ترانسفورماتور (ترانس) دستگاهی است که برای تغییر ولتاژ برق در شبکه های برق استفاده می شود. این دستگاه توانا به ما این امکان را می دهد که ولتاژ بالا را به ولتاژ پایین تبدیل کنیم و برای استفاده در صنعت، خانه ها و سایر مکان ها قابل استفاده باشد. داخل ترانس برق قطعات مختلفی است، اما این تجهیز از دو بخش اصلی تشکیل شده، که آن ها را به عنوان مخزن و سیم پیچ می شناسند.
مخزن آن محفظه ای بوده برای نگهداری روغن عایقی و محافظت از قطعات داخلی طراحی شده است. هم چنین سیم پیچ ها از لایه های فلزی ساخته شده اند و نیروی الکترومغناطیسی را در کل دستگاه به خوبی منتقل می کنند. ترانسفورماتور علاوه بر تغییر ولتاژ، انتقال برق، جداسازی زمین و کاربردهای صنعتی و خانگی دارد. در این مقاله به خوبی به معرفی اجزای داخلی ترانس خواهیم پرداخت.
ترانس برق چگونه دستگاهی است؟
پیش از آن کا بگوییم داخل ترانس برق چیست، بهتر بوده چیستی این محصول را بهتر بررسی کنیم. ترانسفورماتور یا ترانس برق یک دستگاه الکتریکی بوده که برای تغییر ولتاژ AC (جریان متناوب) استفاده می شود. این دستگاه برای انتقال و توزیع برق در شبکه های برق استفاده می شود. همان گونه که اشاره نمودیم، مخزن و سیم پیچ ها دو جز مهم ترانسفورماتور هستند.
مخزن ترانسفورماتور شامل محفظه ای است که به عنوان یک مکان برای حفظ روغن عایقی عمل می کند و قطعات درونی ترانسفورماتور را در بر می گیرد. این مخزن برای محافظت از قطعات داخلی و روغن عایق استفاده می شود و جریان روغن درون آن اجازه می دهد تا حرارت تولید شده را تخلیه کند. در بین اجزای داخل ترانس برق، مخزن ها اهمیت زیادی دارند.
سیم پیچ نیز قسمتی از ترانسفورماتور بوده، که دو یا چند لایه از توری های نواری را شامل می شوند. این لایه ها از جنس فلز با خاصیت آهنربا یا آهنربای آلیاژی مانند فولاد سیلیسیوم تشکیل شده اند. لوله های نواری نیروی الکترومغناطیسی را به درستی در کل دستگاه منتقل می کنند. داخل ترانس برق معمولا دو سیم پیچ وجود دارد. این محصول بنا به دلایل زیر برای ما اهمیت پیدا کرده است؛
- تغییر ولتاژ: یکی از بهترین کاربردهای ترانسفورماتور تغییر ولتاژ است. این امکان را به ما می دهد که ولتاژ بالا را به ولتاژ پایین تبدیل و برای استفاده در صنعت، خانه ها و دیگر کاربردها مورد استفاده قرار دهیم.
- انتقال راحت برق: ترانسفورماتور به عنوان یک وسیله برای انتقال برق به طور امن و موثر در شبکه های برق استفاده می شود. ولتاژ را در سطح کمتری نگه داشته و به سادگی برق را از یک نقطه به نقطه دیگر انتقال می دهد. این امر به واسطه اجزای داخل ترانس برق امکان پذیر است.
- جداسازی از زمین: ترانسفورماتور به عنوان یک جداسازی از زمین عمل می کند. این به معنی آن است که ولتاژ بالایی که در خروجی ترانسفورماتور وجود داشته و با ولتاژ زمین جدایی دارد و می توان به صورت ایمن با آن کار کرد.
- کاربردهای صنعتی و خانگی: این محصولات در صنعت و خانگی بسیار استفاده می شوند. در صنعت، این دستگاه ها برای تأمین برق برای تجهیزات مختلف استفاده شده و در خانه ها هم برای تأمین برق برای انواع لوازم برقی بکار می رود.
به طور خلاصه، ترانسفورماتور ابزاری حیاتی و ضروری است که برای تغییر ولتاژ، انتقال برق، جداسازی زمین و کاربردهای مختلف در صنعت و خانگی استفاده می شود. این محصول متشکل از قطعات زیادی بوده و داخل ترانس برق پیچیده و گسترده است.
بیشتر بخوانید: ترانس افزاینده
اجزای داخلی ترانس برق
داخل ترانس برق را اگر بررسی کنیم، متوجه حضور چندین بخش و قطعه خواهیم شد، که فوق العاده مهم است. در واقع این اجزای داخلی دست با دست همدیگر داده اند و در اثر عملکرد میان آن ها ترانسفورماتور برپا می شود، موارد زیر همگی بیانگر این قطعات داخلی هستند؛
- هسته یا مدار مغناطیسی: هسته یا مدار مغناطیسی، بخش اصلی ترانسفورماتور است که از مواد مغناطیسی مانند فولاد سیلیکونه (Silicon Steel) ساخته شده است. این هسته برای هدایت جریان مغناطیسی که توسط پیچ های ترانسفورماتور ایجاد می شود، استفاده می شود.
- سیم پیچ اولیه و ثانویه: سیم پیچ اولیه و ثانویه دو پیچ مجزا هستند که در اطراف هسته قرار دارند. سیم پیچ اولیه به منبع برق وصل شده و جریان برق را دریافت می کند. سیم پیچ ثانویه از انرژی اولیه که در هسته توسط جریان اولیه ایجاد می شود، استفاده می کند و جریان برق را تغییر ولتاژ می دهد.
- تانک اصلی روغن: تانک اصلی روغن از اجزای داخل ترانس برق بوده، که به جهت نگهداری و حمایت از قطعات ترانسفورماتور مانند هسته، سیم پیچ ها و محوطه داخلی ترانس استفاده می شود. این تانک از جنس فولاد ساخته شده و حجم مناسبی از روغن را برای خنک کردن قطعات ترانس برق در اختیار دارد.
- بوشینگ ها: بوشینگ ها به منظور خروج سر سیم پیچ های اولیه و ثانویه بکار می روند. این قطعات از عایق ها و فیتینگ ها تشکیل شده و از روغن ترانسفورماتور جدا می باشند.
- مخزن (تانک اصلی): مخزن یا تانک اصلی جهت نگهداری روغن ترانسفورماتور و ایجاد فشار اطمینان بخش درون ترانس بکار می رود. این قطعه از جنس فولاد ساخته شده و جزو مهم ترین قطعات داخل ترانس برق است.
- کنسرواتوار یا منبع انبساط روغن: کنسرواتوار یا منبع انبساط روغن برای مدیریت و کنترل گرمای گرفته روغن در دماهای بالا استفاده می شود. این قطعه از جنس فلزی است و معمولاً با یک لوله مرتبط می باشد.
- تپ چنجر: تپ چنجر به عنوان قطعه ای در داخل ترانس برق برای تغییر نسبت تبدیل ولتاژ در ترانسفورماتور بکار می رود. این قطعه قابلیت اتصال و جدا کردن بخش های مختلف پیچ ها را فراهم می کند تا بتوان به تبدیل ولتاژ به صورت دلخواه پرداخت.
- ترمومتر ها: ترمومتر ها برای اندازه گیری دما درون ترانسفورماتور ساخته شده اند. این قسمت ها به عنوان سنسور دما عمل می کنند و در صورت گرم شدن بیش از حد قطعات ترانس را هشدار می دهند.
- نشان دهنده های سطح روغن: نشان دهنده های سطح روغن برای اندازه گیری و نمایش سطح روغن درون ترانسفورماتور طراحی می شوند. این قطعات بر روی مخزن ترانس قرار می گیرند و درصورت کاهش یا افزایش روغن، وضعیت را به وسیله شاخص های دیداری نشان می دهند و جزو اجزای داخل ترانس برق هستند.
- رله بوخهلتس: رله بوخهلتس برای حمایت و جلوگیری از حوادث و ناهنجاری های ناشی از شرایط اضافی درون ترانسفورماتور استفاده می شود. این رله برای تشخیص جریان ها و ولتاژهای نامناسب و ایجاد هشدار باعث قطع برق می گردد.
- شیر فشار شکن یا سوپاپ اطمینان: شیر فشار شکن یا سوپاپ اطمینان یکی دیگر از قطعات داخل ترانس برق بوده و به منظور تخلیه و کاهش فشار روغن در صورت بروز اضافه فشار در داخل ترانس بکار رفته و در صورت لزوم باز می شود و فشار روغن را کاهش می دهد.
- رادیاتور یا مبدل های حرارتی: رادیاتور یا مبدل های حرارتی برای خنک کردن روغن ترانس استفاده می گردد. این قطعات با افزایش سطح تماس با هوا، گرمای اضافی روغن را به دست می آورند و آن را خنک می نمایند.
- پمپ و فن ها: پمپ و فن ها جهت برقراری جریان سیستم خنک کننده در ترانسفورماتور طراحی شده اند. این قطعات برای چرخش هوا و حرکت روغن در اطراف ترانسفورماتور، به منظور خنک کردن و به دور رفتن از حرارت اضافی استفاده می شوند.
- نشان دهنده جریان روغن: نشان دهنده جریان روغن نیز داخل ترانس برق بوده و برای نمایش جریان روغن درون ترانسفورماتور استفاده می شود. این قطعه بر روی مخزن ترانس قرار می گیرد و جریان روغن را نمایش می دهد.
- شیر نمونه برداری از روغن پایین و بالای تانک: شیر نمونه برداری از روغن برای گرفتن نمونه های روغن درون ترانسفورماتور تعبیه شده است. این شیرها بر روی تانک ترانس قرار می گیرند و جهت نمونه برداری از روغن بالا و پایین تانک به کار می روند.
- شیر های مربوط پر به کردن و تخلیه روغن ترانس: شیرهای مربوط به پر کردن و تخلیه روغن ترانس برای انجام عملیات پر کردن و تخلیه روغن توسط شرکت های توزیع برق بکار می روند. این شیرها جهت ورود و خروج روغن از تانک ترانس قرار می گیرند.
- مجرای تنفسی و سیلیکاژل مربوط به تانک اصلی و تپ چنجر: مجرای تنفسی و سیلیکاژل برای حفظ تهویه درون تانک اصلی و تپ چنجر ترانسفورماتور استفاده می شوند. این قطعات باعث جریان هوای تازه و خروج هوای گرم از مخزن ترانس خواهند شد.
- تابلوی کنترل: از جمله قطعات داخل ترانس برق تابلوی کنترل بوده، که برای کنترل و مدیریت عملکرد ترانسفورماتور طراحی شده است. این قسمت شامل دکمه ها، سوئیچ ها، نمایشگرها و دستگاه های کنترل مختلف بوده، که بر روی ترانس قرار می گیرد.
- تابلوی مکانیزم تپ چنجر: تابلوی مکانیزم تپ چنجر برای کنترل تغییر نسبت تبدیل ولتاژ در ترانسفورماتور ساخته می شود. این تابلو شامل دکمه ها، سوئیچ ها و نمایشگرهای مختلف است که کاربران می توانند تغییرات مورد نیاز را در تپ چنجر اعمال کنند.
- چرخ ها: چرخ ها بر روی ترانسفورماتور نصب می شوند تا حرکت و جابجایی آسان تر آن را امکان پذیر کنند. این قطعات در پایین تانک ترانس قرار می گیرند و قابلیت حرکت و جابجایی ایمن را به ترانسفورماتور می دهند. با وجود این که چرخ ها داخل ترانس برق نیستند، اما اجزای تشکیل دهنده آن محسوب می گردند.
- پلاک مشخصات نامی (Name Plate): پلاک مشخصات نامی برای نمایش اطلاعات مهم در مورد ترانسفورماتور استفاده می شود. این پلاک معمولاً بر روی ترانس قرار می گیرد و شامل اطلاعاتی مانند قدرت نامی، ولتاژ نامی و جریان نامی است.
موارد بالا همگی قطعاتی هستند، که در داخل ترانس برق نصب می شوند و تماما ترانسفورماتور به تک تک آنان وابسته است.
کلام نهایی
در این مقاله به دنبال پاسخی برای سوال داخل ترانس برق بودیم و تمامی این اجزا را یکی پس از دیگری معرفی نمودیم. مجموعه طاها ترانس این محصول را با کیفیتی استثنایی تولید کرده و راهی بازار می کند. تمامی قطعات داخلی محصولات این برند، دارای کیفیت ۱۰۰ می باشند و می توان به آنان اعتماد نمود.
