Möchten Sie wissen, was Transformatorstandards sind?
Wir haben diesen Leitfaden zusammengestellt, um Ihnen zu helfen, herauszufinden, welche Standards derzeit zur Prüfung von Transformatoren verwendet werden und wie sie im Vergleich zueinander stehen. In diesem Beitrag werden wir die UL-, IEEE-, IEC-, DOE 2016-, NEMA-, ANSI-, Effizienz- und Impedanzstandards behandeln.
Dieser Leitfaden bietet auch Informationen darüber, wie viele verschiedene Arten von Transformatorprüfungen im Allgemeinen durchgeführt werden, wie sie normalerweise durchgeführt werden und wie sie die Qualität eines Transformators beeinflussen.
Lassen Sie uns kurz jeden einzelnen besprechen.
Was ist ein UL-Transformator?
UL-Transformatoren sind die gebräuchlichsten auf dem US-Markt. Sie werden von den Underwriters Laboratories (UL) erstellt und von Versorgungsunternehmen, Energieunternehmen und anderen Organisationen verwendet, die große Mengen an Elektrizität handhaben. Transformatoren, die in den Vereinigten Staaten verwendet werden, müssen die Sicherheitsprüfstandards von UL erfüllen.
Daelim Beleific ist eine UL-genehmigte Transformatorenmarke. Daher können UL-Listings und UL-Kennzeichnungen für Sie bereitgestellt werden. Transformatoren sind sicher, zuverlässig und umweltfreundlich.
Was ist der IEEE-Transformatorstandard?
Die IEEE-Transformatorstandards regeln die Leistung von industriellen Elektronikgeräten. Sie werden hauptsächlich in Fabriken oder großen Gebäuden verwendet, in denen Hochleistungsausrüstungen in der Regel in einer geschlossenen Umgebung betrieben werden.
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Was ist der DOE 2016 Transformatorstandard?
Die DOE 2016 Transformatorenstandards sind Teil des National Electrical Code (NEC) des US-Energieministeriums. Dieser Standard legt den Effizienzwert von Transformatoren mit einer Kapazität von maximal 2500 kVA auf dem US-Markt fest. Er umfasst einphasige und dreiphasige Verteilungstransformatoren.
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Was ist der NEMA-Transformatorstandard?
Der NEMA-Transformatorenstandard wird von der National Electrical Manufacturers Association (NEMA) in den Vereinigten Staaten formuliert und betrifft die Anforderungen an das Schutzniveau des Transformatorengehäuses. Das Schutzniveau umfasst hauptsächlich NEMA 3, NEMA 3r, NEMA 4, NEMA 4X usw.
Was ist der ANSI Transformatorstandard?
ANSI-Transformatorenstandards werden speziell vom American National Standards Institute (ANSI) erstellt und umfassen mehr als 30 verschiedene Arten von Transformatoren, die von kleinen Geräten wie Klimaanlagen bis hin zu großen Kraftwerken reichen, in denen Hunderte oder Tausende von Transformatoren gleichzeitig betrieben werden.
Wie funktionieren UL-Transformatorstandards?
Die Underwriters Laboratories (UL) ist eine Prüf- und Zertifizierungsorganisation, die seit über einem Jahrhundert tätig ist. Sie möchten die Welt zu einem sichereren Ort machen, indem sie den Markt nur auf zuverlässige Waren beschränken. Um Ihre Transformatoren in den USA “gelistet” oder “anerkannt” zu haben, müssen sie die von UL festgelegten Standards erfüllen.
Produkte mit diesem Zeichen können als echt vertrauenswürdig angesehen werden, um im größeren Rahmen ordnungsgemäß zu funktionieren. In dieser anerkannten Kategorie sind Transformatoren typischerweise enthalten, da sie normalerweise als Teil eines größeren Schaltkreises oder Geräts installiert werden.
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Klassifizierung der UL-Transformatorstandards
UL506 Spezialtransformatoren
Dies umfasst den maximal zulässigen Temperaturanstieg im Betrieb, die Anforderungen an die dielektrische Festigkeit und die Merkmale des Herstellungsprozesses für Leistungstransformatoren mit einer Nennleistung von 10,0 kVA oder weniger.
UL1516
Anwendbar auf Trocken transformatoren und Leistungstransformatoren mit einer Kapazität von mehr als 10 kVA.
UL1585 Klasse 2 und Klasse 3 Transformatoren
Aktuelle Begrenzungen und andere Überlastschutzfunktionen sind normalerweise enthalten. Sie könnten integrierte Strombegrenzungen haben oder auch nicht.
Zweck der Strombegrenzer eines Transformators besteht darin, zu verhindern, dass ein Transformator im Falle einer Überlast oder eines Kurzschlusses Feuer fängt.
Strom- oder thermische Sicherungen oder Sicherungen, die vom Hersteller der Ausrüstung spezifiziert wurden, schützen gegen Überlast in nicht inhärent strombegrenzt Transformatoren.
Wenn der Transformator tatsächlich nur mit genehmigten Komponenten gebaut ist, muss die Sicherheitsbehörde keine Tests durchführen, um sicherzustellen, dass er mit dem Rest des Systems kompatibel ist.
Insgesamt wird empfohlen, nur Transformatoren zu verwenden, die UL genehmigt sind, um zu vermeiden, dass die Sicherheitsbehörde jede Komponente überprüfen muss.
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Was sind IEEE-Transformatorstandards und Anforderungen?
Die IEEE Standards Association ist eine respektierte Normungseinrichtung, die einen offenen Prozess nutzt, um mit mehreren Interessengruppen der Branche zu konsultieren, bevor sie Konsensrichtlinien für diesen Sektor veröffentlicht.
Hier sind einige der Prüfungen und Inspektionen der IEEE für Leistungstransformatoren:
Fabriktests
Der IEEE C57.12.00 Standard wird hauptsächlich verwendet, um Verteilungs-, Leistungs- und Regeltransformatoren zu testen, die normalerweise in Flüssigkeit eingetaucht sind, während die Standards IEEE C57.12.01 und IEEE C57.12.91 normalerweise verwendet werden, um Trocken transformatoren zu testen.
Routineprüfungen
Der Hersteller führt Qualitätskontrolltests an vielen Punkten während der Produktion durch, um sicherzustellen, dass die finalen Transformatoren alle Spezifikationen erfüllen und wie beabsichtigt arbeiten.
Entwurfstests
Maschinen und Teile von Leistungstransformatoren müssen umfangreichen Entwurfstests unterzogen werden, um die festgelegten Leistungsniveaus zu gewährleisten.
Transformatoren-Wicklungsverhältnis (TTR)
Der TTR stellt sicher, dass das gemessene Übersetzungsverhältnis der Einheit im zulässigen Bereich des berechneten Übersetzungsverhältnisses liegt, wie es von den IEEE-Standards festgelegt ist.
Isolationsleistungsfaktortest
Routine-Leistungsfaktortests werden in der Regel an allen Leistungsgeräten gemäß IEEE C57.12.00 durchgeführt, obwohl dies häufiger mit größeren Klassen I und II Leistungstransformatoren in Verbindung gebracht wird.
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Wie funktionieren IEC-Transformatorstandards?
Die Internationale Elektrotechnische Kommission (IEC) erstellt und veröffentlicht internationale Standards für elektrische, elektronische und verwandte Technologien.
IEC 60076
IEC 60076 ist ein Satz von Richtlinien, die hauptsächlich von der Internationalen Elektrotechnischen Kommission (IEC) entwickelt wurden.
Sie zielen darauf ab, die Dezibelwerte zu überwachen, die von Transformatoren, Reaktoren und der zur Kühlung dieser Geräte verwendeten Hilfsgeräte ausgehen.
Die Techniken können allgemein auf jeden Transformator oder Reaktor angewendet werden, der die Anforderungen der IEC 60076-Serie, IEC 60289, IEC 60726 oder IEC 61378 erfüllt, unabhängig von deren Größe oder Spannung.
Die folgenden Kategorien von Transformatoren sind in dieser Spezifikation stark eingeschlossen:
Flüssigkeitsgefüllte Transformatoren mit einem Atemventil Aufbewahrungseinheit;
Verschlossene, flüssigkeitsgefüllte Transformatoren
Flüssigkeitsgefüllte und luftkernreaktive Transformatoren ohne Wicklungen, die 1000 V für industrielle Anwendungen überschreiten
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IEC 61558
IEC TC 96 ist verantwortlich für die Aktualisierung der Normen in der IEC 61558-Serie, die “Transformatoren, Reaktoren, Stromversorgungsgeräte und Kombinationen" abdeckt.
TC96 befasst sich im Allgemeinen mit Transformatoren und Stromversorgungsgeräten zur Vorbeugung von elektrischen Schlägen. Die wichtigsten Anforderungen sind wie folgt:
IEC 61558 ist nur anwendbar auf Geräte, die einen Spannungsanschluss haben
Maximal eintausend Volt
Die Quelle überschreitet bei der Frequenz nicht 500 Hz
Eine 25 kVA-Bewertung ist für die Ausgangsleistung von einphasigen Transformatoren üblich
Wie erfüllt man die DOE 2016 Transformatorstandards?
Das Energieministerium ist verantwortlich für die Vereinigten Die nukleare Infrastruktur und Energiepolitik der Bundesstaaten. Das Energieministerium stellt auch Mittel für Forschung in diesem Bereich zur Verfügung.
Am 1. Januar 2016 gab das US-Energieministerium (DOE) neue Effizienzstandards für Transformatoren heraus, die erhebliche Steigerungen der elektrischen Effizienz dieses wichtigen Geräts vorschreiben.
Transformatoren, die hauptsächlich in Rechenzentren und Fabriken eingesetzt werden, haben Preiserhöhungen und Neugestaltungen erfahren.
Damit der Wechsel zu neuen Transformator-Designs, die den Standards entsprechen, reibungslos verläuft, ist umfangreiches Wissen über die Anforderungen unerlässlich.
Im Jahr 2016 hat das DOE einen Effizienzbereich für dreiphasige Systeme von 97,89% bis 99,28% festgelegt, während die Effizienzgrenzen von 2007 für einphasige Systeme beibehalten wurden.
Der Einsatz von leistungsstarken Niederspannungstransformatoren, die mindestens so effizient sind wie die bestehenden DOE-Standards, kann mittelgroßen und großen Datenzentren helfen, Geld bei ihren Energie- und Kühlkosten zu sparen.
Mittelspannung-Vertriebstransformatoren werden auf Anfrage maßgeschneidert und können entweder einphasig oder dreiphasig sein.
Neben den Effizienzkriterien selbst müssen Ingenieure eine Vielzahl von Situationen berücksichtigen, wenn sie Transformatoren entwerfen, die die Ziele des DOE 2016 erfüllen.
Diese umfassen Impedanz, Lastfaktoren, Temperaturerhöhungsanforderungen, Flüssigkeitsanforderungen, Überlastung und Platzbeschränkungen.
Auf dem US-Markt muss der Verteilungstransformator, solange er 2500 kVA nicht überschreitet, die Anforderungen an den Effizienzwert gemäß DOE2016 erfüllen.
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Was sind Vorschriften und Standards unter NEMA Transformatoren?
NEMA, kurz für National Electrical Manufacturers Association, legt Standards für elektrische medizinische Bildgebungsausrüstungen und andere Geräte fest.
NEMA Transformator Abschnitt
Die NEMA-Transformatorabteilung ist Teil der Abteilung Utilities Products & Systems, die sich allgemein auf technische Aktivitäten im In- und Ausland konzentriert.
Spannungsregler für Transmission und Verteilung sowie Verteilungs-, Trocken-Typ-, große und kleine Leistungs- und maßgeschneiderte Transformatoren sind Teil der umfangreichen Produktpalette.
NEMA 1 Standard
Alle Staub- und anderen feinen Partikel werden normalerweise von NEMA 1-Ausrüstungen ferngehalten, wodurch sie für den Innenbetrieb geeignet sind.
NEMA 2 Standard
Transformatoren, die als NEMA 2 zertifiziert sind, sind für den Innenbereich geeignet, da sie resistent gegen Staub und Wasser sind. Sie schützen die Elektronik vor Ersterem, jedoch nicht vor Letzterem (tropfend und leicht spritzend).
NEMA 3 Standard
TDie Elemente, einschließlich Staub, Regen, Schneeregen und Wind, können nicht in ein NEMA 3-Gehäuse eindringen, noch können sie Eis an der Außenseite des Gehäuses entwickeln.
NEMA 4 Standard
Egal ob es draußen regnet, schneit, schneeregnet, windig und staubig ist, oder drinnen eisig und kalt ist, NEMA 3R-Gehäuse sind hauptsächlich darauf ausgelegt, langlebig zu sein. Der Käfig hat Löcher zur Luftzirkulation und einen kleinen Abfluss am Boden, um Wasser schnell abzulassen, falls es hineingelangt.
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Was sind die Standards aus dem ANSI Transformatorenleitfaden?
Das American National Standards Institute (ANSI) hat im Allgemeinen ein System von methodologischen Systemen bekannt als ANSI-Codes geschaffen, um sicherzustellen, dass alle Regierungsbehörden die gleichen geografischen Benennungsanforderungen einhalten.
Laut dem ANSI-Hochspannungsstandard liegen die minimalen Spannungsnennwerte für 60-Hz-Stromnetze im ganzen Land normalerweise über 100 V.
Weitere Spezifikationen beinhalten:
Hochspannung liegt zwischen 115 und 230 Kilovolt
Hochspannung liegt zwischen 345 und 765 Kilovolt
Hochspannung beträgt 1.100 Kilovolt
ANSI C57.12.91
Zweck dieses ANSI-Transformator-Standardcodes ist es, Prüfungen zu umreißen, die allgemein an Trockentransformatoren durchgeführt werden können.
Dieser Standard schlägt minimale Spezifikationen für die elektrische Messung von Strom- und Spannungstransformatoren vor.
Dieser Standard enthält die Basis-Spezifikationen für Transformatoren unter Temperaturklassen.
Spezifikationen für Einnahmemessung unter Verwendung von induktiv gekoppelten Strom- und Spannungstransformatoren.
Für NSVs, die zwischen 0,6 kV und 69 kV betrieben werden, liegt der Bereich der unterstützten Isolationsspannungen gegen Blitzimpulse bei 10 kV bis 350 kV.
Mehr über Trockenbau Transformator
Welche Vorteile bietet die Einhaltung der Effizienzstandards für Transformatoren?
Um die Zuverlässigkeit des elektrischen Netzes des Landes zu stärken, die Verbraucherkosten zu senken und den CO2-Fußabdruck des Landes zu verringern, hat das US-Energieministerium (DOE) neue Kriterien für die Energieeffizienz für drei Arten von Verteilungstransformatoren vorgeschlagen.
Das Ziel dieser Initiativen ist folgendes:
Den Energie- und Materialaufwand für Bauprojekte zu minimieren.
Sicherzustellen, dass alle elektrischen Geräte in einem Gebäude mit maximaler Effizienz betrieben werden.
Technisches Ergebnis
Das DOE berücksichtigt die aktuellen Standards und technischen Entwicklungen in der Branche.
Kosteneinsparungen
Während es Technologien gibt, die vielversprechend im Bereich der Verbesserung der Energieeffizienz erscheinen, werden nicht alle für den durchschnittlichen Verbraucher oder das Unternehmen finanziell erreichbar sein.
Deshalb berücksichtigt das DOE Preisentwicklungen auf dem Markt bei seinen Empfehlungen.
Aktuelle Anforderungen
Das Energieministerium ist auch dafür bekannt, nachträglich Richtlinien zu erstellen. Da viele Bundesstaaten ihre Kriterien zusätzlich zu den föderalen erstellen möchten, kann dies Anforderungen auf sowohl der föderalen als auch der staatlichen Ebene beinhalten.
Hersteller, Energiespezialisten und Verbrauchervertreter sind nur einige der Gruppen, die Rückmeldungen an das DOE geben.
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Was ist der genaue Transformatorstandardimpedanz?
Bei voller Laststrom wird die Impedanz eines Transformators allgemein als Bruchteil der Nennimpedanz der Last ausgedrückt.
Wenn ein hoher Sekundärstrom normalerweise durch eine niedrige Primärspannung erzeugt wird, wird diese Impedanz hauptsächlich aus den Ergebnissen der Kurzschlussprüfungen bestimmt.
Die Impedanz beschreibt diese Niederspannung in Bezug auf ihren Anteil an der gesamten Nennspannung.
Zunächst einmal sinkt der maximale Kurzschlussstrom eines Transformators, wenn seine Impedanz steigt.
Zweitens ist die Spannungsregelung des Transformators über den gesamten Lastbereich schlechter, wenn die Impedanz hoch ist.
Laut ANSI-Standard C57.12.26 müssen Transformatoren mit einer kVA-Bewertung zwischen 750 und 2500 eine Impedanz von 5,75 Prozent haben.
In der bewerteten Abgriffposition ist die prozentuale Impedanz eines Transformators die Spannung über dem Transformator, die benötigt wird, um eine Wicklung kurz zu schließen und den nennstrom durch die andere Wicklung fließen zu lassen.
Die Verwendung hochwertigerer Materialien könnte den Leakage-Fluss und die prozentuale Impedanz des Transformators verringern. Die %-Impedanz des Transformators hat wesentliche Auswirkungen auf das Stromnetz.
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