Što je cik-cak transformator?

Cik-cak transformator je trofazni uređaj koji proizvodi referentnu točku uzemljenja iz trožilnog, trofaznog dalekovoda. Spada u kategoriju trofaznih transformatora i koristi se posebnim dizajnom koji izvodi novi skup trofaznih vektora iz postojećih trofaznih vektora koji pokreću zvijezdu ili Y-vezu. Za opis trofaznog cik-cak transformatora može biti korisno pogledati jednostavnu jednofaznu i dvofaznu analogiju.

Čini se da kod jednofaznog dalekovoda nema potrebe za izvođenjem točke uzemljenja jer se neutralna razina održava u svim uvjetima. Kada je jednofazna žica pod naponom u kvaru ili bez greške, neutralna žica je uvijek na istom potencijalu. Iako se dvofazni napajač rijetko koristi, njegov princip je dobar slučaj za opisivanje uloge cik-cak transformatora za uzemljenje. U slučaju da postoji, dvofazni dovodnik bi koristio dvije žice pod naponom svaka s vektorskim faznim pomakom od 180 stupnjeva u odnosu na drugu. Ako se uzmu u obzir dvofazni električni transformatori, dvofazna distribucija izmjenične struje (VAC) od 110 V koristila bi dvije žice pod naponom od 110 VAC svaka sa 110 VAC prema neutralnom.

U gornjem primjeru, sljedeće se smatra da neutralni ili zemaljski vod nije stavljen na raspolaganje. Treba napomenuti da je neutralna točka dostupna na strani generatora gdje je središnja slavina na izlazu namota generatora 110-0-110 VAC. Izazov je proizvesti neutralnu žicu nizvodno u distribuciji. Opet, dvofazni pandan cik-cak transformatora imat će dva namota sa zajedničkom vezom na nulu, a drugi krajevi namota bit će spojeni na dvije žice pod naponom. Postojat će nulta razlika potencijala između cik-cak neutralnog i uzemljenja ako je opterećenje svake faze dvofaznog dovoda uravnoteženo; u suprotnom, na cik-cak neutralnom prema masi bit će napon različit od nule.

Cik-cak transformator, kao zvijezda ili Y-veza, regenerira trofazni izlaz korištenjem napona iz dvije faze istovremeno. Kada su napravljene sve kombinacije dviju faza, rezultirajući trofazni vektori su konvergentni na jednoj referentnoj neutralnoj točki. Unutar cik-cak transformatora nalaze se dva seta namota za svaku fazu – unutarnji i vanjski namot – koji su namotani nasuprot za suprotstavljanje fluksu. Za svaku jezgru, unutarnji namot se uzima iz sljedeće faze u nizu. Kada su opterećenja uravnotežena na svakoj od tri faze, neutralna točka cik-cak transformatora je na istom potencijalu kao i uzemljenje, ali kada postoji kvar na fazi ili neravnoteža u faznim opterećenjima, doći će do napona u neutralna točka.