Руководство по подключению трансформатора от 120 В до 24 В переменного тока | Электропроводка и безопасность

Понимание соединений трансформатора 120–24 В переменного тока

Подключение трансформатора от 120 В до 24 В переменного тока предполагает подключение первичной стороны трансформатора к стандартному разъему. Бытовой источник питания 120 В и подключение вторичной стороны для доставки 24 В переменного тока к низковольтным устройствам. Первичные клеммы (обычно с маркировкой H1 и H2 или с маркировкой 120 В) подключаются к входящему сетевому напряжению, а вторичные клеммы (с маркировкой X1 и X2 или с маркировкой 24 В) выводят пониженное напряжение. В большинстве жилых помещений используется простое двухпроводное соединение с каждой стороны, а для безопасности необходимо правильное заземление.

Эти трансформаторы обычно встречаются в системах отопления, вентиляции и кондиционирования, цепях дверных звонков, контроллерах орошения и системах безопасности, где требуется работа при низком напряжении. Трансформатор физически снижает напряжение за счет электромагнитной индукции, используя различное соотношение проводов между первичной и вторичной катушками, с типичным соотношением 5:1 для преобразования 120 В в 24 В. .

Первичное подключение к источнику питания 120 В переменного тока

Идентификация основных терминалов

Клеммы первичной стороны обычно маркируются одним из нескольких условных обозначений. Ищите такие обозначения, как H1/H2, PRIMARY, INPUT или маркировку напряжения 120 В/120 В переменного тока. В некоторых трансформаторах используются провода с цветовой маркировкой, где черные провода обозначают первичные соединения . Клеммный блок или выводы проводов будут физически отделены от вторичной обмотки, чтобы предотвратить случайное перекрещивание проводов.

Подключение горячей и нейтральной линий

Подключите черный провод от источника 120 В переменного тока к одной первичной клемме (H1), а белый нейтральный провод — к другой первичной клемме (H2). Полярность первичной обмотки большинства понижающих трансформаторов не имеет решающего значения для работы, но соблюдение единообразных методов подключения помогает при устранении неполадок. Всегда проверяйте, что питание отключено с помощью автоматического выключателя, прежде чем выполнять какие-либо подключения.

• Используйте гайки для проводов или винты клемм, рассчитанные как минимум на 600 вольт
• Убедитесь, что все соединения герметичны и правильно изолированы.
• Соблюдайте местные электротехнические нормы и правила в отношении требований к распределительной коробке.
• Установите предохранитель или автоматический выключатель, рассчитанный на номинальную мощность трансформатора ВА.

Требования к заземлению

Подключите оголенный медный или зеленый провод заземления от источника питания к винту или клемме заземления трансформатора, обычно отмеченному символом заземления или зеленым винтом. Это защитное заземление предотвращает подачу напряжения на металлический корпус трансформатора в случае повреждения внутренней изоляции. Согласно статье 450.10 NEC, корпуса трансформаторов должны быть заземлены, и это соединение снижает опасность поражения электрическим током до менее чем Сопротивление 0,5 Ом относительно земли в правильно установленных системах.

Вторичное подключение для выхода 24 В переменного тока

Расположение вторичных терминалов

Вторичные клеммы маркируются как X1/X2, SECONDARY, OUTPUT или 24V/24VAC. Эти клеммы обычно имеют провода или винты меньшего сечения по сравнению с первичной стороной, поскольку они несут более низкое напряжение, но часто более высокий ток. Обычные цвета проводов вторичной обмотки включают красный и желтый, а иногда и два красных провода, один из которых имеет индикаторную полосу.

Проводка для загрузки устройств

Подключите два вторичных провода к устройству 24 В переменного тока или цепи управления. Для большинства применений, таких как термостаты или трансформаторы дверных звонков, полярность на вторичной стороне не имеет значения, поскольку это напряжение переменного тока. Тем не менее, маркируйте свои провода для единообразия — многие технические специалисты обозначают один провод как «R» (красный / горячий), а другой как «C» (общий) при подключении систем отопления, вентиляции и кондиционирования.

Рассчитайте общую потребляемую мощность (ВА) всех подключенных устройств. Например, если у вас есть чертеж термостата 0,5 А при 24 В переменного тока (12 ВА) и чертеж двигателя зональной заслонки 1,2 А (28,8 ВА) , ваша общая нагрузка составляет 40,8 ВА. Убедитесь, что ваш трансформатор имеет номинал не ниже На 25% выше расчетной нагрузки , поэтому в этом случае выберите трансформатор мощностью минимум 50 ВА.

Размеры трансформатора и критерии выбора

При выборе трансформатора учитывайте требования как к продолжительному, так и к пусковому току. Катушки реле и пускатели двигателей могут В 3-5 раз больше номинального тока на короткие периоды времени во время запуска. Вот почему превышение номинальных значений на 25–50 % является стандартной практикой в ​​профессиональных установках, предотвращая преждевременный выход из строя трансформатора и обеспечивая надежную работу.

Меры предосторожности и соответствие нормам

Требования к электротехническим нормам

Статья 725 Национального электротехнического кодекса (NEC) регулирует цепи класса 2, который включает большинство трансформаторов переменного тока на 24 В. Эти установки должны соответствовать нескольким ключевым требованиям:

1. Ограничения мощности: Трансформаторы должны быть отнесены к классу 2 со встроенной или встроенной защитой от сверхтоков.
2. Первичная защита: Для цепей на 120 В переменного тока требуется автоматический выключатель соответствующего размера, обычно 15–20 А для небольших трансформаторов.
3. Требования к разделению: Поддерживайте физическое разделение между линиями напряжения и низковольтной проводкой в шкафах.
4. Монтажные зазоры: Устанавливайте трансформаторы на высоте не менее 6 футов над чистым полом или в закрытых распределительных коробках.

Тестирование перед подачей питания

Прежде чем подавать питание, с помощью мультиметра проверьте правильность соединений. Проверьте целостность между первичными клеммами (следует измерить сопротивление катушки, обычно 5-20 Ом ) и убедитесь в отсутствии непрерывности между первичной и вторичной обмотками (бесконечное сопротивление указывает на правильную изоляцию). После подачи питания измерьте вторичный выход с помощью вольтметра, настроенного на переменное напряжение. 24-28 В переменного тока без нагрузки , при этом напряжение слегка падает при подключении устройств.

Распространенные опасности, которых следует избегать

• Никогда не работайте с цепями, находящимися под напряжением — всегда отключайте питание выключателем и проверяйте с помощью тестера напряжения.
• Избегайте перегрузки трансформаторов, поскольку это может привести к перегреву и возгоранию. 200°Ф (93°С)
• Не обходите тепловую защиту или предохранители, встроенные в трансформаторы.
• Обеспечьте надлежащую вентиляцию вокруг трансформаторов во избежание перегрева в закрытых помещениях.

Пошаговый процесс подключения

Необходимые инструменты и материалы

• Трансформатор от 120 В переменного тока до 24 В переменного тока (соответствует вашему приложению)
• Инструменты для зачистки проводов и кусачки
• Отвертки (плоские и крестовые)
• Мультиметр или тестер напряжения
• Гайки проводов, соответствующие калибру проводов (обычно 18–14 AWG).
• Изолента
• Распределительная коробка (если требуется по нормам)

Процедура установки

1. Выключить питание на панели выключателя и с помощью бесконтактного тестера напряжения убедитесь, что питание отключено.
2. Монтаж трансформатора надежно прикрепите к распределительной коробке или стене с помощью подходящего крепежа, обеспечив необходимые зазоры.
3. Зачистите концы проводов примерно 3/8 дюйма для клеммных соединений или 1/2 дюйма для проводных гаек.
4. Подключите первичные провода: Подсоедините черный провод под напряжением к H1, белую нейтраль к H2 и оголенное заземление к клемме заземления.
5. Подключите вторичные провода: Проложите провода 24 В переменного тока от клемм X1 и X2 к нагрузочным устройствам.
6. Обеспечьте безопасность всех соединений с соответствующим крутящим моментом — обычно 7-9 дюймов-фунтов для небольших терминалов
7. Проверьте проводку визуально перед закрытием распределительных коробок или крышек
8. Восстановить питание и проверьте выходное напряжение на клеммах вторичной обмотки.
9. Проверка работы всех подключенных устройств для обеспечения правильной работы

Устранение распространенных проблем с подключением

Нет выходного напряжения на вторичной стороне

Если вы измеряете нулевое напряжение на клеммах вторичной обмотки, сначала убедитесь, что На первичной стороне присутствует напряжение 120 В переменного тока. с помощью мультиметра. Перегоревший предохранитель, сработавший автоматический выключатель или плохое соединение в первичной цепи помешают работе трансформатора. Если первичное напряжение в норме, но вторичное напряжение отсутствует, вероятно, в трансформаторе имеется внутренняя неисправность — чаще всего обрыв вторичной обмотки, требующей замены трансформатора.

Проблемы с выходом низкого напряжения

Когда вторичное напряжение значительно ниже 24 В (например, 18-20 вольт под нагрузкой ), трансформатор, скорее всего, недостаточно рассчитан на подключенную нагрузку. Рассчитайте общий ток, потребляемый всеми устройствами, и сравните его с номинальной мощностью трансформатора. Падение напряжения также может произойти из-за чрезмерной длины провода — используйте провод 18 AWG для трасс длиной до 50 футов и 16 AWG для трасс длиной до 100 футов, чтобы минимизировать потери на сопротивление.

Перегрев трансформатора

Чрезмерное нагревание указывает на перегрузку или недостаточную вентиляцию. Трансформаторы, работающие в нормальных условиях, должны быть теплыми, но не горячими на ощупь (обычно 100–130°F или 38–54°C ). Если трансформатор слишком горячий, чтобы к нему можно было прикасаться, немедленно отключите питание и осмотрите его. Распространенными причинами являются короткие замыкания на вторичной стороне, постоянная перегрузка, превышающая номинальную ВА, или установка в замкнутом пространстве без притока воздуха.

Прерывистая работа

Трансформаторы, работающие с перебоями, часто имеют неплотные соединения, которые нагреваются под нагрузкой и создают высокое сопротивление. Проверьте все соединения проводов как на первичной, так и на вторичной стороне, убедитесь, что винты клемм затянуты должным образом. Тепловые выключатели, встроенные в некоторые трансформаторы, будут периодически включаться и выключаться, если агрегат постоянно перегружен, что указывает на необходимость использования трансформатора с более высоким номиналом.

Конкретные примеры применения

Установка термостата HVAC

Для систем отопления и охлаждения жилых помещений подключите Трансформатор 40ВА или 75ВА с первичной стороной, подключенной к выделенной цепи 120 В переменного тока. Вторичная обмотка подключается к клемме R (красной) и C (общей) термостата. Современные интеллектуальные термостаты часто требуют постоянного питания через C-провод, что не было стандартом в старых установках. Клемма R обычно подключается через термостат к реле управления обогревом, охлаждением и работой вентилятора, при этом каждое реле увеличивает общую нагрузку.

Проводка трансформатора дверного звонка

Трансформаторы дверных звонков обычно Блоки 16-20 ВА монтируется непосредственно в распределительную коробку внутри дома. Подключите первичную цепь к ближайшей цепи переменного тока 120 В (часто используется совместно с лампой в прихожей) и проложите вторичные провода к кнопке дверного звонка и звонку. Стандартные дверные звонки потребляют около 10 ВА, тогда как видеодомофоны могут потреблять до 30 ВА, что требует использования более мощного трансформатора мощностью минимум 40 ВА .

Настройка контроллера ирригации

Контроллеры спринклерной системы используют напряжение 24 В переменного тока для подачи питания на электромагнитные клапаны, которые контролируют поток воды в различные зоны. Каждый клапан обычно вытягивает 0,2–0,5 А (5–12 ВА) . Для системы с шестью зонами рассчитайте максимальную нагрузку, предполагая, что две зоны могут работать одновременно: 2 зоны × 12 ВА = 24 ВА, что требует как минимум трансформатора мощностью 40 ВА с запасом прочности. В профессиональных установках часто используются трансформаторы мощностью 75–100 ВА для обеспечения будущего расширения и обеспечения надежной работы клапана в любых условиях.