ترانسفورماتور پتانسیل چه انواعی دارد؟ براساس عملکرد به ترانسفورماتور اندازه گیری و حفاظتی و بر اساس ساختار به ترانسفورماتور الکترومغناطیسی و خازنی تقسیم می شوند.
4. ترانسفورماتور خازنی چیست؟ خازن ها یا به سیم پیچ اولیه یا ثانویه پیچیده می شوند که ولتاژ را در سیم پیچ ثانویه اندازه گیری می نمایند.
5. کاربرد اصلی ترانسفورماتور پتانسیل شامل چه مواردی می شود؟ ترانسفورماتور پتانسیل قابلیت تنظیم ولتاژ نامی از یک ولتاژ قوی و زیاد به مقادر مورد نظر و استفاده از آن توسط ابزار و وسایل مختلف را فرآهم می آورد.