10000KVA 3 פאזה שנאי כוח מלא בשמן

השנאי מורכב מרכיבי ליבה -- הליבה והתפתלות. הליבה עשויה בדרך כלל משכבה מוערמת של יריעות פלדה סיליקון המשמשות להדרכת שטף מגנטי. הפיתולים עשויים גדילים מרובים של נחושת מבודדת או חוט אלומיניום, המחולקים לפיתולים ראשוניים (צד קלט) ופיתולים משניים (צד פלט). שני אלה משולבים דרך מעגל מגנטי ולא חיבור חשמלי ישיר. בשנאי חשמל מלא בשמן, גם הפיתולים וגם הליבה שקועים במלואם בשמן מבודד. שמן זה לא רק מספק בידוד חשמלי אלא גם מפזר חום באמצעות הסעה טבעית או קירור מאולץ, ומבטיח הפעלה יציבה של הציוד.

כאשר זרם מתחלף עובר דרך הפיתול הראשוני, הוא מייצר שדה מגנטי משתנה בליבה, ויוצר שטף מגנטי לסירוגין. על פי חוק הפאראדיי של האינדוקציה האלקטרומגנטית, שטף משתנה זה גורם לכוח אלקטרומוטיבי בתפתל המשני, כאשר גודל המתח יחזור ליחס הפניות של הפיתולים. לדוגמה, אם המתפתל המשני יש פחות סיבובים מהראשון, מתח היציאה יהיה נמוך ממתח הכניסה (שנאי מטה); לעומת זאת, הוא ממליץ במתח. העברת אנרגיה זו ללא מגע אינה דורשת חלקים מכניים, מה שהופך אותה ליעילה ואמינה.

שנאי מתאים את יחס הפניות בין הפיתולים הראשוניים והמשניים כדי להשיג טרנספורמציה מתח. בהנחה שלפתחת הראשית יש (n _1) מסתובבת ולתפתל המשני יש (n _2) פונה, ואז יחס המתח הוא (\ frac {v _1} {v {3}}} {{4} \ frac {n _1} {n _2}). לדוגמה, אם מתח הכניסה הוא 10kV ומתח היציאה הרצוי הוא 400 וולט, המתפתל המשני צריך להיות 4% מהסיבובים של הראשונים. תכנון זה מאפשר לשנאים להסתגל באופן גמיש לדרישות רשת שונות, כגון אספקת חשמל במתח נמוך לציוד תעשייתי או העברת מתח גבוה ברשתות חשמל.

שנאי שקוע נפט משתמש במיכל שמן אטום גלי. גוף הטנק מסתגל אוטומטית להרחבת הנפח של השמן כתוצאה משינויי טמפרטורה דרך גמישותם של גלי גלי מתכת, ומבטל את הצורך במאגרי נפט או נשימה מסורתיים, ובכך מפחית את סיכוני הדליפה וצרכי ​​התחזוקה. החוזק הדיאלקטרי הגבוה של השמן משפר באופן משמעותי את ביצועי הבידוד, ואילו יעילות הקירור שלו יכולה להתמודד עם עומסים גבוהים, המתאימים במיוחד לסביבות קשות (כמו טמפרטורות גבוהות ולחות). תכנון זה מבטיח את היציבות והבטיחות של השנאי במהלך הפעלה לטווח הארוך, מה שהופך אותו למרכיב חיוני במערכות חשמל.