Gradnja napajalnika potenciala

Napetostni ali naponski transformator je sniževalni transformator, uporabljen za pretvorbo visokih napetosti v manjše vrednosti. Merilna oprema, kot so ampermetri, voltmetri in vatmetri, je zasnovana za delovanje pri nizkih napetostih. Če bi te merilne naprave neposredno povezali s visokonaponskimi črtami za merjenje, bi se lahko izgorile ali poškodovale. Zato se za namen merjenja uporablja napetostni transformator.

Primarna vikla napetostnega transformatorja je neposredno povezana s črto, ki jo merimo, njegovi sekundarne zapice pa so povezane s merilnim napravom. Napetostni transformator pretvori visoko napetost črte, ki jo merimo, v manjšo vrednost, primerne za merilno opremo.

Konstrukcija napetostnega transformatorja je skoraj identična konstrukciji močnega transformatorja, vendar obstajajo nekatere manjše razlike:

• Konstrukcija napetostnega transformatorja upošteva dejavnike, kot so stroški, učinkovitost in regulacija. V nasprotju s tem je napetostni transformator zasnovan z osredotočeno na parametre zmogljivosti. Specifično, razmerje med napetostjo in številom zvitkov ostane konstantno, fázni razliko med vhodnimi in izhodnimi signaloma pa je zmanjšana na minimum.

• Močni transformatorji se lahko soočajo z vprašanji, kot je povišanje temperature zaradi preobremenitve. Ker je izhod napetostnega transformatorja relativno majhen, problem pregrevanja pri njem ne nastopa.

Delovni deli napetostnega transformatorja
Sledijo ključni komponente napetostnega transformatorja.

Jedro

Jedro napetostnega transformatorja lahko znaša tip jedra ali tip okvirja. V transformatorju tipa jedro so zvitki obkroženi s jedrom. Obratno, v transformatorju tipa okvirje je jedro obkroženo s zvitki. Transformatorji tipa okvirje so zasnovani za operacije pri nizkih napetostih, medtem ko se transformatorji tipa jedro uporabljajo za aplikacije pri visokih napetostih.
Zvitki

Primarni in sekundarni zvitki napetostnega transformatorja so razpostavljeni koaksialno. Ta konfiguracija je sprejeta, da se zmanjša utrka reaktivne napetosti.
Opomba o utrki reaktivne napetosti: Ne vse magnetno točilo, ustvarjeno s primarnim zvitkom transformatorja, je povezano s sekundarnim zvitkom. Mali del točila je povezan samo z enim od zvitkov in to se imenuje utrka točila. Utrka točila inducirajo samoreaktivnost v zvitku, s katerim so povezani. Reaktivnost splošno navedena, se nanaša na odpornost, ki jo ponuja element kruga spremembam napetosti in toka. Ta samoreaktivnost se imenuje utrka reaktivnosti.
V nizkonaponskem transformatorju se izolacija postavi blizu jedra, da se odpravi težave, povezane z izolacijo. Ena zavitek služi kot primarni zvitok v nizkopotentnem transformatorju. Vendar pa v velikopotentalnem transformatorju ena zavitek razdeli na manjše dele, da se zmanjšajo zahteve glede izolacije med sloji.

Izolacija

Pametna traka in material kambric sta pogosto uporabljana kot izolacija med zvitki napetostnega transformatorja. V nizkonaponskih transformatorjih se običajno ne uporablja spojene izolacije. Visokonaponski transformatorji uporabljajo olje kot sredstvo za izolacijo. Transformatorji z oceno, ki presega 45kVA, uporabljajo porcelan kot izolator.

Umetnice
Umetnica je izolirana naprava, ki omogoča povezavo transformatorja z zunanjo vezjo. Umetnice transformatorja so običajno izdelane iz porcelana. Transformatorji, ki uporabljajo olje kot sredstvo za izolacijo, uporabljajo umetnice, napolnjene s čezinom.
Dvojeumetnični transformator se uporablja v sistemih, kjer črta, s katero je povezan, ni na potencialu tla. Transformatorji, povezani z neutralnim talom, zahtevajo le eno visokonaponsko umetnico.
Povezava napetostnega transformatorja
Primarni zvitok napetostnega transformatorja je povezan s visokonaponsko prenosno črto, katere napetost je treba merit. Sekundarni zvitok transformatorja je povezan s merilnim napravom, ki določa velikost napetosti.