|
|
| Regel 1: |
Regel 1: |
| | =Vermogenstransformatoren= |
| | Een transformator is een elektrisch apparaat, dat wordt toegepast voor het omzetten van een bepaald spanningsniveau naar een lager of hoger spanningsniveau. |
| | <br/>Zo wordt bijvoorbeeld voor toepassing een elektrisch apparaat de netspanning van 230 volt (V) naar een gewenste lagere wisselspanning omgezet. Dat kan variëren tussen een beltransformator - die spanningen aflevert van 3 V, 5 V en 8 V - en transformatoren voor verlichtingsdoeleinden. |
| | <br/>Het omzetten van de netspanning naar het gewenste spanningsniveau gebeurt voor kleine vermogens met '''eenfasetransformatoren''', waarbij meestal sprake is van geringe elektrische vermogens. |
| | <br/>Op plaatsen waar grote vermogens worden afgenomen en getransporteerd, wordt in plaats van de eenfasige wisselspanning, een hoge driefasige wisselspanning van 50 Hz toegepast, onder meer om het transportverlies te beperken. Voor het omzetten naar diverse spanningsniveaus worden om die reden '''driefasentransformatoren''' toegepast. |
| | =Principe van de transformator= |
| | De sterk vereenvoudigde afbeelding van een eenfasetransformator, laat de voornaamste elementen zien. Een eenfasetransformator is namelijk opgebouwd uit een weekijzeren kern waarop twee wikkelingen zijn aangebracht. De primaire wikkeling U1/U2 en de secundaire wikkeling V1/V2. |
| | Als de primaire wikkeling op een wisselspanning (U1) wordt aangesloten, dan wordt er in de weekijzeren kern een wisselend magnetisch veld φ opgewekt. Dit magnetische veld – de flux - is door het gesloten ijzercircuit gekoppeld met de secundaire wikkeling en wekt daardoor in die wikkeling een inductiespanning (U2) op. De hoogte van deze opgewekte spanning is afhankelijk van het aantal windingen van de secundaire wikkeling. |
| | Het verband tussen de aangesloten spanning U1 en de flux φ is: |
|
| |
|
| Een goede '''[[verlichtingstechniek|verlichting]]''' moet de zekerheid geven, dat mensen onder alle omstandigheden naar behoren kunnen functioneren en moet bijdragen aan het welzijn van mensen. Verder moet een goede verlichting de veiligheid op de werkplek bevorderen. Voor dat doel is een bepaalde [[verlichtingssterkte]] nodig.
| |
|
| |
|
| ==Richtwaarden voor een goede verlichting==
| |
| Om enig inzicht te krijgen hoe groot de verlichtingssterkte ongeveer dient te zijn,
| |
| geeft bijgaande tabel een indicatie welke verlichtingssterkten voor de diverse werkzaamheden en ruimten gelden.
| |
| <br />In de verlichtingsnorm NEN – EN 12464-1 ( Werkplekverlichting ), worden de nadere eisen genoemd die bij het ontwerp van een verlichtingsinstallatie in acht genomen moeten worden.
| |
|
| |
|
| {| class="wikitable"
| |
| ! Aard van de verlichting
| |
| ! Soort ruimte
| |
| ! Standaard-
| |
| verlichtings-
| |
| <br />sterkte ([[Lux (eenheid)|lux]])
| |
| |-
| |
| | Oriëntatieverlichting
| |
| ||Opslagruimten, parkeergarages, hotelingangen
| |
| Gangen, trappenhuizen, liften, badkamers, kerkruimten, zalen, foyers
| |
| || 50 à 100
| |
| 100 à 200
| |
| |-
| |
| | Werkverlichting ||Grof constructiewerk, magazijnen, huiskamers, beurzen, tentoonstellingen
| |
| Kantoren, leslokalen, montagewerk, keukens, supermarkten
| |
| <br />Tekenkamers, fijn montagewerk
| |
| ||200 à 375
| |
| 400 à 750
| |
| <br />800 à 1500
| |
| |-
| |
| | Speciale werkverlichting
| |
| || Precisiewerk met fijne details
| |
| Inspectiewerk, operatietafels
| |
| ||1600 à 3000
| |
| 3200 à 6000
| |
| |}
| |
|
| |
|
| ==Nederlandse verlichtingsnorm==
| |
| De nieuwe verlichtingsnorm NEN – EN 12464-1 gaat, zoals gezegd, uitvoeriger in op de verlichting van werkplekken. De norm geeft verlichtingseisen voor werkplekken binnenshuis, die tegemoetkomen aan de behoeften aan visueel comfort en visuele prestatie. Alle gebruikelijke visuele taken zijn in de norm in aanmerking genomen, ook het werken met beeldschermen.
| |
|
| |
|
| ==Eenheden en formules==
| |
| Voor de verlichtingssterkte geldt de volgende definitie:
| |
| :''De verlichtingssterkte E is de hoeveelheid licht die op een bepaald oppervlak terechtkomt, en wordt uitgedrukt in de eenheid [[lux (eenheid)|lux]]. Deze eenheid wordt als volgt gedefinieerd: 1 lux is de [[lichtsterkte (fotometrie)|lichtsterkte]] voortgebracht door 1 [[candela (eenheid)|candela]] op een oppervlak loodrecht op de lichtstralen op een afstand van 1 [[meter]] van de bron.''
| |
| Naast de grootheden ''verlichtingssterkte'' en ''lichtsterkte'', komen ook de ''[[lichtstroom]] Φ'' en de ''[[ruimtehoek]] ω'' aan de orde.
| |
| <br />In de tabel zijn de diverse grootheden, eenheden en formules overzichtelijk gerangschikt.
| |
|
| |
|
| {| class="wikitable"
| |
| ! Grootheid
| |
| ! Eenheid
| |
| ! Symbool
| |
| ! Formule
| |
| |-
| |
| | Lichtstroom
| |
| Lichtsterkte
| |
| <br />Ruimtehoek
| |
| ||[[lumen (eenheid)|lumen]] (lm)
| |
| [[candela (eenheid)|candela]] (cd)
| |
| <br />[[steradiaal]] (sr)
| |
| ||''Φ''
| |
| ''I''
| |
| <br />''ω''
| |
| ||<math>I = {\phi\over \omega} </math>
| |
| |-
| |
| |Verlichtingssterkte in een punt
| |
| Afstand tot het te verlichten vlak
| |
| ||lux
| |
| m
| |
| ||''E<sub>p</sub>''
| |
| ''r''
| |
| ||<math>E_p = {I\over r^2} </math>
| |
| |-
| |
| |Gemiddelde verlichtingssterkte
| |
| Oppervlak
| |
| ||lux
| |
| m<sup>2</sup>
| |
| ||''E<sub>gem</sub>''
| |
| ''A''
| |
| ||<math>E_{gem} = {\phi\over A} </math>
| |
| |}
| |
| [[Bestand:Polair lichtsterktediagram.jpg|left|190px|Lichtsterktediagram (1000 lumen)]]
| |
| [[Bestand:Armatuur.jpg|right|275px|Gloeilamparmatuur]]
| |
|
| |
|
| ==Polair lichtsterktediagram==
| |
| Een armatuur dat een lichtbron bevat, heeft als voornaamste functie het verspreiden of het richten van een lichtbundel naar het te verlichten vlak. De plaats van de lichtbron in dat armatuur, en de vorm en de afwerking bepalen verder de manier waarop een lichtbundel wordt uitgestraald.
| |
| <br />De vorm van de lichtbundel is vastgelegd in een zogenaamd ''polair lichtsterktediagram'', dat karakteristiek is voor elk armatuur. Een lichtsterktediagram geeft weer, hoe in een ruimte de lichtsterkteverdeling is onder een bepaalde hoek. De ruimtelijkheid hiervan kan worden voorgesteld, door het diagram langs de verticale as te wentelen over een hoek van 360<sup>o</sup>, waardoor een tolvormig, ruimtelijk lichaam ontstaat.
| |
| <br />Opgemerkt dient te worden, dat een polair diagram geldt voor 1000 lumen. Als een lichtbron meer of minder dan 1000 lumen uitstraalt, dan moet daarvoor een correctie worden uitgevoerd.
| |
| <br />Van het afgebeelde gloeilamparmatuur is het bijbehorende polaire diagram gegeven. In een rekenvoorbeeld zal worden ingegaan op de berekening van de verlichtingssterkte volgens de lichtpuntmethode. Bij deze methode wordt uitgegaan van een lichtbundel die op een zeer klein vlak terechtkomt.
| |
|
| |
|
| ===Berekening volgens de puntmethode===
| | Ook de secundaire spanning U2 is op gelijke wijze te berekenen als U1, namelijk: |
| Met het gegeven armatuur en het bijbehorende lichtsterktediagram, kan de verlichtingssterkte ''E<sub>p</sub>'' in elk punt ''p'' van een vlak in een constructiewerkplaats worden berekend. Aangezien het lichtsterktediagram voor de aanwezige lichtstroom ''Φ'' is gegeven voor 1000 lumen, moet bij een afwijkende waarde eerst een correctie worden uitgevoerd, aldus:
| |
| :<math>I_p = {I\cdot\phi\over 1000} cd</math>
| |
| Als in dit geval een gloeilamp van 100 watt is toegepast, dan moet - aangezien hiervan de lichtstroom ''Φ'' bij 230 V = 1380 lumen is - in dit geval de uitkomst worden gecorrigeerd met een factor 1380/1000 = 1,38.
| |
| Volgens de eerder genoemde formule is:
| |
| :<math>E_p = {I\over r^2} lux</math>
| |
| Wegens de eerder genoemde correctie wordt dit dan:
| |
| :<math>E_p = {1,38\cdot\ I\over r^2}lux</math>
| |
| Als het armatuur ''1 m'' boven het vlak hangt, wordt, aangezien de lichtsterkte bij ''0<sup>o</sup> = 240 cd,'' de verlichtingssterkte:
| |
| [[Bestand:Verlichtingssterkte in een punt p.jpg|left|275px|Verlichtingssterkte in punt P]]
| |
| :<math>E_p = {1,38\cdot\ 240\over 1^2} = 331\ lux </math>
| |
| De verlichtingssterkte in bijvoorbeeld punt ''p’'', wordt kleiner dan
| |
| ''331 lux'', aangezien de lichtbundel onder een hoek ''α = 30<sup>o</sup>'' uit het armatuur komt, waarbij ''I<sub>p'</sub>'' gedaald is tot 210 cd. Verder wordt bij een hoek α de afstand r tot het vlak vergroot, en wel als volgt:
| |
| :<math>r' = {r\over cos\alpha}</math>
| |
| Aangezien de lichtbundel niet loodrecht op het vlak valt, moet nog een keer met de cosinus van hoek ''α'' worden gerekend, waardoor de verlichtingssterkte in ''p’'' dan wordt:
| |
| :<math>E_p = {1,38\cdot\ 210\cdot( cos\ 30^0 )^3\over r^2} = 188\ lux</math>
| |
| <br />Als algemene formule dus:
| |
| :<math>E_p = {I_p\cdot( cos \alpha )^3\over r^2} (lux)</math>
| |
| <br />
| |
| <br />Bij een tophoek van 70<sup>o</sup> – waar de lichtstroom ''I'' in het polaire diagram naar 0 nadert - blijkt de verlichtingssterkte ''E<sub>p’’</sub>'' nog maar 6 lux te bedragen. Voorts zijn de verlichtingssterkten bij 80<sup>o</sup> en 90<sup>o</sup> zo klein, dat ze verwaarloosd kunnen worden.
| |
| <br />De berekende verlichtingssterkten ''E<sub>p</sub>'' van 0<sup>o</sup> tot 70<sup>o</sup> kunnen nu overzichtelijk in een tabel worden geplaatst.
| |
|
| |
|
| {| class="wikitable"
| |
| ! Hoek ''α''
| |
| <br /> (graden)
| |
| ! Lichtsterkte
| |
| ''I''
| |
| <br /> (candela)
| |
| ! Verlichtings-
| |
| sterkte ''E''<sub>p</sub>
| |
| <br />(lux)
| |
|
| |
|
| |-
| |
| | 0 || 240 || 331
| |
| |-
| |
| | 10 || 220 || 290
| |
| |-
| |
| | 20 || 218 || 250
| |
| |-
| |
| | 30 || 210 || 188
| |
| |-
| |
| | 40 || 205 || 127
| |
| |-
| |
| | 50 || 200 || 73
| |
| |-
| |
| | 60 || 180 || 31
| |
| |-
| |
| | 70 || 100 || 6
| |
| |}
| |
| Het berekenen van de verlichtingssterkte op de verschillende plaatsen vraagt in de praktijk tamelijk veel rekenwerk. Sommige leveranciers van armaturen verstrekken daarom soms tabellen met verlichtingssterkten voor diverse lichtbronnen met de daarbij behorende hoogten. Met deze tabellen kan op eenvoudige wijze de verlichtingssterkte in elk punt ''p'' worden afgelezen.
| |
|
| |
|
| ==Gelijkmatigheid==
| |
| Het zal duidelijk zijn, dat een dergelijke, uiteenliggende verlichtingssterkte op een vlak niet bijdraagt aan het algemene comfort. Alleen direct onder de lamp onder een hoek van 0<sup>o</sup> blijkt de verlichtingssterkte aan de gestelde eisen te voldoen.
| |
| Er wordt nu nog eenzelfde armatuur geplaatst, precies op de plek waar ''E'' minimaal is, dus bij ''α'' = 70<sup>o</sup>, wat overeenkomt met een afstand van 2,75 m vanaf het eerste armatuur. De nu aanwezige twee verlichtingssterkten kunnen dan worden opgeteld, wat als bijzonder resultaat oplevert, dat over de gehele afstand de verlichtingssterkte bijna constant is.
| |
| <br />
| |
| [[Bestand:Verlichting door twee lichtpunten.jpg|right|375px|Verlichting door twee lichtpunten]]
| |
|
| |
|
| {| class="wikitable"
| |
| ! Hoek ''α''
| |
| <br /> (graden)
| |
| ! Lichtsterkte
| |
| ''I''
| |
| <br /> (candela)
| |
| ! Verlichtings-
| |
| sterkte ''E''<sub>p</sub>
| |
| <br />(lux)
| |
|
| |
|
| |-
| |
| | 0 || 240 || 337
| |
| |-
| |
| | 10 || 220 || 321
| |
| |-
| |
| | 20 || 218 || 323
| |
| |-
| |
| | 30 || 210 || 315
| |
| |-
| |
| | 40 || 205 || 315
| |
| |-
| |
| | 50 || 200 || 323
| |
| |-
| |
| | 60 || 180 || 321
| |
| |-
| |
| | 70 || 100 || 337
| |
| |}
| |
| In de praktijk lukt het niet altijd zo'n hoge gelijkmatigheid te bereiken. Een gelijkmatigheid van 70% wordt meestal nog als acceptabel beschouwd.
| |
| <br />De manier van opstellen van armaturen die elkaar aanvullen, wordt ook vaak toegepast bij de openbare verlichting van bijvoorbeeld autowegen, waarbij meestal een verlichtingssterkte van 20 tot 40 lux wordt aangehouden.
| |
|
| |
|
| ==Lichtstroommethode==
| |
| Voor de verlichting van kantoren, woonhuizen, fabrieken en andere gebouwen, maakt men gebruik van berekeningen volgens de zogenaamde ''lichtstroommethode''. Bij het berekenen volgens deze methode bepaalt de gemiddelde verlichtingssterkte ''E<sub>gem</sub>'' het aantal en de soort armaturen die nodig zijn in een bepaalde ruimte. Daarnaast zijn er nog enkele factoren die moeten worden meegenomen in de berekening, als armatuurrendement ''η,'' de verhouding van lengte, breedte en hoogte van de ruimte, uitgedrukt in de vormindex ''k'', de reflectiefactor ''r'' van plafond, wanden en vloer, aangezien een deel van het licht wordt geabsorbeerd. Verder is er ook nog de zogenaamde depriciatiefactor ''d.'' Er zijn namelijk invloeden die het rendement van een armatuur na een bepaalde tijd omlaag brengen, zoals veroudering van de lichtbron en vervuiling van de lichtbron en de wanden.
| |
|
| |
|
| ===Berekeningen volgens de lichtstroommethode===
| |
| [[Bestand:Kantoorverlichting.jpg|left|350px|Kantoorverlichting]]
| |
| <br />Als voorbeeld van een berekening volgens de lichtstroommethode, is een kantoor gekozen, waarbij de gewenste verlichtingssterkte ''E<sub>gem</sub>'' 500 lux moet zijn. Als armaturen zijn gekozen: direct met lichtrooster TL 36 W, kleur 830 met twee lampen. De lichtstroom ''Ø'' van één lamp blijkt 3850 lumen te bedragen.
| |
| <br />De armaturen die in een systeemplafond worden opgenomen, moeten evenwijdig aan de raamgevel lopen. De acht bureaus worden met de lengteas loodrecht op deze raamgevel geplaatst.
| |
| <br />De afmetingen van het kantoor bedragen: lengte (''l'') = 7,5 m en breedte (''b'') = 4 m. De afstand tussen vloer en plafond is 3 m. Het werkvlak ligt op 0,8 m boven de vloer, waardoor de afstand tussen werkvlak en plafond (''h'') op 2,2 m uitkomt. De reflectiefactor ''r'' van het plafond wordt op 0,7 gesteld en van de wanden op 0,5.
| |
| De vormindex van de ruimte is gelijk aan:
| |
| :<math>k = {l\cdot\ b\over h(l + b)} </math>
| |
| in dit geval is ''k'' dus:
| |
| :<math>k = {7,5\cdot\ 4\over 2,2(7,5 + 4)} = 1,2 </math>
| |
| In een tabel - behorend bij het gekozen armatuur - kan het verlichtingsrendement (''v'') worden afgelezen, namelijk 0,41. Er wordt rekening gehouden met een geringe vervuiling en een jaarlijkse reiniging van de armaturen, waardoor een depreciatiefactor ''d'' = 0,9 mag worden aangehouden.
| |
| Het aantal armaturen kan nu worden berekend uit:
| |
| :<math>E_{gem} = {\phi\over A} </math>
| |
| Hieruit is af te leiden, dat het aantal armaturen ''n'' wordt:
| |
| :<math> n = {E_{gem}\cdot A\over\phi\cdot v\cdot d } </math>
| |
| waaruit volgt:
| |
| :<math> n = {500\cdot 7,5\cdot 4\over 7700\cdot 0,41\cdot 0,9}= 5,28\ armaturen </math>
| |
| Dit aantal wordt naar boven afgerond tot 6 armaturen. <br />In nieuwe toestand is de verlichtingssterkte ''E'<sub>gem</sub>'' dan:
| |
| :<math> E'_{gem} = {E_{gem}\over d}\ {\cdot}\ {6\over 5,28}= 631\ lux </math>
| |
| De lengte van één armatuur = 1,2 m. De gekozen 6 armaturen passen dus goed in de ruimte, namelijk
| |
| 6 x 1,2 = 7,2 m.
| |
| <br />Bij controleren van eventuele verblindingshinder door een te grote [[luminantie|lichtintensiteit]], - ook wel luminantie genoemd - blijkt de opstelling ook te voldoen aan de eisen. De gelijkmatigheid van deze verlichtingsinstallatie ligt op 78%, zodat dit ook binnen de gestelde eisen ligt.
| |
| <br /> De verlichtingssterkte op het looppad naast de bureaus, zal lager zijn dan op de werkvlakken, maar dit levert geen problemen op.
| |
|
| |
|
| [[Categorie:Verlichting]]
| | |
| | |
| | Als nu verder wordt gekeken naar de verhouding tussen beide spanningen, dan geldt het volgende: |
| | |
| | |
| | |
| | |
| | |
| | |
| | |
| | De primaire spanning U1 en de secundaire spanning U2 blijken zich dus evenredig met het aantal windingen te verhouden. De verhouding tussen het aantal windingen van de primaire spoel en de secundaire spoel geeft de factor aan waarmee de spanning omhoog, dan wel omlaag wordt getransformeerd. Dit noemt men de ''transformatieverhouding''. |
| | <br/>Als er van wordt uitgegaan, dat het in- en uitgaande vermogens van de transformator gelijk aan elkaar zijn (P1 = P2 = P), dan zijn daaruit de stromen I1 en I2 in de transformator af te leiden uit de algemene formule voor het vermogen, namelijk: |
| | |
| | |
| | |
| | |
| | |
| | |
| | |
| | |
| | |
| | |
| | |
| | |
| | Getallenvoorbeeld: |
| | De primaire spanning van eenfasetransformator bedraagt 400 volt (V). De secundaire spanning van deze transformator = 230 V. Het vermogen van de transformator = 6300 watt. Met deze gegevens kunnen de stromen I1 en I2 worden berekend, namelijk: |
| | |
| | |
| | |
| | |
| | |
| | |
| | |
| | |
| | |
| | |
| | |
| | |
| | |
| | |
| | |
| | =Transformatoren voor de middenspanning= |
| | ===Middenspanningsruimten=== |
| | Via het hoofdtransportnet - bestemd voor grootschalig, bovenregionaal transport van elektriciteit - wordt de in de centrales opgewekte energie verder geleid. Via de transportnetten van 110 kV en 150 kV wordt verbinding gemaakt met de distributienetten. Deze verbindingen vormen dus de schakel tussen de transportnetten en de verbruikers, en verzorgen de voeding van de middenspanningsruimten. |
| | <br/>De distributie van elektriciteit is in twee categorieën te verdelen, namelijk de middenspanningsdistributie van 12 kV tot ca 30 kV en de laagspanningsdistributie van 400 V en 230 1) V. De laagspanningsdistributie wordt vanaf de middenspanningsruimten verder naar de gebruikers geleid. Deze middenspanningsruimten zijn uitgevoerd als schakelstations, waar in- en afschakelingen worden uitgevoerd. |
| | ===Transformatorhuisjes=== |
| | Voor de distributie van de elektriciteit in de woonwijken van de steden, zijn de zogenaamde transformatorhuisjes aanwezig, waar het spanningsniveau via nettransformatoren geschikt wordt gemaakt voor bedrijven en voor huishoudelijk gebruik. De vermogens van de in de transformatorhuisjes aanwezige nettransformatoren zijn genormaliseerd, en lopen van 50 kVA tot 2500 kVA 2), meestal bij een primaire spanning van 12 kV en een secundaire spanning van 420 V. |
| | ::''Hoewel de normale driefasige netspanning 400 V is, moet de spanning op de uitgaande transformatorklemmen ''hoger'' zijn dan de netspanning, wegens het spanningsverlies over de kabels naar de hoofdverdeelinrichting en de afgaande groepen. Om die reden kiest men een secundaire spanning van 420 V op de klemmen van de transformator.'' |
| | Soms worden aan de hoogspanningszijde omschakelbare aftakkingen aangebracht, om de netspanning aan de laagspanningszijde zo constant mogelijk te houden bij toename van het afgenomen vermogen. |
| | <br/>Voor een middelgrote wijk kunnen in een transformatorhuisje enkele transformatoren zijn opgesteld van 630 of 1000 kVA. Grootverbruikers in de industrie hebben over het algemeen een aansluiting van 12 kV of 30 kV of zijn rechtstreeks met het transportnet verbonden. |
| | |
|
| |
|
|
| |
|
Vermogenstransformatoren
Een transformator is een elektrisch apparaat, dat wordt toegepast voor het omzetten van een bepaald spanningsniveau naar een lager of hoger spanningsniveau.
Zo wordt bijvoorbeeld voor toepassing een elektrisch apparaat de netspanning van 230 volt (V) naar een gewenste lagere wisselspanning omgezet. Dat kan variëren tussen een beltransformator - die spanningen aflevert van 3 V, 5 V en 8 V - en transformatoren voor verlichtingsdoeleinden.
Het omzetten van de netspanning naar het gewenste spanningsniveau gebeurt voor kleine vermogens met eenfasetransformatoren, waarbij meestal sprake is van geringe elektrische vermogens.
Op plaatsen waar grote vermogens worden afgenomen en getransporteerd, wordt in plaats van de eenfasige wisselspanning, een hoge driefasige wisselspanning van 50 Hz toegepast, onder meer om het transportverlies te beperken. Voor het omzetten naar diverse spanningsniveaus worden om die reden driefasentransformatoren toegepast.
Principe van de transformator
De sterk vereenvoudigde afbeelding van een eenfasetransformator, laat de voornaamste elementen zien. Een eenfasetransformator is namelijk opgebouwd uit een weekijzeren kern waarop twee wikkelingen zijn aangebracht. De primaire wikkeling U1/U2 en de secundaire wikkeling V1/V2.
Als de primaire wikkeling op een wisselspanning (U1) wordt aangesloten, dan wordt er in de weekijzeren kern een wisselend magnetisch veld φ opgewekt. Dit magnetische veld – de flux - is door het gesloten ijzercircuit gekoppeld met de secundaire wikkeling en wekt daardoor in die wikkeling een inductiespanning (U2) op. De hoogte van deze opgewekte spanning is afhankelijk van het aantal windingen van de secundaire wikkeling.
Het verband tussen de aangesloten spanning U1 en de flux φ is:
Ook de secundaire spanning U2 is op gelijke wijze te berekenen als U1, namelijk:
Als nu verder wordt gekeken naar de verhouding tussen beide spanningen, dan geldt het volgende:
De primaire spanning U1 en de secundaire spanning U2 blijken zich dus evenredig met het aantal windingen te verhouden. De verhouding tussen het aantal windingen van de primaire spoel en de secundaire spoel geeft de factor aan waarmee de spanning omhoog, dan wel omlaag wordt getransformeerd. Dit noemt men de transformatieverhouding.
Als er van wordt uitgegaan, dat het in- en uitgaande vermogens van de transformator gelijk aan elkaar zijn (P1 = P2 = P), dan zijn daaruit de stromen I1 en I2 in de transformator af te leiden uit de algemene formule voor het vermogen, namelijk:
Getallenvoorbeeld:
De primaire spanning van eenfasetransformator bedraagt 400 volt (V). De secundaire spanning van deze transformator = 230 V. Het vermogen van de transformator = 6300 watt. Met deze gegevens kunnen de stromen I1 en I2 worden berekend, namelijk:
Transformatoren voor de middenspanning
Middenspanningsruimten
Via het hoofdtransportnet - bestemd voor grootschalig, bovenregionaal transport van elektriciteit - wordt de in de centrales opgewekte energie verder geleid. Via de transportnetten van 110 kV en 150 kV wordt verbinding gemaakt met de distributienetten. Deze verbindingen vormen dus de schakel tussen de transportnetten en de verbruikers, en verzorgen de voeding van de middenspanningsruimten.
De distributie van elektriciteit is in twee categorieën te verdelen, namelijk de middenspanningsdistributie van 12 kV tot ca 30 kV en de laagspanningsdistributie van 400 V en 230 1) V. De laagspanningsdistributie wordt vanaf de middenspanningsruimten verder naar de gebruikers geleid. Deze middenspanningsruimten zijn uitgevoerd als schakelstations, waar in- en afschakelingen worden uitgevoerd.
Transformatorhuisjes
Voor de distributie van de elektriciteit in de woonwijken van de steden, zijn de zogenaamde transformatorhuisjes aanwezig, waar het spanningsniveau via nettransformatoren geschikt wordt gemaakt voor bedrijven en voor huishoudelijk gebruik. De vermogens van de in de transformatorhuisjes aanwezige nettransformatoren zijn genormaliseerd, en lopen van 50 kVA tot 2500 kVA 2), meestal bij een primaire spanning van 12 kV en een secundaire spanning van 420 V.
- Hoewel de normale driefasige netspanning 400 V is, moet de spanning op de uitgaande transformatorklemmen hoger zijn dan de netspanning, wegens het spanningsverlies over de kabels naar de hoofdverdeelinrichting en de afgaande groepen. Om die reden kiest men een secundaire spanning van 420 V op de klemmen van de transformator.
Soms worden aan de hoogspanningszijde omschakelbare aftakkingen aangebracht, om de netspanning aan de laagspanningszijde zo constant mogelijk te houden bij toename van het afgenomen vermogen.
Voor een middelgrote wijk kunnen in een transformatorhuisje enkele transformatoren zijn opgesteld van 630 of 1000 kVA. Grootverbruikers in de industrie hebben over het algemeen een aansluiting van 12 kV of 30 kV of zijn rechtstreeks met het transportnet verbonden.
| Simeon ten Holt
|
|
Afbeelding gewenst
|
| Algemene informatie
|
| Volledige naam |
Simeon ten Holt
|
| Geboren |
24 januari 1923, Bergen ( Noord-Holland )
|
| Overleden |
25 november 2012, Alkmaar
|
| Nationaliteit |
Nederlandse
|
| Beroep |
Componist, pianist, docent
|
Simeon ten Holt (24 januari 1923 – Alkmaar, 25 november 2012)
