КПД трансформатора
Изза того что трансформаторы,
особенно мощные, имеют высокий КПД, непосредственное измерение 
затрудняется ограниченной точностью приборов. Поэтому
КПД определяют при проведении опытов холостого хода и короткого замыкания.
В
формуле вычисления КПД используются следующие обозначения: 
потери в стали при номинальном напряжении, от нагрузки не зависят; 
потери в меди,
. (7.6)
потери короткого замыкания при номинальном токе; 
коэффициент загрузки. Таким образом,
, (7.7)
, (7.8)
где 
полная номинальная мощность.
Анализ показывает, что максимум КПД достигается при равенстве потерь в меди и в стали:
. (7.9)
Соотношение между потерями в меди и стали зависит от нагрузки.
Силовые трансформаторы для приборов проектируют
так, чтобы 
, а трансформаторы для электроснабжения
имеют 
.
Особенности конструирования трехфазных трансформаторов
В трехфазном трансформаторе пара катушек каждой фазы надевается на отдельный стержень, и вся конструкция собирается, как показано на рис. 7.4.
Так как каждый из потоков сдвинут во времени относительно
других на 
, то сумма всех трех
потоков
ФА +ФВ+ФС =0,
 |
поэтому замыкающий стержень в конструкции не нужен.
Рис. 7.4 Рис. 7.5
Первичные и вторичные обмотки могут быть соединены как «звездой», так и «треугольником».
Такое включение часто применяется на силовых электроподстанциях, вызвано это двумя причинами:
1) необходимостью добиться высокого КПД при изменении нагрузки на шинах низкого напряжения;
2) необходимостью обеспечить резервирование трансформатора.
7.4. АвтотрансформаторАвтотрансформатор это такое устройство, в котором вторичная обмотка является частью первичной (или наоборот) (рис. 7.5).
Здсь мощность от входа к выходу передается двумя путями: посредством магнитного потока или кондуктивной связью входной и выходной цепей (проходная мощность).
Коэффициент трансформации найдем с помощью выражения
. (7.10)
Намагничивающая сила (Фт = const)
. (7.11)
Пренебрегая 
, можно получить
; 
. (7.12)
Отсюда вытекает первое преимущество автотрансформаторов
перед двухобмоточными трансформаторами: ток общей части обмотки меньше, чем 
, и эту обмотку можно делать меньшего
сечения, чем достигается экономия меди.
Полная мощность автотрансформатора
. (7.13)
Мощность общей части обмотки
. (7.14)
Эта мощность равна мощности части
первичной обмотки (
):
(7.15)
той самой мощности, которая передается посредством магнитного поля через сердечник. Отсюда вытекает второе преимущество автотрансформаторов экономия стали.
При экономии тем большей, чем ближе коэффициент трансформации
к единице, у автотрансформаторов имеется существенный недостаток. Изза наличия
кондуктивной связи весьма вероятно появление высокого напряжения на стороне низкого,
что требует принятия дополнительных мер безопасности. Поэтому в силовой энергетике
применяют при 
.
2 Электробезопасность
2.1. Действие электрического тока на организм человека.
Действие электрического тока на организм человека носит сложный и разносторонний характер. Проходя через организм человека, электрический ток производит термическое, электролитическое (электрохимическое) и биологическое воздействие.
Термическое действие тока проявляется в ожогах разной степени отдельных участков тела, а также в нагреве до высоких температур внутренних органов. Термические ожоги могут являться следствием воздействия электрической дуги.
Электролитическое (электрохимическое) действие тока выражается в разложении крови и тканевых жидкостей, вызывая значительные нарушения их физико-химического состава.
Биологическое действие тока проявляется в раздражении и возбуждении мышечных тканей, в том числе мышц сердца и грудной клетки, а также в нарушении внутренних биоэлектрических процессов.
Опасность поражения человека электрическим током зависит от целого ряда факторов. К ним относятся:
величина тока, проходящего через тело человека;
сопротивление тела человека и приложенное к нему напряжение (напряжение прикосновения);
длительность протекания тока;
вид тока (переменный, постоянный);
частота переменного тока;
путь протекания тока через тело человека;
индивидуальные особенности пострадавшего.
Техника безопасности при работе с электричеством
При осуществлении работ с электричеством необходимо соблюдать следующие правила:
Любые электроработы нужно проводить вдали от водопроводных труб и радиаторов отопления, принять необходимые меры, чтобы исключить случайное прикосновение к ним.
Перед началом работ необходимо убедиться в том, что оборудование, с которым проводятся работы, обесточено.
С помощью фазоуказателя убедиться в том, что фазный провод надежно отключен.
При проведении работ с электричеством необходимо работать одной рукой.
Заменять детали следует только после отключения прибора от сети, обязательно вынимая вилку шнура питания из сетевой розетки.
При настройке и проверке аппаратуры, детали которой гальванически связаны с сетью, включать ее следует через разделительный трансформатор с коэффициентом трансформации 1 и хорошей межобмоточной изоляцией.
После отключения источника электропитания необходимо разрядить конденсаторы фильтра, подключив параллельно конденсатору резистор, сопротивление которого в килоомах определяется по формуле: R≈200/C (емкость в микрофарадах). Разрядка конденсатора замыканием выводов может привести к его повреждению.
