。（二）变压器的工作原理 变压器是根据电磁原理制成的。原线圈接通交流电源后，原边的交流电源便在铁芯中产生交变磁通。磁通变化时，就会在原、副线圈的导线中产生感应电势。如果副线圈接通负载，电流就从副线圈流出。在线圈的导线中产生的感应电势和线圈的匝数成正比例。也就是说：用字母表示为： 式中：为原线圈的感应电势； 为副线圈的感应电势； 为原线圈的匝数； 为副线圈的匝数。 所以，只要原、副线圈的匝数改变，就可以在原、副线圈中产生不同的感应电势，变压器就是根据这个原理达到升压、降压目的的。 由于各种原因电源电压会有变化，为了使受电端的电气设备尽量获得额定电压，一般在变压器上装有无载调压开关，用来调节电压的波动。注意：调压开关一定要在变压器停电时才能进行调动。（三）变压器的选择 变压器出厂时，都有一块铭牌，标明了变压器的常用技术数据，便于用户正确使用。因此，农村电工一定要熟悉变压器铭牌上标明的数据。例如ＳＪ５０／１０型式中，Ｓ表示三相；Ｊ表示油浸自冷式，Ｊ后有Ｌ表示铝线圈，无Ｌ则表示铜线圈；５０表示容量为５０千伏安；１０表示高压侧额定电压是１０千伏。此外，对额定电压、额定电流、连接组标号等都有标注，应牢牢记住。１．变压器容量的选择选择变压器时，应根据乡和村农、副业发展规划，确定适当的容量，选择大了得不到充分利用，效率低，加大线路损失。此外，容量大了，就会延长低压线路的距离，到了末端，由于线路过长又可使电压过低，影响使用。目前，农村配电变压器容量的选择多在３０～１００千伏安之间，５０千伏安的比较多。 总之，在确定变压器容量之前，要细致调查研究本乡、村的负荷情况。例如，乡镇企业用电设备总共有多少千瓦；排灌、脱粒、农副业产品加工有多少千瓦；照明有多少千瓦，每天使用多少时间，同时使用的负荷有多少千瓦；最大一台直接起动的电动机容量是多少千瓦等。 综合考虑上述这些负荷的容量后，考虑电动机的效率（０．８５～０．９），功率因数０．８以上，两者的乘积一般为０．７７０．７５。如果同时用电的最大功率知道后，可用最大的现在功率（千瓦）除以０．７０～０．７５，就可确定变压器的容量。 最大一台电动机的直接启动的容量，不能超过变压器容量的３０％。 例如某排灌站有三台水泵，电动机的容量都是７．５千瓦，均是直接启动。按公式计算配电变压器的容量是： 查产品目录，选用３０千伏安的变压器合适。最大一台直接启动的电动机容量和变压器容量的比为７．５／３０＝０．２５（小于３０％），故直接启动是符合要求的。（四）变压器台 变压器台（简称变台）是用来放置配电变压器和其他附属设备的，有杆架式、地台式和落地式三种。 １．杆架式变台杆架式变台有单杆式、双杆式和三杆式三种。 （１）单杆式。单杆式变台如图２６所示。它的特点是变压器、户外高压跌落式熔断器（令克）和高压避雷器都装在一根电杆上，其结构简单、组装方便、消耗材料少、占地面积小，适于安装１０～３０千伏安的变压器，也比较安全。安装时要注意： ①变压器台架对地距离一般不小于２．３米。 ②变压器的引下线、引上线和母线，一般采用多股绝缘线，下端对地距离不应小于３米。③户外高压跌落式熔断器对地距离不应小于４米，熔断器相间距离不应小于０．５米。图２６单杆变台注：图中虚线所表示的高、低压线路横担、底盘、卡盘 是否采用，应根据需要由工程设计决定表１１０～５０千伏安单杆变台安装设备材料表 （２）双杆变台。双杆变台是在离地２～２．５米高处用两根槽钢或角钢搭成安放变压器的架子。杆上还装有两层横担（铁或木均可），以便安装户外高压跌落式熔断器、高压避雷器和高、低压引线。这种变台比单杆变台坚固，但用料较多，造价比较高，一般用来安装４０～１８０千伏安的配电变压器，如图２７所示。 ２．地台式变台地台式变台是用砖或石块砌成的。高压路线的终端杆可以兼作低压线路的始端杆。地台高１．７～２米，地台顶部的面积可根据变压器的型号尺寸决定，但每边应放大０．３米，长１．５～２．５米，宽１～１．５米。这种变压器台结构简单、基础牢固、造价低廉，农村广泛使用。地台式变台有带配电间和不带配电间的两种，带配电间的地台不能住人，采用哪一种好可根据当地实际情况选定。如图２８所示。 ３．落地式变台落地式变台就是把配电变压器放在地面的矮台上。设置矮台主要是防止变压器受水浸，矮台高度根据实际条件决定。为防止人、畜接近带电部分，必须在变台周围安装永久性的、牢固的围栏。围栏高度１．５米左右，围栏与变压器之间的距离１．５～２米。引下线杆应在围栏内。这种变台占地较多，但拆装变压器时方便，主要用于大容量的配电变压器（如排灌站），其他地方少用。（五）变压器的保护装置 １．变压器的熔丝保护变压器高压侧一般采用户外高压跌落式熔断器（图２９）作为控制和保护设备，可以拉开跌图２７双杆变台１．变压器２．户外高压跌落式熔断器３．高压避雷器４．低压熔断器５．钢筋混凝土圆电杆６．高压引下线７．铝芯橡皮绝缘线８．高压针式绝缘子９．低压针式绝缘子１０．高压引下线支架１１．高压引下线横担１２．户外高压跌落式熔断器安装横担１３．避雷器、母线横担１４．低压引出线横担１５．单面斜支架１６．变压器台架１７变压器台架支持抱箍１８．变压器固定压板１９．螺栓２０．螺栓２１．垫圈２２．螺母２３．接地引下线２４．钢管图２８地台式变台（ａ）不带配电间（ｂ）带配电间落式熔断器切断电源。当变压器线圈或引线发生短路故障时，熔丝烧断，熔丝管跌落，切断电源，配电变压器得到保护。 户外高压跌落式熔断器的安装高度，应在保证安全的前提下，便于操作，一般距变台底部高度不小于１．８米，每相之间的水平距离不小于０．５米。 配电变压器低压侧也装有熔丝保护，它的作用是当低压侧发生短路或过载时，熔丝熔断，切除故障部分，使变压器不致烧坏。低压熔丝额定电流一般选择比变压器低压侧额定电流稍大一些就可以了，但最大不能超过低压侧额定电流的２０％～３０％。 表２列出１０～１８０千伏安配电变压器配用的熔丝容量，供选用时参考。 常用的低压熔断器如图３０所示，可根据实际需要选用。 常用的低压熔丝规格如表３所示，供选用时参考。 ２．变压器的防雷保护在雷雨季节，变压器有可能受到雷电过电压的侵袭。雷电的过电压比电气设备本身的额定电压高许多倍，容易把绝缘击穿，甚至引起燃烧。所以必须采用避雷器和保护间隙去保护。当过电压袭来时，它们先行放电，把雷电流引到地下，避免电气设备受到损害。 一般１００千伏安以上变压器的高压侧多采用三个１０千伏阀型避雷器（图３１所示）。５０～１００千伏安变压器，可以采用两个１０千伏阀型避雷器和一个角型间隙（如图３２，图２９户外高压跌落式熔断器１．后抱箍２．前抱箍３．抱箍衬垫４．瓷绝缘子５．下接线部分６．上接线部分７．脱扣罩８．上弹性触片９．上动触头１０．熔丝接线上端１１．熔丝１２消弧管１３．熔管夹头１４．保护管１５．下弹性触片１６．熔丝接线 下端１７．下动触头１８．支承座装在中间一相）。在雷电活动较少的地区，５０千伏安以下变压器的高压侧可用三个角型间隙。低压避雷器是保护电动机和变压器低压侧用的，一般每相装一个。表２１０～１８０千伏安配电变压器配用熔丝的容量（安） 避雷器的接地线和变压器外壳的接地线应在地面上先连接好，再共同连到接地体。对中性点直接接地的配电变压器，还应和零线连接后，共同连到接地体。接地体应埋在冻层以下，所采用的材料有圆钢、角钢、扁钢、钢管等，形状有网状和放射状等，接地电阻不宜大于４欧姆。两台变压器并列运行时的总容量在１００千伏安以下时，接地电阻不宜大于１０欧姆。在运行中应定期试验接地电阻，若不合格时，要采取加盐、换土或补打接地体等措施。图３０低压熔断器 （ａ）外线用熔断器（ｂ）型瓷插式熔断器（ｃ）ＲＭ型熔断器（ｄ）型熔断器（ｅ）型熔断器表３常用低压熔丝的规格图３１阀型避雷器（ａ）型避雷器示意图（ｂ）ＦＳ０．３８型低压避雷器 １．接线螺丝２．火花间隙３．云母垫圈４．瓷套 ５．阀片电阻６．接地螺丝图３２角型间隙１．６～１０圆钢２．主间隙３．辅助间隙（六）配电盘 配电变压器低压侧应安装配电盘（容量小的安配电箱）。配电盘上装设必要的电压表、电流表和电流互感器、电度表和闸刀开关等。 配电盘上常用的闸刀开关有铁壳开关（负荷开关，型）和型开启式负荷开关，如图３３和图３４所示。 常用的电压表是型０～４５０伏方型盘电压表。通常用一个电压转换开关配合一块电压表去测量变压器低压侧的三个线电压。 常用的电流表是型交流电流表。当被测电流超过５０安时，就要先用电流互感器把被测电流变小后，再图３３铁壳开关（ａ）铁壳开关结构（ｂ）１５～６０安铁壳开关接线 （ｃ）１００～２００安铁壳开关接线１．熔断器２．夹座３．闸刀４．速断弹簧 ５．转轴６．手柄通入电流表。 常用的电度表，若是测量照明等电流不大的单相电路的用电量，可采用ＤＤ１、ＤＤ５、ＤＤ１０、ＤＤ１５等型号的单相电度表直接接入电路。若测三相四线制用电量，可用三块单相电度表直接接入各相电路，有时电流大时可加电流互感器。三块单相电度表的度数相加就是总的用电量。图３４开启式负荷开关 配电盘安装的要求：①仪表和信号灯装在盘面上部，以便观察和避免碰坏；开关装在中部，以便操作；较重的电器装在下部，使配电盘稳定；其他设备所放位置力求接线最短。 ②设备间的距离（上下、左右）应符合安全要求，一般为３０～８０毫米。 ③主电路的导线应满足安全工作电流的要求；引入线和引出线都要多留一些以便检修；仪表线用截面积不小于１．５平方毫米的绝缘铜线或截面积不小于２．５平方毫米的绝缘铝线；配线应横平、竖直、整齐、清晰；母线应徐黄、绿、红、黑等颜色的分相标示。 ④配线穿过木制盘孔时，应套上瓷管；穿过铁制盘时，应套上橡皮护圈，以保证绝缘良好。 ⑤开关在断开时，闸刀开关的刀片或交流接触器的可动部分不应带电。刀闸和熔断器垂直安装时，上端接电源，下端接负载。电动机应采用ＴＳＷ型开启式负荷开关。 ⑥电源指示灯应接到总开关的电源侧。 ⑦配电盘和配电箱都应有两层底，一层作安装设备和配线用，另一层起保护作用。配电箱应有门，箱门宽度超过０．５米时，做成对开门。木制盘前后面应加包铁皮，以防被电火烧坏。 ⑧铁制盘面、设备的金属外壳、金属构架等应做好保护接地（接地电阻不大于４欧姆）。中性点直接接地系统中的零线应在引入线处进行重复接地，达到可靠的保护接零。 ⑨配电盘安装的高度应以便于观察、操作、安全和方便检修为前提。仪表和信号灯离地距离为１．５～２米。盘面装在墙上时，盘底离地１．２米左右；盘装在立式铁架上时，盘顶离地２．１米左右。 室外配电箱不应让雨水流入。