Úvod do rozměrů transformátorů podle IEC 60076

Vztah mezi nominálním výkonem a rozměry

Definice nominálního výkonu: Podle IEC 60076-1 je nominální výkon maximální zjevný výkon (kVA nebo MVA) povolený při nepřetržitém zatížení, který zajišťuje dodržení požadavků na ustálené teplotní stoupání a regulaci napětí.

Klíčové parametry ovlivňující rozměry:

• Ztráty bez zatížení (P₀) a ztráty s zatížením (P_k) přímo ovlivňují fyzické rozměry jádra a cívek.

• Zkratová impedance (%) koreluje s počtem otáček cívek a vzdálenostmi izolace; konstrukce s vyšší impedancí mohou vyžadovat větší rozměry.

Typy spojení cívek a konstrukční návrh

• Cívka typu Y: Je vhodná pro vysokonapěťové strany, ekonomická a podporuje zemlování neutrálu. Často se používá v konfiguracích Dyn11 pro snížení nulového sekvence impedance.

• Cívka typu D: Ideální pro nízkonapěťové, vysokoproudové scénáře. Kombinována s cívkami typu Y optimalizuje cesty nulového sekvence proudu (např. Yd11 nebo Dyn11 pro transformátory rozvodné sestavy 10/0.4 kV).

Chladicí metody a fyzické rozměry

Typy chlazení:

• AN (Přirozené chlazení): Spoléhá na radiátory pro odvádění tepla, kompaktní, ale s omezenou kapacitou.

• AF (Nucené vzduchové chlazení): Vyžaduje ventilátory, zvyšuje objem, ale podporuje vyšší kapacity.

Příklady rozměrů (z technických specifikací):

Úrovně izolace a jejich vliv na rozměry

• Třídy izolace:Materiály tříd F nebo H umožňují kompaktnější návrhy díky vyšší tepelné toleranci.

• Požadavky na zkoušení izolace:Impulsní zkouškové napětí (např. LI75 AC35 pro nízkonapěťovou stranu a LI170 AC70 pro vysokonapěťovou stranu) ovlivňují mezery mezi cívkami a tloušťku izolace.

Rozsah čepů a konstrukční složitost

Čepové přepínače: Rozsah čepů ±2×2.5% vyžaduje vestavěné cívky pro regulaci napětí, což může zvýšit axiální rozměry.

Souhrn

Rozměry transformátoru jsou určeny nominálním výkonem, ztrátami, metodami chlazení a požadavky na izolaci. Praktické návrhy by měly sledovat obecná pravidla IEC 60076-1 a pokyny IEC 60076-8 pro zatížení, kombinovány se standardizovanými tabulkami parametrů (např. ). Mělo by se vyhnout příliš zjednodušeným modelům jako „optimální stupeň zatížení“, jak je zdůrazněno v normách IEC.