75 kVA 480 V naar 208Y/120 V driefasige transformator: specificaties, toepassingen en selectiegids

A 75 kVA 480-208Y/120 volt driefasige transformator is een veelgebruikte laagspannings-droogtype distributietransformator voor commerciële gebouwen, industriële faciliteiten, datacenters, fabrieken en andere elektrische systemen die zowel 208 V driefasige stroom en 120 V eenfasige stroom.

Deze transformator zet een driefasige voedingsspanning van 480 V om naar een 208Y/120V secundair systeem, waardoor het mogelijk is om driefasige apparatuur van stroom te voorzien en tegelijkertijd 120 V-stroom te leveren voor verlichting, stopcontacten, bedieningselementen en andere eenfasige verbruikers.

Voor projecten in de Verenigde Staten en Canada zijn veelvoorkomende specificaties onder meer een frequentie van 60 Hz, 480 V in driehoek op de primaire zijde, 208Y/120 V in ster met aarding op de secundaire zijde, een droge constructie en behuizingen die voldoen aan de NEMA-normen. Commerciële producten van grote fabrikanten zoals Schneider Electric, Acme Electric, Siemens en Eaton maken gebruik van deze spanningsconfiguratie.

Wat is een transformator van 75 kVA, 480 V naar 208Y/120 V?

Een transformator van 75 kVA heeft een nominaal schijnbaar vermogen van 75 kilovoltampère (kVA).

De gebruikelijke spanningsconfiguratie is:

• Netspanning: 480V
• Secundaire spanning: 208Y/120V
• Fase: Drie fase
• Frequentie: 60 Hz
• Nominale capaciteit: 75 kVA
• Type transformator: Droog type
• Koeling: AN (natuurlijke lucht)
• Secundaire verbinding: Wye met nulleider
• Typische toepassing: Laagspanningsstroomverdeling

De term 208Y/120V betekent dat de secundaire wikkeling in een ster-schakeling is aangesloten. De spanning tussen twee willekeurige fasen bedraagt 208 V, terwijl de spanning tussen een willekeurige fase en het nulpunt 120 V bedraagt.

Hierdoor is de transformator bijzonder geschikt wanneer een faciliteit zowel 208 V driefasige belastingen als 120 V eenfasige belastingen heeft.

Vollaststroom van een transformator van 75 kVA

Een van de belangrijkste specificaties bij het kiezen van een transformator is de vollaststroom.

Voor een driefasige transformator kan de geschatte vollaststroom als volgt worden berekend:

I = kVA × 1.000 / (√3 × V)

Primaire stroom

Voor een transformator van 75 kVA met een primaire spanning van 480 V:

75.000 / (1,732 × 480) ≈ 90,2 A

Daarom bedraagt de primaire vollaststroom ongeveer:

90 A

Secundaire stroom

Voor de 208V-secundaire zijde:

75.000 / (1,732 × 208) ≈ 208,2 A

Daarom bedraagt de secundaire vollaststroom ongeveer:

208 A

Specificaties van de fabrikant voor vergelijkbare 75 kVA-scheidingstransformatoren vertonen tevens een primaire stroom van ongeveer 90,2 A en een secundaire stroom van 208,2 A.

De daadwerkelijke vereisten voor geleiders, schakelaars, scheidingsschakelaars en overstroombeveiliging moeten altijd worden vastgesteld op basis van de geldende elektriciteitsvoorschriften en het volledige installatieontwerp.

Waarom 480 V naar 208Y/120 V?

480 V wordt op grote schaal gebruikt voor de stroomdistributie in commerciële en industriële gebouwen in Noord-Amerika, omdat een hogere distributiespanning de stroomsterkte en de spanningsval kan verminderen.

Veel apparaten in gebouwen hebben echter een lagere spanning nodig.

Een 208Y/120V-systeem biedt:

208 V driefasige stroom voor:

• Motoren
• HVAC-apparatuur
• Pompen
• Industriële machines
• Commerciële apparatuur

en:

120 V eenfasige stroomvoorziening voor:

• Verlichting
• Stopcontacten
• Regelcircuits
• Kantoorapparatuur
• Kleine elektrische apparaten

Eén enkele transformator van 480 V naar 208Y/120 V kan daarom verschillende soorten belastingen binnen dezelfde faciliteit van stroom voorzien.

Typische toepassingen

1. Bedrijfsgebouwen

Transformatoren van 75 kVA kunnen worden gebruikt in kantoorgebouwen, winkelcentra, hotels en commerciële complexen voor de voeding van 208Y/120V-distributiesystemen.

2. Industriële installaties

In fabrieken wordt vaak 480 V gebruikt voor grotere motoren en apparatuur, terwijl voor hulpsystemen, besturingssystemen, verlichting en algemene verbruikers 208Y/120 V nodig is.

3. Datacenters

Een 208Y/120V-distributiesysteem wordt vaak gebruikt voor bepaalde belastingen in datacenters, IT-apparatuur, hulpsystemen en de infrastructuur van het gebouw.

Bij toepassingen in datacenters moet bij de keuze van transformatoren mogelijk extra rekening worden gehouden met harmonische stromen, K-factor-eisen, impedantie, temperatuurstijging, redundantie en stroomkwaliteit.

4. Scholen en instellingen

Scholen, universiteiten, ziekenhuizen en andere institutionele gebouwen kunnen transformatoren van 480 V naar 208Y/120 V gebruiken om gemengde elektrische belastingen van stroom te voorzien.

5. Winkel- en dienstverleningsvoorzieningen

Winkelcentra, restaurants, werkplaatsen en dienstverlenende bedrijven kunnen zowel 208 V driefasige als 120 V eenfasige stroom nodig hebben.

Delta Primary tegen Wye Primary

Een veelgebruikte configuratie voor deze transformator is:

480 V delta primair → 208 Y/120 V secundair

Grote fabrikanten bieden producten van 75 kVA met deze configuratie aan. Schneider Electric heeft bijvoorbeeld een driefasige droge transformator van 75 kVA in het assortiment met een primaire zijde van 480 V in driehoek en een secundaire zijde van 208Y/120 V.

Voor bepaalde toepassingen is echter ook een primaire configuratie in ster met 480 V mogelijk.

De juiste primaire aansluiting hangt af van het inkomende elektriciteitsnet van het gebouw.

Daarom moeten kopers niet alleen de spanning aangeven, maar ook de vereiste primaire verbinding.

Koperen of aluminium wikkelingen?

Voor een droge transformator van 75 kVA kunnen zowel koper- als aluminiumwikkelingsmaterialen worden gebruikt.

Koperen wikkelingen

Koper heeft een uitstekende elektrische geleidbaarheid en maakt een compacte wikkeling mogelijk.

Er wordt vaak gekozen voor transformatoren met koperen wikkelingen wanneer:

• Er is beperkte ruimte beschikbaar
• Er is een hoge mechanische sterkte vereist
• Een lagere wikkelingsweerstand heeft de voorkeur
• Volgens de projectspecificatie moeten er koperen geleiders worden gebruikt

Aluminium wikkelingen

Aluminium wordt veel gebruikt in distributietransformatoren en kan een kosteneffectieve oplossing bieden.

Bijvoorbeeld, commerciële 75 kVA-transformatoren zijn verkrijgbaar met aluminium wikkelingen, maar er worden ook versies met koperen wikkelingen aangeboden.

De keuze moet worden gebaseerd op de projectspecificatie, de beschikbare ruimte, de efficiëntie-eisen, het budget en de installatieomstandigheden.

Typische efficiëntie en DOE-eisen

Voor transformatoren die in de Verenigde Staten worden verkocht, zijn de eisen op het gebied van energie-efficiëntie een belangrijke overweging.

Vergelijkbare transformatoren van 75 kVA die momenteel op de Amerikaanse markt verkrijgbaar zijn, voldoen aan Amerikaanse ministerie van Energie (DOE), 10 CFR, deel 431 vereisten. Bij sommige producten wordt een rendement vermeld van ongeveer 98.6% afhankelijk van het specifieke ontwerp en de testomstandigheden.

Bij de aankoop van een transformator voor een project in de VS dient de koper na te gaan welke efficiëntie-eisen van het DOE van toepassing zijn en de efficiëntie- en verliesgegevens bij de fabrikant op te vragen.

Temperatuurstijging en isolatieklasse

Typische droge transformatoren in dit vermogensbereik kunnen worden aangeboden met:

• temperatuurstijging van 115 °C
• 150 °C temperatuurstijging
• Isolatiesystemen voor 180 °C of 220 °C

Deze specificaties mogen niet door elkaar worden gehaald.

Isolatieklasse verwijst naar het maximale thermische vermogen van het isolatiesysteem, terwijl temperatuurstijging verwijst naar de verwachte temperatuurstijging van de wikkeling onder nominale bedrijfsomstandigheden.

Zo zijn er bijvoorbeeld commerciële producten van 75 kVA verkrijgbaar met een temperatuurstijging van 150 °C en isolatiesystemen voor 220 °C.

Een ontwerp met een lagere temperatuurstijging kan de voorkeur genieten wanneer rendement, levensduur of bedrijfstemperatuur van bijzonder groot belang zijn.

NEMA-behuizingsopties

De behuizing moet worden gekozen op basis van de installatieomgeving.

Veelvoorkomende configuraties zijn onder meer:

NEMA 1

Wordt doorgaans gebruikt voor installaties binnenshuis waar bescherming tegen onbedoeld contact en beperkte blootstelling aan omgevingsinvloeden vereist is.

NEMA 3R

Ontworpen voor gebruik buitenshuis of in veeleisende omgevingen waar bescherming tegen regen en andere weersomstandigheden vereist is.

Er zijn commerciële transformatoren van 75 kVA (480 V naar 208Y/120 V) verkrijgbaar met NEMA 3R-behuizingen.

Bij installaties in de open lucht moet rekening worden gehouden met de transformatorbehuizing, de ventilatie, de vrije ruimtes, de bescherming tegen weersinvloeden en de bevestigingswijze.

Heeft u een elektrostatische afscherming nodig?

Een elektrostatische afscherming is een optionele voorziening die tussen de primaire en secundaire wikkelingen kan worden aangebracht.

Dit kan nuttig zijn in toepassingen waarbij het belangrijk is om de overdracht van hoogfrequente elektrische ruis tussen het primaire en het secundaire circuit te beperken.

Typische toepassingen zijn onder meer:

• Gevoelige elektronische apparatuur
• Medische voorzieningen
• Datacenters
• Industriële besturingssystemen
• Instrumentatiesystemen

Sommige in de handel verkrijgbare transformatoren van 75 kVA (480 V naar 208Y/120 V) worden geleverd met elektrostatische afscherming.

Of een afscherming nodig is, hangt af van de elektrische omgeving en de projecteisen.

Typische specificaties van transformatoren

Een typische transformator van 75 kVA voor deze toepassing kan specificaties hebben die ongeveer als volgt zijn:

Dit zijn indicatieve waarden en geen algemene specificatie. Het definitieve ontwerp moet worden afgestemd op de projectvereisten.

75 kVA versus andere transformatormaten

Bij de keuze voor 75 kVA moet worden uitgegaan van de daadwerkelijk aangesloten belasting en de vraagbelasting, in plaats van de transformator louter op basis van de grootste afzonderlijke belasting te selecteren.

Bijvoorbeeld:

Als de berekende belasting dicht bij 75 kVA ligt, moet de ingenieur rekening houden met continue belastingen, toekomstige uitbreidingen, het starten van motoren, harmonischen, de omgevingstemperatuur en de vereiste transformatorbelasting alvorens de grootte definitief vast te stellen.

Hoe kies je de juiste transformator van 75 kVA?

Controleer het volgende voordat u een transformator van 75 kVA (480 V naar 208Y/120 V) bestelt:

1. Primairspanning

Controleer of de bron:

480 V in driehoek

of een andere 480V-configuratie.

2. Secundaire spanning

Controleer of het vereiste systeem voldoet aan de volgende eisen:

208Y/120V

en dat er een neutraalaansluiting nodig is.

3. Frequentie

Voor de meeste Amerikaanse toepassingen:

60 Hz

4. Wikkelmateriaal

Geef het volgende op:

Koper of aluminium

afhankelijk van de projectvereisten.

5. Temperatuurstijging

Veelvoorkomende keuzes zijn onder meer:

115 °C of 150 °C

6. Bijlage

Kies:

NEMA 1 voor gebruik binnenshuis

of

NEMA 3R voor geschikte buitentoepassingen.

7. Kraantjes

Standaard transformatorontwerpen zijn voorzien van 2,5%-aftakkingen om schommelingen in de ingangsspanning op te vangen. De daadwerkelijke configuratie van de aftakkingen dient bij de fabrikant te worden nagegaan.

8. Certificeringen en normen

Voor aanvragen in de VS dient u na te gaan welke vereisten van toepassing zijn, zoals:

• DOE-efficiëntie-eisen
• UL 1561
• NEMA ST-20
• CSA-vereisten, indien van toepassing

Commerciële producten in deze categorie worden doorgaans aangeboden met UL 1561- en/of CSA-certificering.

Fabrikant van transformatoren van 75 kVA

EverNew Transformer levert op maat gemaakte oplossingen voor droge transformatoren en distributietransformatoren voor toepassingen in de commerciële en industriële sector, de infrastructuur en de sector van hernieuwbare energie.

Voor een 75 kVA 480 V naar 208Y/120 V driefasige transformator, kunnen klanten het volgende aangeven:

• Koperen of aluminium wikkelingen
• 480 V in driehoek op de primaire zijde
• 208Y/120V secundair
• 60 Hz
• Verschillende opties voor temperatuurstijging
• Overkapping voor binnen of buiten
• Behuizingsconfiguraties volgens NEMA-normen
• Elektrostatische afscherming
• Op maat gemaakte kranen
• Aangepaste afmetingen en aansluitingsconfiguraties

Voor projecten in de VS moeten de vereiste specificaties inzake certificering, rendement, behuizing en installatie vóór de productie worden bevestigd.

Veelgestelde vragen

Waarvoor wordt een transformator van 75 kVA, 480 V naar 208Y/120 V, gebruikt?

Het wordt voornamelijk gebruikt om 480 V driefasige stroom om te zetten in 208 V driefasige en 120 V eenfasige stroom voor commerciële en industriële stroomdistributie.

Hoeveel ampère levert een transformator van 75 kVA?

Bij 480 V driefasig bedraagt de primaire stroom bij benadering 90,2 A. Bij 208 V driefasig bedraagt de secundaire stroom bij benadering 208.2A.

Is 208Y/120V hetzelfde als 208V?

Niet helemaal. Een 208Y/120V-systeem levert ongeveer 208 V tussen de fasen en 120 V tussen elke fase en de nulleider.

Is een transformator van 75 kVA voldoende voor mijn bedrijf?

Dat hangt af van de berekende vraagbelasting. De transformator moet worden gekozen op basis van de werkelijke elektrische belasting, toekomstige uitbreidingen, aanloopstromen, harmonischen, omgevingsomstandigheden en de geldende elektrische voorschriften.

Kan een transformator van 75 kVA koperen wikkelingen hebben?

Ja. Er zijn zowel versies met koperen als met aluminium wikkelingen in de handel verkrijgbaar. Vaak wordt voor koper gekozen wanneer de projectspecificaties of ruimtebeperkingen een ontwerp met koperen wikkelingen vereisen.

Kan deze transformator buiten worden geïnstalleerd?

Ja, mits het wordt geleverd met een geschikte behuizing voor buitengebruik en is ontworpen voor de betreffende omgevingsomstandigheden. Voor geschikte buitentoepassingen zijn doorgaans NEMA 3R-uitvoeringen verkrijgbaar.

Conclusie

A 75 kVA 480-208Y/120 volt driefasige transformator is een praktische oplossing voor gebouwen waar zowel driefasige 208 V als eenfasige 120 V stroom moet worden geleverd vanuit een 480 V-stroomnet.

De belangrijkste specificaties die moeten worden gecontroleerd, zijn de primaire en secundaire spanning, de faseconfiguratie, de frequentie, het wikkelingsmateriaal, de temperatuurstijging, het rendement, de aftakingen, het type behuizing, de certificeringen en de installatieomgeving.

Voor een project in de VS moeten de definitieve specificaties van de transformator vóór de productie en installatie worden getoetst aan de geldende elektrotechnische voorschriften, de efficiëntie-eisen van het DOE en de projectspecifieke certificeringseisen.