איזה תפקיד ממלאים שנאים במערכת החשמל?

במערכת החשמל המורכבת, יש כמות עצומה של אנרגיה חשמלית עוצמתית עם מתחים גבוהים וזרמים גדולים. כדי להעביר, להפיץ ולנצל את האנרגיה הזו בצורה בטוחה ואמינה, עלינו לבצע מדידות מדויקות וליישם בקרה יעילה. עם זאת, שימוש ישיר במתחים גבוהים ובזרמים גדולים למדידה והגנה הוא גם מסוכן וגם לא חסכוני. בשלב זה, השנאים ממלאים תפקיד חיוני ומכריע.

I. בידוד וטרנספורמציה

⑴ בידוד חשמלי (בידוד בטיחותי)

שאלה: מתח הצד הראשוני (המעגל הראשי) של מערכת החשמל יכול להגיע לעשרות אלפי ואף למאות אלפי וולט, והזרם יכול להגיע לכמה אלפי אמפר. אם מכשירי מדידה וציוד מיגון מחוברים ישירות לפוטנציאל כה גבוה, הדבר יהווה איום גדול על הציוד ועלות הבידוד של הציוד תהיה גבוהה באופן בלתי רגיל.

פתרון: הפיתול הראשי של השנאי מחובר למעגל הראשי-במתח גבוה, בעוד שהפיתול המשנית מחובר למכשיר המדידה ולהתקן הגנת הממסר. יש רק צימוד מגנטי בין הפיתולים הראשוניים והמשניים, ללא חיבור חשמלי ישיר. זה מבודד בבטחה את המערכת הראשית-במתח גבוה מהמערכת המשנית-במתח נמוך.

⑵ טרנספורמציה פרופורציונלית (המרת ערך)

שאלה: קשה מאוד ויקר לייצר ישירות מכשירים מדויקים שיכולים למדוד זרמים של עשרות אלפי אמפר ומתחים של כמה מאות אלפי וולט.

פתרון: השנאי יכול להפחית באופן ליניארי את המתח הגבוה והזרם הגדול בצד הראשוני למתח נמוך וזרם קטן סטנדרטי וניתן לניהול בהתאם ליחס הטרנספורמציה המדויק.