Трансформатор напряжения – устройство, которое изменяет мощность тока на входе в сеть до уровня, на который рассчитаны подключенные к этой сети приборы. Как правило, мощность на входе рассчитана на несколько конечных потребляющих устройств, поэтому она существенно выше максимально допустимого значения промышленных и бытовых электроприборов.
У аппаратов, рассматриваемых в данной статье, схожая задача, только они трансформируют не мощность, а одну из составляющих ее величин – напряжение. По линиям электропередачи проходит ток высокого напряжения, тогда как на производстве часто бывает необходима низковольтная линия. Потребность в ней возникает при использовании специфического оборудования, рассчитанного на тонкие операции с высокой точностью и низкой погрешностью.
Самый частый пример таких операций – электроизмерения и испытания, которые проводятся на специальном оборудовании:
- амперметрах (сила тока),
- вольтметрах (напряжение),
- омметрах и мегаомметрах (сопротивление),
- ваттметрах (мощность тока),
- мультиметрах, измеряющих сразу несколько показателей.
При высоком напряжении высокоточный прибор с большой вероятностью выйдет из строя, а если и не сломается, то не даст корректных показаний.
Причина в том, что максимальное фиксируемое им низкое напряжение сравнимо по величине с погрешностью измерений высоковольтной передачи. Это примерно как промышленные весы для замера поступающего тоннами товара и весы на прилавке для розничной торговли. Вторые обычно рассчитаны на несколько килограммов, тогда как у первых погрешность может составлять несколько десятков килограммов и более.
Основные виды
Поскольку электрические приборы, работающие с низковольтным током, предназначены для разных целей и используются в различных условиях, существует несколько видов трансформаторов напряжения, предназначенных для того или иного технологического процесса.
- Измерительные. Общее описание трансформаторов напряжения дано в основном по данному типу таких приборов. Они предназначены для изолированного от основной электрической системы соединения измеряемой сети с измерительным устройством; понижают напряжение и устраняют помехи, искажающие искомые показания.
- Силовые понижающие. Такие аппараты применяются в электросетях жилых домов. Дело в том, что напряжение линии электропередач составляет порядка 10 киловольт, а максимальное значение данной величины в бытовой сети, как известно, равно 220 вольтам. Задача данных устройств – понизить напряжение примерно в 50 раз.
- Силовые повышающие. Редкий вариант трансформаторов, производящий обратное преобразование. Он используется, когда технологический процесс устроен так, что электричество поступает с менее мощных на более мощные установки. Перепад напряжений в любую сторону критичен, что и вызывает необходимость его повышения.
- Разделительные. Трансформаторы такого типа позволяют снизить напряжение и разделить один поток электричества на несколько, идущих от входа сети до потребляющих энергию приборов. Такие устройства эффективно блокируют постоянный поток и пропускают только переменный. В основном они применяются в быту.
- Пиковые (стабилизирующие). Используются в радиоэлектронике, где компенсируют перепады напряжения и защищают чувствительные элементы компьютерных сетей и систем связи от замыканий и перегораний. Пиковые трансформаторы также отделяют переменный и постоянный ток и состоят из сердечника и обмотки с точным числом витков.
- Антирезонансные. Специализированный тип трансформаторов напряжения. В целом схожи с силовыми устройствами, но предназначены для использования вне помещения. Они позволяют обеспечить безопасную передачу электричества на значительные (порядка нескольких километров) расстояния, в том числе в сложных погодных условиях.
