Voordat een ploeg een transformator een paal op stuurt, moet iemand ervoor zorgen dat met elk stukje hardware rekening wordt gehouden. Een ontbrekende beugel, een te kleine bout of een over het hoofd geziene aardingsklem kunnen van een eenvoudige installatie een herbewerkingsklus maken of, erger nog, een veiligheidsincident. Deze checklist doorloopt de vijf categorieën hardware die op elke paal-gemonteerde transformatorinstallatie horen, van het staal dat de unit op zijn plaats houdt tot het aardingssysteem dat het personeel beschermt.
Op paal gemonteerde transformatorinstallatie
Waarom hardwareselectie belangrijk is
Een op palen-gemonteerde distributietransformator is een van de mechanisch veeleisender onderdelen in een bovengronds distributiesysteem. Een eenfasige 50 kVA-eenheid weegt doorgaans ongeveer 300 tot 400 lbs. Een eenheid van 167 kVA kan meer dan 1.000 lbs wegen. Dat gewicht zit op een paal die tegelijkertijd ook de geleiderspanning, windbelasting en ijsbelasting draagt. Elk stukje hardware tussen de transformator en de paal werkt altijd, niet alleen op de installatiedag. Ondermaatse beugels buigen. Gecorrodeerde bouten verliezen klemkracht. Een beugel die is beoordeeld voor een lichtere eenheid kan barsten onder de dynamische belastingen van een zwaardere. Het controleren van de hardwarelijst voordat de taak begint, is de gemakkelijkste en goedkoopste stap in het hele installatieproces.
Categorie 1: Bevestigingsmateriaal
Het montagesysteem vormt de basis van de gehele installatie. Het is zijn taak om het statische en dynamische gewicht van de transformator rechtstreeks naar de paalstructuur over te brengen, zonder beweging, rotatie of verzakking in de loop van de tijd toe te staan.
Het belangrijkste artikel in deze categorie is de transformator montagebeugel. Een goede montagebeugel voor een transformator is speciaal ontworpen om een distributietransformator aan een elektriciteitspaal te bevestigen, waardoor de eenheid stabiel blijft onder de gecombineerde belasting van het gewicht van de transformator, de wind en de trekkracht van de geleider. Beugels ontworpen voor op palen-gemonteerde transformatoren zijn doorgaans thermisch-verzinkt volgens de ASTM A153-normen, wat ervoor zorgt dat de zinklaag een metallurgische verbinding vormt met het staal in plaats van een oppervlaktelaag die na verloop van tijd loslaat. Ladingsbeoordelingen zijn hier van belang. Een beugel met een formaat voor een 10 kVA-unit is niet uitwisselbaar met een beugel bedoeld voor een 100 kVA-unit. Controleer altijd het kVA-bereik dat vermeld staat op de beugelspecificatie aan de hand van het typeplaatje van de transformator voordat u met de klus begint.
Voor zwaardere drie-fase-eenheden of configuraties waarbij meerdere transformatoren betrokken zijn, is een dubbele-dwarsarmopstelling met een stalen kanaalrek de standaardbenadering. De dwarsarm houdt het zwaartepunt dicht bij de paal en verdeelt het buigmoment gelijkmatiger dan een enkele-armbevestiging. Paalbanden, door- bouten (doorgaans 3/4 inch machinebouten) en houtdraadbouten houden de dwarsarm aan de paal vast. Op de boutmoeren worden gebogen vierkante ringen gebruikt om het ronde profiel van de paal te accommoderen zonder spanningsconcentraties te creëren.
Na montage moet de transformator in elke richting waterpas staan, binnen een hoek van 3 graden loodrecht. Een grotere kanteling heeft invloed op de oliedekking van onder spanning staande onderdelen in olie-ondergedompelde eenheden en kan valse oliepeilmetingen opleveren.
Categorie 2: Aardingshardware
Aarding is niet-onderhandelbaar. Het beschermt lijnwachters tijdens onderhoud, beperkt de aanraakspanning tijdens foutgebeurtenissen en biedt het retourpad voor bliksemontladingsstromen die anders door apparatuur zouden reizen in plaats van veilig de aarde in te gaan.
Elke transformatorinstallatie op een paal- vereist ten minste één speciale aardingsstaaf aan de basis van de paal, waarbij de aardgeleider is verbonden met zowel de transformatortank als de nulleider. Aaardpen klemis het onderdeel dat deze verbinding fysiek veilig en elektrisch betrouwbaar maakt. De aardingsstaafklem bevestigt de aardgeleider aan de bovenkant van de aangedreven staaf en moet nauw contact houden gedurende jaren van thermische cycli, grondbewegingen en blootstelling aan vocht. Om deze reden zijn corrosiebestendige-materialen, meestal brons of koperlegeringen, in de meeste installatieomgevingen de juiste keuze boven zink-gecoate stalen klemmen. Op locaties aan de kust of met een hoge- vochtigheid wordt de kwaliteit van het klemmateriaal zelfs nog belangrijker, omdat versnelde corrosie op een los of geoxideerd verbindingspunt de aardweerstand kan verhogen tot een niveau waarop het systeem niet langer zijn beschermende functie vervult.
De aardgeleider zelf is doorgaans van massief koper met een minimale doorsnede-van 6 AWG voor distributiepalen in woningen, hoewel lokale codes en nutsnormen een grotere maat kunnen specificeren. De aardingsweerstandsdoelen variëren per rechtsgebied, maar de meeste normen voor de bouw van nutsvoorzieningen schrijven een maximum van 25 ohm voor, waarbij lagere waarden de voorkeur hebben voor palen in de buurt van gebieden met veel -voet- verkeer. Waar de bodemweerstand hoog is, zoals in rotsachtige of droge zandige omstandigheden, is het parallel aandrijven van een tweede hengel een gebruikelijke oplossing. De twee stangen moeten minstens zo ver uit elkaar geplaatst worden als hun gecombineerde lengte om het volledige voordeel van de parallelle opstelling te verkrijgen.
Sluit de aardgeleider aan op het speciale aardingspad of de speciale aardingsmoer op de transformatortank, en niet op een ophangbeugel, een hardwarebout of een ander incidenteel montagepunt. De aarding van de tank is het enige betrouwbare pad dat ervoor zorgt dat de behuizing onder foutomstandigheden op aardpotentiaal blijft.
Categorie 3: Beveiligingshardware voor niet-CSP-transformatoren
De hardware voor transformatorbeveiliging is afhankelijk van het feit of de eenheid CSP (Completely Self-Protected) of conventioneel is. CSP-units hebben de primaire zekering, bliksemafleider en secundaire stroomonderbreker ingebouwd in de tank, dus de externe hardwarelijst voor bescherming is minimaal. Bij conventionele units moeten alle drie deze beveiligingsapparaten extern op de paal worden gemonteerd.
Bij conventionele transformatoren wordt de gezekerde uitsparing (ook wel dropout-zekering of uitschakelzekering genoemd) aan de primaire zijde van de transformator gemonteerd, meestal op de traverse erboven. Het dient twee doelen: het wordt automatisch geopend bij foutstroom, en het kan handmatig worden geopend door een lijnwachter met behulp van een hot-stick voor schakelen of onderhoudsisolatie. De uitschakeling moet geschikt zijn voor de systeemspanning en worden gecoördineerd met de stroomopwaartse hersluiter of onderstationonderbreker.
De externe overspanningsafleider wordt tussen de primaire geleider en de hoog-doorvoer van de transformator gemonteerd. Zijn taak is om bliksem-geïnduceerde spanningspieken naar aarde af te leiden voordat ze de isolatie van de transformatorwikkelingen kunnen bereiken. Montagebeugels voor afleiders, ook wel afleider genoemdtransformator montagebeugels, bevestig de afleider aan de transformatortank of dwarsarm. Deze beugels zijn een klein item op de hardwarelijst, maar vergeten gemakkelijk bij het monteren van de installatiekit.
VICTORY Transformatormontagebeugel
Categorie 4: Secundaire verbindingshardware
De secundaire zijde van de transformator levert laag-stroom aan de servicedaling die klanten voedt. De hardware zorgt hier voor de integriteit van de verbinding en het beheer van de geleiders.
Een secundair rek is de isolator die de laagspanningsgeleiders ondersteunt en op afstand houdt wanneer deze de transformator verlaten en overgaan naar de servicedaling of secundaire distributielijn. Secundaire racks zijn verkrijgbaar in configuraties met twee-spoelen, drie-spoelen en vier-spoelen, afhankelijk van het aantal geleiders dat moet worden ondersteund. Ze worden aan de paal bevestigd via een stalen basisplaat en een paalbandklem, en de spoelen zelf zijn porseleinen of polymeerisolatoren die contact van de geleider met de metalen structuur voorkomen.
Voor-geïsoleerde kabelschoenen en compressieconnectoren sluiten de ABC-kabel af of openen-secundaire geleiders naar de laag-doorvoeren van de transformator. De keuze van de kabelschoenen is afhankelijk van de geleidergrootte en het materiaal. Voor aluminium geleiders zijn kabelschoenen nodig die geschikt zijn voor aluminium. De contactoppervlakken moeten vóór montage worden gereinigd en behandeld met een anti-oxidatiemiddel om na verloop van tijd een verbinding met lage- weerstand te behouden.
Wanneer u geleiders aansluit op doorvoeren, vermijd dan dat er vrijdragende spanning op de doorvoeren wordt uitgeoefend door de geleiders strak te trekken. Een kleine doorbuiging in de geleider tussen de transformatorbus en het eerste steunpunt verdeelt de mechanische belasting goed en beschermt de buspakking tegen beschadiging.
Categorie 5: Structurele ondersteuning en paalhardware
Voordat er hardware op de paal wordt geplaatst, moet de paal zelf worden geëvalueerd. De poolklasse bepaalt het draagvermogen. In de Verenigde Staten dragen stokken van klasse 1 de zwaarste lasten en stokken van klasse 6 de lichtste. Voor een enkelfasige transformator van 50 kVA is doorgaans een klasse 4-pool vereist, terwijl voor een eenheid van 167 kVA doorgaans een klasse 1- of klasse 2-pool nodig is. Als de bestaande mast onder de minimumklasse valt voor de transformator die wordt geïnstalleerd, is het juiste antwoord het vervangen van de mast en niet het aanpassen van de hardware.
Guys en ankers stabiliseren de paal tegen het extra buigmoment van het transformatorgewicht en de geleiderspanningen bij de secundaire bevestiging. Voor installaties waarbij de transformator wordt toegevoegd aan een bestaande paal die oorspronkelijk niet was afgespannen, berekent u de nieuwe belasting en voegt u afspanning toe als de analyse dit vereist. De ankerbeugel, de spanstreng en het voorgevormde doodlopende stuk zijn de drie hardware-items die een spanconstructie completeren.
Controleer ten slotte altijd of de insteekdiepte van de paal voldoet aan de code. Een paal met de juiste hardware maar onvoldoende inbeddingsdiepte kan geleidelijk draaien of leunen onder de gecombineerde belastingen van de transformator en geleiders, waardoor uiteindelijk een storing ontstaat die geen enkel beugel- of dwarsarmontwerp kan voorkomen.
Pre-Samenvatting van de checklist vóór de installatie
Controleer voordat de bakwagen het terrein verlaat of de volgende items in de lading zitten:
Montagebeugel voor transformator, formaat en nominaal voor de specifieke kVA van de transformator. Machinebouten en houtdraadbouten voor bevestiging van de traverse. Gebogen ringen voor bevestigingsmateriaal voor paalbouten. Paalbanden voor secundair rek en eventueel extra beslag. Aardstang en aardstangklem. Aardgeleider in de juiste AWG. Uitschakelzekering en overspanningsafleider voor conventionele (niet-CSP) units. Secundaire rekmontage met het juiste aantal spoelen. Voor-geïsoleerde nokken en anti-oxidantverbinding. Aanhaalspecificaties op het typeplaatje en aansluitschema.
Het doornemen van deze lijst voordat de taak begint, kost ongeveer vijf minuten. Het ontdekken van een ontbrekend item op hoogte kost aanzienlijk meer.