چرا در ولتاژ اسمی مدار باز انجام می‌شود

چرا آزمایش مدار باز در ولتاژ اسمی انجام می‌شود؟

آزمایش مدار باز (Open Circuit Test, OCT) که به آن آزمایش بدون بار نیز گفته می‌شود، معمولاً با اعمال ولتاژ اسمی به سمت ولتاژ پایین ترانسفورماتور انجام می‌شود. هدف اصلی این آزمایش اندازه‌گیری پارامترهای عملکردی ترانسفورماتور در شرایط بدون بار، مانند جریان تحریک، زیان‌های بدون بار و نسبت ولتاژ در حالت بدون بار است. دلایل انجام این آزمایش در ولتاژ اسمی به شرح زیر است:

۱. منعکس کردن شرایط کاری واقعی

ولتاژ اسمی ولتاژ استاندارد مشخص شده در طراحی ترانسفورماتور است که اطمینان می‌دهد ترانسفورماتور می‌تواند تحت شرایط عادی به صورت ایمن و کارآمد عمل کند. با انجام آزمایش در ولتاژ اسمی، حالت بدون بار ترانسفورماتور در استفاده واقعی شبیه‌سازی می‌شود و داده‌های عملکردی دقیق‌تری فراهم می‌کند.

این کمک می‌کند تا بررسی شود که آیا ترانسفورماتور می‌تواند تحت شرایط کاری مورد انتظار صحیح عمل کند بدون اینکه رفتار ناهماهنگی ناشی از ولتاژ بالاتر یا پایین‌تر از حد اتفاق بیفتد.

۲. اندازه‌گیری جریان تحریک

در طول آزمایش مدار باز، سمت ثانویه ترانسفورماتور مدار باز است، به این معنا که جریان باری از آن عبور نمی‌کند. در این مرحله، جریان در سمت اولیه تقریباً کاملاً از جریان تحریک تشکیل شده است که برای ایجاد میدان مغناطیسی در هسته ترانسفورماتور استفاده می‌شود.

جریان تحریک، اگرچه نسبتاً کوچک (معمولاً ۱٪ تا ۵٪ از جریان اسمی) است، اما وقتی در ولتاژ اسمی اندازه‌گیری می‌شود، ویژگی‌های مغناطیسی هسته را دقیق‌تر منعکس می‌کند. اگر ولتاژ خیلی بالا یا پایین باشد، اندازه‌گیری جریان تحریک ممکن است دچار تحریف شده و نتواند ویژگی‌های تحریک ترانسفورماتور را به درستی نشان دهد.

۳. ارزیابی زیان‌های بدون بار

زیان‌های بدون بار (که به آن زیان‌های آهنی نیز گفته می‌شود) عمدتاً ناشی از زیان‌های هیستریس و گردابی در هسته هستند که به چگالی جریان مغناطیسی در هسته بستگی دارند. چگالی جریان مغناطیسی نیز به ولتاژ اعمال شده بستگی دارد.

آزمایش در ولتاژ اسمی مطمئن می‌کند که زیان‌های بدون بار اندازه‌گیری شده منعکس‌کننده شرایط واقعی زیان ترانسفورماتور در حالت عملیاتی عادی باشد. این مورد برای ارزیابی کارایی و مصرف انرژی ترانسفورماتور حیاتی است.

۴. تعیین نسبت ولتاژ

آزمایش مدار باز همچنین می‌تواند برای اندازه‌گیری نسبت ولتاژ بین سمت اولیه و ثانویه ترانسفورماتور استفاده شود. با اعمال ولتاژ اسمی به سمت اولیه و اندازه‌گیری ولتاژ مدار باز در سمت ثانویه، نسبت واقعی دوران ترانسفورماتور می‌تواند بررسی شود تا اطمینان حاصل شود که به مشخصات طراحی مطابقت دارد.

اگر آزمایش در ولتاژ غیراسمی انجام شود، اندازه‌گیری نسبت ولتاژ ممکن است توسط انحرافات ولتاژ تحت تأثیر قرار گیرد و نتایج نادرست به دست آید.

۵. ملاحظات ایمنی

انجام آزمایش مدار باز در ولتاژ اسمی اطمینان می‌دهد که ترانسفورماتور تحت فشار اضافی ولتاژ زیاد قرار نگرفته و خطر آسیب به تجهیزات را از بین می‌برد. علاوه بر این، چون جریان تحریک نسبتاً کوچک است، فرآیند آزمایش تأثیر چندانی بر تجهیزات آزمایشی ندارد و شرایط ایمن آزمایش را تضمین می‌کند.

۶. استانداردسازی و قابلیت مقایسه

صنعت برق استانداردهای و مقررات دقیقی دارد که روش‌ها و شرایط مختلف آزمایش ترانسفورماتورها را مشخص می‌کند. انجام آزمایش مدار باز در ولتاژ اسمی یک روش عموماً پذیرفته شده است که امکان مقایسه و ارزیابی یکپارچه ترانسفورماتورهای تولید شده توسط سازندگان مختلف را فراهم می‌کند.

خلاصه

آزمایش مدار باز در ولتاژ اسمی انجام می‌شود تا نتایج آزمایش به طور دقیق عملکرد ترانسفورماتور را در شرایط کاری واقعی، از جمله پارامترهای کلیدی مانند جریان تحریک، زیان‌های بدون بار و نسبت ولتاژ منعکس کند. علاوه بر این، این رویکرد ایمنی آزمایش را تضمین می‌کند و نتایج استاندارد شده‌ای برای مقایسه و ارزیابی ترانسفورماتورهای مختلف فراهم می‌کند.