Разделительный трансформатор это: Что такое разделительный трансформатор | Статьи ЦентрЭнергоЭкспертизы

Что такое разделительный трансформатор | Статьи ЦентрЭнергоЭкспертизы

При создании электрических сетей вопросы электробезопасности всегда стоят на первом месте. Величина напряжения 220 В крайне опасна для жизни человека, а ведь такое присутствует в любой розетке бытовой электрической сети. Поражений от электрического тока удается избежать применением защитных мер:

• надежным заземлением корпусов электроприборов, чтобы в случае случайных пробоев изоляции опасные токи стекали через цепи заземления;
• использованием УЗО или дифференциальных автоматов во входных цепях подключения нагрузки, отключающих сеть в случае возникновения утечек на землю.

Такие меры защиты основаны на том, что земля для всех потребителей электроэнергии является частью электрической цепи. Защитное электрическое заземление просто шунтирует контур, который может возникнуть между фазой случайно попавшей на корпус электрооборудования и землей через человеческое тело при случайном соприкосновении.

Другим способом защиты будет исключить связь земли с электрической сетью и достичь этого удается путем полной гальванической развязки первичных и вторичных электрических сетей. Добиваются этого путем применения безопасных разделительных трансформаторов, устройства которых коснемся ниже.

Устройство и принцип действия разделительных трансформаторов

По своей сути разделительный трансформатор напоминает понижающий трансформатор обыкновенного электрического прибора, состоящий из первичной и одной (нескольких) вторичных обмоток. Витки первичных обмоток таких трансформаторов отделяются гальванической изоляцией от вторичных, правда, при возникновении аварийных ситуаций, например при перегреве, разрушении изоляции или замыкании обмоток не исключалась появление фазы во вторичных цепях.

Разделительные трансформаторы имеют коэффициент трансформации равный единице, обеспечиваемый идентичными по параметрам обмотками, а его главной особенностью является надежное гальваническое разделение обмоток.

Реализовано это применением усиленной или двойной изоляции, наиболее надежным вариантом считают развязку первичной и вторичной обмоток посредством намотки на разных катушках, смонтированных на едином магнитопроводе. КПД разделительных трансформаторов приближается к 85%, но это достойная плата за электробезопасность, недаром такие устройства называют трансформаторами безопасности.

Вероятность пострадать от вторичных напряжений в сети, работающей от разделительного трансформатора, минимизируется. Конечно же, опасность поражения электрическим током сохраняется в случае прикосновения к обоим проводам сети (понятие ноль или фаза в данной цепи неприменимы), но каждый в отдельности по отношению к земле нейтрален и поэтому опасности для жизни человека не представляет.

Примеры использования

Применение разделительных трансформаторов обязательно в помещениях повышенной опасности. Типичный пример – ванная комната, где использование обычной электросети ограничено:

• высокой влажностью воздуха;
• возможностью попадания воды на токоведущие части;
• наличием металлических предметов с неустойчивым заземлением.

При проведении временных работ в особо опасных помещениях допускается использование переносных трансформаторов безопасности.

Благодаря медицинскому разделительному трансформатору появляется возможность создания специальных IT- сетей, обязательных для питания помещений 2 группы (реанимационные отделения, операционные), полностью безопасных как для пациентов, так и для медицинского персонала. Номинальная мощность однофазных трансформаторов для таких сетей может лежать в пределах 0.5 – 10 кВт.

При необходимости используются трехфазные разделительные трансформаторы.

Смотрите также другие статьи :

Что такое напряжение прикосновения

Вопросами ограничения общения человека с электричеством, точнее с его опасными последствиями занимается электробезопасность, среди ее терминологии можно встретить такое понятие, как напряжение прикосновения – попробуем разобраться, что это такое.

Подробнее…

Разделительный трансформатор 220В / 220В

Что такое разделительный трансформатор 220В / 220В?

Трансформаторы бывают повышающие и понижающие, например понижающий 220В / 12В. Но существуют  трансформаторы, у которых как на входе, так и на выходе напряжение тока 220 В /220 В. Кажется странным, почему используется аналогичное напряжение при выходе из трансформатора? Дело в том, что, две одинаковые обмотки не соприкасаются друг с другом, вторая обмотка работает автономно.

Принцип работы разделительного трансформатора 220В / 220В

Следует принять во внимание неоспоримый факт: в наш дом «приходят» проводники, которые поставляют электроэнергию для наших потребительских нужд — это приготовление пищи, стирка, свет и тепло. Если случайно коснуться обоих проводников фазы и нуля, через тело человека пойдет опасный потенциал. Известно всем, чем все может закончится.

На вторичной обмотке трансформатора нулевой провод не имеет заземления (смотрите схему). Случайное прикосновение к проводникам или к прибору не приносит вред человеку, т.е. прикосновение безопасно. Но стоит отметить, на вторичной обмотке все же присутствует опасный потенциал, случайное прикосновение к проводнику и одновременно к металлическому стояку холодной воды, может угрожать жизни человека.

разделительный трансформатор

Внимание! Вторичная обмотка разделительного трансформатора должна оставаться изолированной от земли.

Обязательно прочтите подробные статьи про стабилизаторы (как их подключить, схемы УЗО, как выбрать) :

Еще одно преимущество разделительного трансформатора 220В / 220В

Трансформатор сглаживает скачки напряжения и соответственно не допускает преждевременного выхода из строя дорогостоящей аппаратуры. Все электропотребители рекомендуется подключать к сети через разделительный трансформатор.

Где используется разделительный трансформатор 220В / 220В?

Разделительный трансформатор используется в помещениях, которые относятся к категории повышенной опасности — влажные помещения: сауны, ванные комнаты, бассейны, а так же помещения где присутствует большое количество металлических конструкций с нестабильным заземлением.

Нужно ли устанавливать УЗО для разделительного трансформатора 220В / 220В?

На первый взгляд может показаться, что установка УЗО не требуется, но это не так. Из-за повреждения изоляции опасный потенциал может оказаться на корпусе оборудования. Коснувшись оборудования и одновременно предмета, связанного с землей, возникает опасность поражения током. Так что УЗО необходимо установить  для полной безопасности.

Более подробно о том, нужно ли устанавливать УЗО читайте в статье: «Почему нужно устанавливать УЗО?«

Оцените качество статьи:

Виды трансформаторов – Трансформаторы

   Силовой трансформатор . 
   Силовой трансформатор — это трансформатор, который преобразует электроэнергию в электрических сетях и в установках, предназначенных для приёма и использования электрической энергии.

   Автотрансформатор . 
   Автотрансформатор — трансформатор, где первичная и вторичная обмотки соединены напрямую, и имеют за счёт этого не только электромагнитную связь, но и электрическую. Обмотка автотрансформатора имеет несколько выводов (как минимум 3), подключаясь к которым, можно получать разные напряжения.

Преимуществом автотрансформатора является более высокий КПД, поскольку лишь часть мощности подвергается преобразованию — это особенно существенно, когда входное и выходное напряжения отличаются незначительно. Недостатком является отсутствие электрической изоляции (гальванической развязки) между первичной и вторичной цепью. Применение автотрансформаторов экономически оправдано вместо обычных трансформаторов для соединения эффективно заземленных сетей с напряжением 110 кВ и выше при коэффициентах трансформации не более 3-4 . Существенным плюсом является меньший расход стали для сердечника, меди для обмоток, меньший вес и габариты, и в итоге — меньшая стоимость.

   Трансформатор тока . 
   Трансформатор тока — трансформатор , первичная обмотка которого подключена к источнику тока .Типичное применение — для снижения первичного тока до величины, используемой в цепях измерения, защиты, управления и сигнализации. Номинальное значение тока вторичной обмотки 1А , 5А. Первичная обмотка трансформатора тока включается в цепь с измеряемым переменным током, а во вторичную включаются измерительные приборы.

Ток, протекающий по вторичной обмотке трансформатора тока, равен току первичной обмотки, деленному на коэффициент трансформации.

   Трансформатор напряжения . 
   Трансформатор напряжения — трансформатор, питающийся от источника напряжения . Типичное применение — преобразование высокого напряжения в низкое в цепях, в измерительных цепях и цепях РЗиА (релейная защита и автоматика) . Применение трансформатора напряжения позволяет изолировать логические цепи защиты и цепи измерения от цепи высокого напряжения.

   Импульсный трансформатор . 
   Импульсный трансформатор — это трансформатор, предназначенный для преобразования импульсных сигналов с длительностью импульса до десятков микросекунд с минимальным искажением формы импульса. Основное применение заключается в передаче прямоугольного электрического импульса (максимально крутой фронт и срез, относительно постоянная амплитуда). Он служит для трансформации кратковременных видеоимпульсов напряжения, обычно периодически повторяющихся с высокой скважностью. В большинстве случаев основное требование, предъявляемое к ИТ заключается в неискажённой передаче формы трансформируемых импульсов напряжения; при воздействии на вход ИТ напряжения той или иной формы на выходе желательно получить импульс напряжения той же самой формы, но, быть может, иной амплитуды или другой полярности.

   Разделительный трансформатор . 
   Разделительный трансформатор — трансформатор, первичная обмотка которого электрически не связана со вторичными обмотками. Силовые разделительные трансформаторы предназначены для повышения безопасности электросетей, при случайных одновременных прикасаний к земле и токоведущим частям или не токоведущим частям, которые могут оказаться под напряжением в случае повреждения изоляции. Сигнальные разделительные трансформаторы обеспечивают гальваническую развязку электрических цепей.

   Пик-трансформатор . 
   Пик-трансформатор — трансформатор, преобразующий напряжение синусоидальной формы в импульсное напряжение с изменяющейся через каждые полпериода полярностью.

Разделительный трансформатор 220/220, 380/220, 380/380, 220/12 и другие

Устройство, которое предназначено для преобразования напряжения и переменного тока называется трансформатором (тр). Если приспособление использует и на выходе, и на входе одинаковое напряжение тока, то это разделительный трансформатор.

Принцип работы устройства

Все мы знаем, что благодаря прогрессу, у нас в доме находится огромное количество разнообразных проводников, которые способствуют удовлетворению всех бытовых нужд: приготовлению пищи, уборке, досугу. Но также всем с детства известно, что нельзя прикасаться одновременно к двум проводникам фазы и нуля, иначе может случиться непоправимое, поэтому существует защита человека — заземление. Но причем тут трансформаторное устройство и как вообще оно работает?

Безопасный разделительный понижающий трансформатор производства abb не использует заземление, даже прикоснувшись к нему, человек себе не навредит. Это происходит благодаря тому, что обмотки отделены друг от друга и работают автономно, независимо от мощности, в отличие от трансформатора 220 / 12в.

Единственное, чего нельзя делать – это трогать обмотку, и в этот момент соприкасаться с железом или землей.

Данное приспособление используется для питания электроцепей, с нагрузками до 120 В при постоянном токе, и до 50 В при переменном, минимальное требование 24в. При работе создается гальваническая развязка сверхнизкого напряжения, которая питает устройства энергией, полученной от локальной электролинии. Такой рабочий эффект достигается благодаря разделению обмоток специальной усиленной электроизоляции, двойной или тройной. На стальной сердечник непосредственно наматывается обмотка, и между ними возникает магнитная связь, благодаря потоку энергии, проходящему через них. Индуцирование полученной энергии происходит во второй обмотке трансформатора.

Основное преимущество такого трансформатора в том, что он предотвращает резкие и сильные перепады напряжения, тем самым предохраняя аппаратуру от поломок, а жизнь человека от травм.

Для чего используется разделительный трансформатор

Квалифицированный электрик будет настаивать именно на покупке такого оборудования для бытовых либо прочих нужд. Это объясняется простотой работы устройства, его относительной доступностью и безопасностью, ведь как защищает этот аппарат от ударов тока, знает даже школьник-старшеклассник, которому известна инструкция по ТБ с уроков физики.

 

Если спросить профессионала, для чего нужен такой агрегат, то все просто: он работает в условиях повышенной электроопасности, на опасных предприятиях и производствах, во влажных помещениях – банях, саунах, ваннах, и даже в громкоговорителях и некотором станочном оборудовании с высоким кВт, его назначение очень широко.

Если собираетесь делать в доме ремонт, то для теплого пола просто необходимо установить УЗО. Вообще, к любому вопросу, связанному с электричеством нужно подходить очень серьезно. Допустим, в ванной существует целый свод правил безопасности при установке розеток и электрических механизмов:

• пригласить для консультации специалиста;
• минимально допустимое расстояние для установки розетки и прочих электрических механизмов – не ближе 60см к умывальнику и ванне;
• любое приспособление должно иметь высокую степень защиты от воды и конденсата;
• щиток должен располагаться на высоте взрослого человека;
• желательно, чтобы при нарушении работы он издавал звуковой сигнал.

Виды трансформаторов

В зависимости от области применения, материалов обмотки и количества фаз трансформаторы могут быть:

1. Трансформатор, предназначенный для работы с высоким напряжением (от 400 ква), называется трансформатор тока (трт). Это высоковольтный аппарат, который используется в различных релейных приспособлениях.
2. Импульсный трансформатор преобразует полученные сигналы и передает прямоугольный электрический импульс, чаще всего применяется в технике, где вч помехи через кабель питания нарушают работу или ведут к нарушению строчной развертки (приобретается до 100 ква).
3. Для преобразования синусоидального напряжения в устройствах с оцифровкой ts используется пик-транcформаторное устройство (очень популярно производство lider).
4. В некоторых устройствах обе обмотки соединены в одну напрямую, и благодаря такому конструктивному решению имеют помимо магнитной связи еще и электрическую. Это используется в автотрансформаторах.
5. Силовой прибор используют при особо высоких напряжениях, от 380в, чаще всего на производстве, выбор делается из расчета, что максимально допустимое напряжение электросети на 10 % меньше;
6. Для освещения улиц и тоннелей широко применяется безопасный разделительный трансформатор для переносного освещения. Это устройство представляет из себя компактную коробочку, в которой и расположены изолированные обмотки. Портативный прибор может быть установлен на специальную платформу, либо на дин рейку. Переносной трансформатор часто применяется на открытых местностях либо в экстремальных условиях работы.

В свою очередь разделительные трансформаторы также бывают разные. Допустим, все медицинские учреждения оснащены устройством, которое отвечает за электроснабжение для операционных, реанимационных и прочих отделений. Этот агрегат называется индивидуальный медицинский разделительный трансформатор для it-системы, и работает в пределах напряжений 220 220 В.   Очень популярные модели, производства компании allintext, одного из лидеров мировой электрической промышленности, и из отечественных производителей осо электра. Ключевой особенностью этих агрегатов является полное отсутствие связи гальванической развязки с нейтралью и фазой, благодаря чему поражение больных либо работников мед. учреждений невозможно, и проводится защита информации. При желании можно присоединить  специальный командный блок, который будет на расстоянии управлять процессом при помощи алгоритмов и программ.

Для бытовых нужд чаще всего применяется повышающий разделительный агрегат. Он может быть силовым, бытовым или промышленным; в зависимости от области применения максимально допустимое напряжение будет варьироваться в пределах 380 220 В. Его производят       однофазным и трехфазным. Работа зависит от размеров индукции в устройстве. В быту необходим для газовых котлов или прочего отопительного оборудования.

Часто применяются разделительные трансформаторы с присоединением втычным либо винтовым. Тип подключения определяется степенью безопасности модели и требованиям во время работы. Такие приспособления работают при номинальном входном напряжении 500 ква.

Как подключить трансформатор к котлу отопления

Для начала нужно отключить питание в механизмах. Теперь нам необходимо развязать гальваническую цепь, поэтому применяем трансформатор 380 380  разделительный (либо подходящий по мощности  к модели котла, но обязательно с равными сигналами входа и выхода). Желательно, чтобы предохраняющая техника имела максимальный порог напряжения на 10-15 %, чем сам котел. Теперь подключаем устройства, при работе необходимо соединение с нулевым проводом (бесперебойное), поэтому сразу же выключаем питатель фазы. Первую проверку нужно осуществить во время повторного нагрева оборудования, так советует производитель legrand, при повторном подключении к сети нужно дождаться охлаждения механизма.

Как сделать трансформатор

Ниже предоставлена рабочая схема, по которой разделительный трансформатор осуществляет работу. Как уже понятно из всего вышесказанного, это устройство не что иное, как два соединенных магнитным полем силовых приспособления. Мы предлагаем попробовать изготовить маломощный транформатор. На схеме демонстрируется две отдельные полуобмотки (данный термин означает, что обе обмотки в свою очередь делятся на какие-то части).

Разделительный сетевой трансформатор будет подключаться к сети 220 в. Две полуобмотки соединены последовательным путем (1 и 2). Их пока не трогаем, но нужно снять напряжение с 5 и 15. Наша цель, чтобы на холостом ходу напряжение уменьшилось до 216 В, так что нужно подсоединить обмотки к каркасу, он может быть корпусный, лишь бы провода не соприкасались. Теперь полуобмотки 1, 2, 5′ и 15′ стали первичными. Для проверки подсоединяем обычную лампу к контактам и включаем в сеть, но не в 220, а в 36 В, так безопаснее.

При желании можно встроить в механизм стабилизатор либо дроссель. Впоследствии это может быть как бытовой, так и компактный разделительный трансформатор для мастерской. Лучше начинать с небольших моделей, т.к. у них значительно легче монтаж.

Если подобного опыта нет, то конечно, лучше всего обратиться за помощью к специалистам. Ведь электричество – это раздел промышленности, где без определенных навыков очень сложно правильно настроить и подключить технику.

 

---

Зачем нужен разделительный трансформатор 220/220 и как он работает | Энергофиксик

Здравствуйте уважаемые гости и подписчики моего канала. Сегодня я хочу вам рассказать о таком гаджете, как разделительный трансформатор 220/220 Вольт. Так же расскажу, как он работает и где в основном применяется.

Разделительный трансформатор

Разделительный трансформатор

Принцип работы разделительного трансформатора

На самом деле разделительный трансформатор (далее РТ) мало чем отличается от обычных понижающих или же повышающих трансформаторов. И в РТ, все так же происходит процесс трансформации электрической энергии.

Единственное различие заключено в том, что на общем магнитопроводе размещаются абсолютно идентичные обмотки. То есть у них полностью совпадают такие параметры как:

Толщина провода, количество витков, изоляция.

А проходящая электрическая мощность через первичную обмотку, за счет электромагнитной индукции преобразуется во вторичной обмотке, при этом вектора напряжений во вторичной и первичной обмотках полностью совпадают.

Назначение разделительного трансформатора

Главная задача РТ заключена в том, чтобы отделить цепи напряжения электроприборов от основной электрической сети за счет использования изолированных автономных силовых обмоток.

РТ нужен для того чтобы максимально повысить уровень безопасности электроприборов, а значит призван снизить электротравматизм.

Как подключается разделительный трансформатор

Если рассмотреть стандартную домашнюю проводку, то она должна быть реализована (по современным стандартам) трехпроводным кабелем, где кроме фазного провода и нуля есть заземляющий провод.

Типовая схема трехпроводной проводки

Типовая схема трехпроводной проводки

Таким образом, подключаемые к такой сети электроприборы заземляются и в случае возникновения тока утечки, УЗО (которое должно быть установлено в вашем распределительном щите) отключает линию с поврежденным электроприбором.

Но есть электроприборы, которые не имеют заземления.

Вот в таком случае и нужен разделительный трансформатор, ведь через него не только можно, но и нужно подключать приборы без заземления. Ведь во вторичной обмотке РТ как раз формируется собственная полностью изолированная от земли электрическая цепочка.

А это значит, что разность потенциалов присутствует только между клеммами разделительного трансформатора. И если произойдет повреждение изоляции электроприбора, или самой линии подключенной через разделительный трансформатор, то электрический потенциал, конечно, будет присутствовать на поврежденном приборе.

Вот только если человек его коснется, то никакого повреждения электрическим током не произойдет. Так как будет отсутствовать цепь протекания тока из-за отсутствия соединения схемы с потенциалом земли.

Вроде все замечательно, но даже при использовании разделительного трансформатора есть риск поражения электрическим током.

Правила безопасности при использовании Разделительного трансформатора

1. Запрещено касаться одновременно выводных клемм трансформатора.
2. Первичная обмотка подключена в общую сеть, поэтому должна быть защищена УЗО.
3. Запрещено заземлять корпуса электрических приборов, которые подключены к сети через РТ.
4. Подключать через РТ допустимо только один электроприбор. Если же нужно подключить еще несколько приборов, то использование приборов контроля напряжения обязательно.

КПД Разделительного трансформатора и область применения

У любого трансформатора во время работы происходит потеря части энергии. Так вот коэффициент полезного действия РТ в зависимости от модификации может варьироваться от 75% до 85-90 %.

Используют РТ в основном в местах, где предъявляются повышенные требования к электробезопасности, а именно:

• Комнаты с повышенной влажностью.
• Подвальные помещения
• Кабельные колодцы.
• При работах с электроинструментом относящимся к 1-ому классу электробезопасности.
• Питание медицинских приборов стационарной установки и т.п.

Заключение

Разделительный трансформатор это крайне полезный прибор повышающий общую электробезопасность. Если вам понравился материал, тогда ставим лайк и подписываемся. Спасибо за ваше внимание!

ТСЛ разделительные

Технические характеристики разделительных трансформаторов ТСЛ 6/10 кВ 

Мощность кВА	Напряжение		Схема и группа соединения	Uк %	Iхх %	Потери		Масса кг
	ВН, кВ	НН, кВ				х. х., Вт	к.з., Вт
1250	6 10	6 10	Д/Ун-11 У/Ун-0 Д/Д-0 Ун/Д-11	6	0,8	2800	11000	3450
1600				6	0,6	3300	11500	4200

Покупайте надежные и долговечные разделительные трансформаторы ТСЛ с литой эпоксидной изоляцией и классом напряжения 6, 10 кВ.

Понятие разделительных трансформаторов

Разделительным трансформатором называют устройство, предназначенное для преобразования электрической энергии огромного напряжения в электрический ток 220, 400 В, пригодный для использования в промышленной или бытовой сети. Первичная обмотка разделительного трансформатора отделена от вторичных методом электрического деления цепей. Используется или двойная, или усиленная изоляции, либо обычная изоляция и дополнительный защитный экран.

Безопасный разделительный трансформаторы генерируют переменный ток не более 50 В и постоянный не выше 120 В.

Область применения разделительных ТСЛ

Области применения сухих разделительных трансформаторов связаны с необходимостью наличия гальванической развязки первичной и вторичной обмоток и изоляции оборудования от контура заземления. Разделительный трансформатор повышает безопасность эксплуатации электрического оборудования, чем оно было бы напрямую подключено к сети питания.

В правилах устройства электрических установок ванные комнаты относятся к помещениям повышенной опасности – это обусловлено высоким уровнем влажности, наличием текущей воды и обилием металлических изделий без устойчивого заземления. Размещение розеток на 220 В возможно лишь в некоторых зонах, а дополнительно обязательно следует обеспечить защиту от потенциального поражения током. Именно в этих случаях розетки подключаются через разделительные трансформаторы.

Использование разделительных трансформаторов при обустройстве промышленных электрических установок так же уменьшает риск поражения электричеством, поскольку ток, который возникает из-за пробоя изоляции, будет существенно мал (это связано с гальванической изоляцией на вторичной обмотке). Если нужно обеспечить подачу электроэнергии в помещения, к которым предъявляются высокие требования электрической безопасности (с повышенной влажностью, медицинские учреждения), то применяются разделительные трансформаторы с управлением изоляцией и выносным постом под дистанционным контролем (ПДК).

Как оформить заказ на разделительные трансформаторы ТСЛ

Покупайте разделительные трансформаторы ТСЛ сухого типа, отправив электронное сообщение на почтовый ящик [email protected] или позвонив по номеру телефона (495) 545 45 11. На нашем сайте вы также можете заказать обратный звонок менеджера.

Мы предлагаем своим клиентам:

• Продолжительную гарантию на все виды продукции.
• Скидки и специальные прайсы для партнеров, оптовых и розничных покупателей.
• Оказание всех транспортных услуг, включая оформление документов для пересечения границ.
• Товар в наличии и под заказ.

Для чего нужен разделительный трансформатор 220/220 и как он работает | Энергофиксик

Здравствуйте, дорогие подписчики и посетители моего канала. В сегодняшнем материале пойдет речь о таком интересном и не так сильно распространенном изделии (в частном секторе), как разделительный трансформатор 220/220 Вольт. Также речь пойдет о принципе его работы и основной области применения. Итак, начнем.

Как работает разделительный трансформатор

По своей сути работа разделительного трансформатора (РТ) практически ничем не отличается от принципа работы самых обыкновенных повышающих, а также понижающих трансформаторов. В нем тоже проходят процессы трансформации электрической энергии.

Есть только одно отличие, которое состоит в том, что на магнитопроводе в разделительном трансформаторе устанавливаются одинаковые обмотки. У них совпадают такие параметры как: толщина намоточного провода, число витков и изоляция.

При этом в процессе трансформации полностью сохраняется как величина, так и векторы напряжения, индуцируемого во вторичной обмотке.

Для чего необходим разделительный трансформатор

В первую очередь он необходим для того, чтобы разделить цепи напряжения электроприборов от главной электрической сети за счет применения изолированных силовых обмоток.

Так вот РТ необходим для того, чтобы поднять на максимальный уровень безопасности электроприборы, а, следовательно, служит для снижения электротравматизма в целом.

Подключение разделительного трансформатора в сеть

Итак, давайте для примера изучим типовую новую проводку жилого здания, выполненную трехпроводным кабелем, где кроме фазы и рабочего нуля присутствует и заземление.

Подключенные к подобной сети электроприборы заземляются, и в случае возникновения тока утечки установленное в вашем распределительном щитке УЗО отключает повреждённый участок или же дом сразу целиком.

Но существуют приборы, у которых нет возможности заземления. Так вот именно в таком случае нам и потребуется РТ, ведь через него как раз и нужно подключать электроприборы без возможности заземления.

Все дело в том, что во вторичной цепи РТ создается собственная и изолированная от общей сети и соответственно земли электрическая цепь.

Значит, разность потенциалов присутствует исключительно на клеммах разделительного трансформатора и в случае возникновения ситуации, когда у электроприбора будет повреждена изоляция или будет повреждена сама линия, такой прибор не будет представлять для человека никакой опасности по причине отсутствия соединения сети с потенциалом земли.

Все хорошо, но даже в таком вроде бы полностью безопасном варианте есть риски поражения током, поэтому нужно строго соблюдать правила.

Правила безопасности во время использования разделительного трансформатора:

1.      Запрещается касаться одновременно выводных клемм трансформатора.

2.      Первичная обмотка, которая подключается в общую сеть, должна в обязательном порядке заземляться.

3.      Запрещено заземлять корпуса электроприборов, подключенных к сети после разделительного трансформатора.

4.Разрешено подключать через РТ только один электрический прибор. Если необходимо подключить сразу несколько приборов, то применение специальных приборов по контролю напряжения строго обязательно.

КПД и область применения РТ

Разделительные трансформаторы в основном используют в тех местах, где предъявляются повышенные требования к электробезопасности:

·         Помещения с повышенной влажностью.

·         Подвалы.

·         Кабельные колодцы.

·         Применяются во время проведения работ с электроинструментом, отнесенным к первому классу электробезопасности.

·         Подключение медицинских приборов стационарной установки.

Так вот разделительный трансформатор — это достаточно полезный прибор, который существенно повышает электробезопасность.

Зачем мне развязывающий трансформатор?

На промышленных рабочих площадках существует несколько способов защиты тяжелых машин и оборудования. Использование изолирующего трансформатора – один из наиболее распространенных методов, применимых как для обеспечения электробезопасности, так и для повышения эффективности работы.

Что такое изолирующий трансформатор?

Вообще говоря, изолирующий трансформатор – это защитное устройство, используемое для облегчения передачи энергии от источника (вход – обычно переменного тока) к подключенному устройству или машине (выход).Внутри блок содержит отдельные первичные и вторичные обмотки с помощью основного изолирующего компонента. Для сравнения: автотрансформатор имеет первичную и вторичную обмотки, которые соединены или используются совместно.

Изолирующий трансформатор может иметь соотношение витков 1: 1, что подразумевает наличие одинакового напряжения на первичной (входной) и вторичной (выходной) цепи. Эта установка применима для защиты подключенных цепей на выходной стороне, а также операторов от токов между землей и проводниками, которые находятся под напряжением.

Этот тип трансформатора может также использоваться для повышения или понижения напряжения для совместимости. Например, изолирующий трансформатор с первичной обмоткой 120 В и вторичной обмоткой 240 В используется для преобразования мощности от источника питания 120 В в 240 В для совместимого оборудования на вторичной стороне.

Защитные механизмы (преимущества и преимущества)

Как упоминалось ранее, изолирующие трансформаторы в основном используются для повышения электробезопасности. Пользователи могут использовать эти устройства для изоляции цепей и снижения потенциальных скачков напряжения во время ремонта, тестирования или обслуживания.

Кроме того, этот тип трансформатора используется для уменьшения нежелательного воздействия электрических шумов от окружающих машин или «грязных» источников энергии. При использовании на объекте с устройствами, излучающими большое количество электрических шумов, изолирующий трансформатор можно защитить с помощью электростатического экрана.

Например, экран Фарадея используется для повышения качества энергии в изолирующих трансформаторах во время использования, когда применяется для уменьшения электрического шума. Такие методы можно найти на промышленных объектах с тяжелыми машинами и в местах с высокими стандартами в области электрооборудования, где используется чувствительное оборудование.Примеры последних включают больницы, лаборатории и центры обработки данных.

Подпишитесь на нашу рассылку новостей

Будьте в курсе новых продуктов, скидочных кодов и последних новостей Larson Electronics!

100% конфиденциальность.

Для чего нужен изолирующий трансформатор?

Разделительный трансформатор – это трансформатор с гальванической развязкой между входной и выходной обмотками. Изолирующий трансформатор используется для предотвращения случайного одновременного прикосновения пользователей к заряженному телу.Изолирующий трансформатор, коэффициент трансформации которого обычно составляет 1: 1, представляет собой специальный трансформатор с высокой прочностью изоляции между первичной и вторичной обмотками для изоляции различных потенциалов для подавления синфазных помех.

Изолирующий трансформатор – это безопасный источник питания, обычно используемый для ремонта и технического обслуживания машин, и играет роль защиты, молниезащиты и фильтрации. Принцип действия повышающего и понижающего изолирующего трансформатора такой же, как и у обычного трансформатора.Все они используют принцип электромагнитной индукции. Поскольку вторичная обмотка не подключена к земле и нет разницы потенциалов между какой-либо вторичной линией и землей, изолирующий трансформатор безопасен в использовании и часто используется в качестве источника питания для обслуживания.

Основная функция повышающего и понижающего развязывающего трансформатора – полностью изолировать первичную и вторичную стороны, а также изолировать контур. Кроме того, высокочастотные потери в железном сердечнике используются для подавления высокочастотных помех в контуре управления.Использование изолирующих трансформаторов для левитации вторичной обмотки относительно земли можно использовать только в ситуациях, когда диапазон источника питания небольшой, а линия короткая. В этот момент ток емкости системы относительно земли слишком мал, чтобы причинить вред людям. Другой важной функцией повышающего и понижающего изолирующего трансформатора является изоляция опасного напряжения для защиты персонала.

С развитием энергосистемы трансформатор играет все более важную роль в качестве ключевого оборудования в энергосистеме.Его безопасная работа напрямую связана с надежностью всей энергосистемы. Деформация катушки трансформатора относится к осевым и амплитудным изменениям размеров, смещению корпуса, деформации катушки и другим ситуациям, которые возникают, когда катушка находится под нагрузкой. Существуют две основные причины деформации обмотки трансформатора: первая заключается в том, что на трансформатор неизбежно воздействует внешнее короткое замыкание во время работы; во-вторых, трансформатор случайно столкнулся в процессе транспортировки и подъема.

Чтобы обеспечить личную безопасность и избежать ненужных потерь во время обслуживания, лучше всего подключить изолирующий трансформатор 1: 1 к цепи 220 В переменного тока между сетью и концом входа питания, чтобы предотвратить поражение электрическим током (показано на рисунке 1). ). Если для обнаружения цепи используется осциллограф, сканер, генератор сигналов или другое оборудование, заземляющий провод трехжильного кабеля питания этого оборудования должен быть отсоединен (показано на рисунке 2). Кроме того, источник питания не может работать без нагрузки во время обслуживания, и для проверки необходимо добавить эквивалентную нагрузку около 280 Ом.

Обзор разделительных трансформаторов

Разделительный трансформатор – это трансформатор, в котором входная и выходная обмотки электрически изолированы. Изолирующий трансформатор должен изолировать ток первичной обмотки и вторичной обмотки соответственно.

Каталог

I Что такое изолирующий трансформатор?

Изолирующие трансформаторы являются безопасными источниками питания и обычно используются при ремонте и техническом обслуживании машин для защиты, молниезащиты и фильтрации.

Принцип действия изолирующего трансформатора такой же, как и у обычного трансформатора 一 принцип электромагнитной индукции . Разделительные трансформаторы обычно (но не все) относятся к трансформаторам 1: 1. Хотя вторичная обмотка не подключена к земле, все же существует разность потенциалов и разность фаз 180 градусов между любой линией вторичной обмотки и землей, что опасно.

Источником питания для управляющего трансформатора и электронного лампового оборудования также является изолирующий трансформатор.Источники питания, такие как вентильные усилители, вентильные приемники и осциллографы, а также трансформаторы управления токарными станками, являются изолирующими трансформаторами. Например, развязывающий трансформатор 1: 1 обычно используется для безопасного обслуживания цветных телевизоров. Он также используется в кондиционерах.

Рис. 1. Изолирующий трансформатор

Прежде всего, мы обычно используем одну линию переменного напряжения питания для подключения к земле, и существует разность потенциалов 220 В между другой линией и землей, что вызывает поражение электрическим током.Однако вторичная обмотка изолирующего трансформатора не подключена к земле, и между любыми двумя проводами и землей нет разницы потенциалов. Люди не получат поражения электрическим током, если коснутся какой-либо линии, поэтому это безопаснее.

Во-вторых, выходной конец изолирующего трансформатора полностью открыт и изолирован от входного конца, так что он имеет хороший фильтрующий эффект на входном конце трансформатора (напряжение источника питания, подаваемое сетью), чтобы обеспечить чистое напряжение питания электрооборудования.

Другое применение – предотвращение помех. Его можно широко использовать в метро, ​​высотных зданиях, аэропортах, станциях, доках, промышленных и горнодобывающих предприятиях, а также в туннелях для передачи и распределения электроэнергии.

II Как работает изолирующий трансформатор?

Принцип действия изолирующего трансформатора такой же, как и у обычного трансформатора. Оба они используют принцип электромагнитной индукции. Разделительный трансформатор обычно относится к трансформатору 1: 1. Поскольку вторичная обмотка не подключена к земле, нет разницы потенциалов между любой вторичной линией и землей, что безопасно в использовании и часто используется для обслуживания источника питания.

Не все изолирующие трансформаторы являются трансформаторами 1: 1. Источником питания для управляющего трансформатора и электронного лампового оборудования также является изолирующий трансформатор. Источники питания, такие как вентильные усилители, вентильные приемники, осциллографы и управляющие трансформаторы токарного станка, являются изолирующими трансформаторами. Изолирующий трансформатор 1: 1 обычно используется для безопасного обслуживания цветных телевизоров и кондиционеров.

III Назначение изолирующего трансформатора

Как правило, хотя первичная и вторичная обмотки трансформатора также выполняют функцию изоляции цепи, в случае более высоких частот емкость между двумя обмотками все равно будет вызывать электростатические помехи . между контурами с обеих сторон.

Во избежание таких помех первичная и вторичная обмотки изолирующего трансформатора обычно размещаются на разных столбцах сердечника для уменьшения емкости между ними.Первичная и вторичная обмотки также могут быть размещены концентрически, но между ними размещен электростатический экран для обеспечения высокой защиты от помех.

Электростатическое экранирование представляет собой незамкнутый медный лист или немагнитную проводящую бумагу между первичной и вторичной обмотками, который называется экранирующим слоем. Медный лист или немагнитная проводящая бумага соединяется с корпусом проволокой. Иногда, чтобы получить лучший экранирующий эффект, по всему трансформатору также покрывают экранирующую оболочку.

Экран также добавлен к выводу обмотки для предотвращения других внешних электромагнитных помех. Таким образом, будет только основная остаточная магнитная связь между первичной и вторичной обмотками, а эквивалентная распределенная емкость между ними может быть менее 0,01 пФ, что значительно снижает емкостной ток между первичной и вторичной обмотками и эффективно подавляет источник питания и всевозможные помехи от других цепей.

IV Как использовать изолирующий трансформатор

1. Подключите входную клемму изолирующего трансформатора к соответствующему напряжению источника питания (380 В) и подключите выходную клемму изолирующего трансформатора (660 В) к входной клемме. оборудования, которое будет использоваться.

2. Включите блок питания, и он сможет нормально работать.

В Классификация

1.

Обычный изолирующий трансформатор

Обычные развязывающие трансформаторы не имеют прямого электрического соединения между первичной и вторичной обмотками, поэтому они выполняют функцию изоляции потенциала независимо от коэффициента трансформации, в то время как изоляция трансформаторы могут изолировать более высокие разности потенциалов.

Он широко используется в линиях электропередач переменного тока и линиях связи для изоляции контуров заземления и эффективного подавления синфазных помех в низкочастотном и звуковом диапазоне, но не может подавлять помехи в дифференциальном режиме.

Изолирующие трансформаторы сигналов и импульсов также широко используются в диапазоне аудио / видео для прерывания контура заземления и выполнения таких функций, как связь переменного тока, изоляция компонентов постоянного тока и согласование импеданса. Из-за распределенной емкости между первичной и вторичной сторонами сопротивление контура заземления изолирующего трансформатора уменьшается.

2.

Экранированный изолирующий трансформатор

Металлический экранирующий слой вставлен между первичной и вторичной сторонами экранирующего изолирующего трансформатора. Экранирующий слой делит емкость между первичной и вторичной сторонами на две части, которые играют роль экранирования.

Рис. 2. Экранированный изолирующий трансформатор

Если металлический экранирующий слой подключен к клемме заземления трансформатора, синфазные помехи с первичной стороны обходятся импедансом экранирующего слоя до достижения вторичная сторона.

Если металлический слой подключен к входной клемме первичной стороны трансформатора (при наличии зарядного устройства ответвлений, зарядного устройства ответвлений или клеммы заземления и клеммы нейтрали), интерференция дифференциального режима с первичной стороны также будет короткой. – замыкается экранирующим слоем до выхода на вторичную сторону.

3.

Изолирующий трансформатор с двойным экраном

Когда синфазные и дифференциальные помехи появляются на первичной стороне одновременно, экранирующий слой подключается к первичной стороне для уменьшения шума дифференциального режима, а другой экранирующий слой подключается к опорной плоскости или заземлению синфазных помех для уменьшения синфазных помех.

Корпус изолирующего трансформатора также подключен к защитному заземлению. Соединительный провод экранирующего слоя должен быть коротким и надежным, иначе на высоких частотах эффект экранирования будет значительно снижен.

4.

Трехфазный изолирующий трансформатор

(1) Принцип действия трехфазного изолирующего трансформатора

В основном он использует электромагнитную индукцию для уменьшения емкости первичных и вторичных линий. Как правило, он используется в кондиционерах для облегчения обслуживания в соответствии со спецификацией 1: 1.В нормальных условиях между первичной обмоткой и вторичной обмоткой трансформатора имеется изолирующая цепь. Но если частота выше, будут электростатические помехи с обеих сторон.

Рис. 3. Трехфазный развязывающий трансформатор

Такого рода помех можно избежать, поместив первичную и вторичную обмотки изолирующего трансформатора на неиспользуемые колонны. Таким образом можно уменьшить емкость между ними.Размещение между ними имеет определенные принципы и функции. Если они расположены концентрически, будет добавлено электростатическое экранирование, а способность к помехам будет очень высокой.

(2) Функция изолирующего трансформатора

1) Он может полностью изолировать электрические цепи на первичной и вторичной сторонах, а также изолировать цепь. Кроме того, высокочастотный шум в его железном сердечнике может предотвратить попадание высокочастотного шума в контур управления.Только в случаях небольшого диапазона электропитания и коротких линий используется изолирующий трансформатор для заземления вторичной обмотки. В это время емкостной ток на землю системы слишком мал, чтобы вызвать травму.

2) Электрическая изоляция. Выходная и входная емкостная связь изолирующего трансформатора мала, и она оказывает сдерживающее влияние на помехи, вызванные молнией, разрядом, переключением сети, запуском двигателя и другими шумами сети. Это относительно эффективный подавитель шума источника питания.

С этой точки зрения изолирующий трансформатор более эффективен для защиты оборудования. Так называемая защита личной безопасности относится к защите людей, которые работают с этим оборудованием. Поскольку электродвижущая сила изолирующего трансформатора получается за счет вторичной индукции, он не образует петлю с первичной стороной (которая образует петлю с землей), поэтому он не вызовет поражения электрическим током.

3) Измените напряжение. Трехфазный изолирующий трансформатор может изменять напряжение переменного тока 220 В на 15 В переменного тока, он может даже отделить 220 В GND от 15 В GND, что очень важно.

Мы знаем, что когда человеческое тело удерживает нейтральный провод 220 В, а затем касается земли, ток не течет, но если человеческое тело удерживает провод под напряжением, а затем касается земли, это будет опасно для жизни.

Изолирующий трансформатор может изолировать контрольную точку (т. Е. Землю). После изоляции трансформатора, например, если напряжение все еще составляет 220 В, пока два провода не соприкасаются с землей, тогда нет проблем, если человеческое тело удерживает любой из них и соединяется с землей. .

5. Изолирующий трансформатор

в ИБП

Разделительный трансформатор ИБП в основном выполняет следующие функции:

(1) Снижение нулевого напряжения и оптимизация сети питания оконечных устройств ИБП

Установка Изолирующий трансформатор на выходе инвертора ИБП может изолировать электрическое соединение между входом и выходом, тем самым эффективно снижая нулевое напряжение на выходе.

Поскольку вторичная обмотка изолирующего трансформатора имеет соединение Y-типа, новая нейтральная линия генерируется после заземления нейтральной точки, тем самым снижая напряжение нулевого заземления.

Рис. 4. Изолирующий трансформатор в ИБП

Фактически, миникомпьютеры HP, IBM и SUN предъявляют чрезвычайно высокие требования к нулевому напряжению заземления для обеспечения точных вычислительных возможностей и высоконадежной обработки данных. возможности передачи. Установка изолирующего трансформатора может полностью решить проблемы, вызванные высоким нулевым напряжением заземления.

(2) Отфильтруйте гармоники на стороне нагрузки и улучшите качество питания

Сам разделительный трансформатор имеет индуктивные характеристики.Он может отфильтровывать большое количество гармоник низкого порядка на стороне нагрузки, уменьшать высокочастотные помехи и может значительно ослаблять гармоники высокого порядка. Использование силовых изолирующих трансформаторов может эффективно подавлять шумовые помехи, проникающие в источник питания переменного тока, и улучшать электромагнитную совместимость оборудования.

(3) Повышение способности защиты от перегрузки и короткого замыкания для защиты нагрузки и хоста ИБП

Благодаря своим характеристикам изолирующий трансформатор является наиболее стабильным устройством в ИБП.Во время нормальной работы ИБП, если он сталкивается с большим током короткого замыкания, трансформатор генерирует обратную электродвижущую силу, задерживает воздействие тока короткого замыкания на нагрузку и инвертор и защищает нагрузку и ИБП. хозяин.

(4) «Прохождение переменного тока и блокировка постоянного тока» . P защищает нагрузку при выходе из строя ИБП .

VI Разделительный трансформатор VS. Импульсный источник питания

Разделительный трансформатор – это трансформатор с гальванической развязкой между входной и выходной обмотками.Его функция – безопасная изоляция людей и электроприборов. Так в чем же разница между изолированным трансформатором и импульсным источником питания?

1. Все входы и выходы изолирующего трансформатора представляют собой переменный ток, в то время как импульсный источник питания преобразует переменный ток в постоянный ток

2. Разделительный трансформатор – это устройство, которое использует принцип электромагнитного поля. индукция для изменения напряжения, тока и импеданса.Изолирующий трансформатор первичной обмотки используется в цепях переменного тока . Импульсный источник питания – это источник питания, в котором используются современные силовые электронные технологии для управления соотношением времени включения и выключения переключающих транзисторов для поддержания стабильного выходного напряжения. Импульсные источники питания бывают двух типов: переменный ток в постоянный и постоянный ток.

Рисунок 5. Импульсный источник питания

3. КПД: изолирующий трансформатор мощностью 400 Вт имеет высокий КПД, а импульсный источник питания 400 Вт имеет низкий КПД;

4 . Повышение температуры: Повышение температуры изолирующего трансформатора 400 Вт ниже, чем у импульсного блока питания 400 Вт.

5 Стоимость изолирующего трансформатора мощностью более 500 Вт ниже, чем у импульсного источника питания.

6 . Сам развязывающий трансформатор не имеет помех, но сам импульсный источник питания является источником высокочастотных помех с высокочастотным электромагнитным излучением;

7 . Срок службы изолирующего трансформатора больше, чем у импульсного источника питания;

8 . Изолирующий трансформатор может нормально работать при -30 ℃, но импульсный источник питания уже трудно использовать на холодном севере;

9 . Изолирующий трансформатор имеет гибкий и настраиваемый объем, без независимой и открывающейся формы, а импульсный источник питания имеет длительный индивидуальный цикл;

10 . Изолирующий трансформатор можно использовать при явной перегрузке за короткое время, а импульсный источник питания – нет.

Рекомендуемый артикул:

Общие сведения о трансформаторах напряжения

Изолирующий трансформатор. Что нужно знать

Что такое изолирующий трансформатор?

Изолирующий трансформатор – это трансформатор, используемый для передачи электроэнергии от источника переменного тока к какому-либо оборудованию или устройству, при этом запитываемое устройство изолируется от источника питания, обычно по соображениям безопасности.Изолирующие трансформаторы обеспечивают гальваническую развязку и используются для защиты от поражения электрическим током, для подавления электрических шумов в чувствительных устройствах или для передачи энергии между двумя цепями, которые нельзя соединять. Трансформатор, продаваемый для изоляции, часто имеет специальную изоляцию между первичной и вторичной обмотками и рассчитан на то, чтобы выдерживать высокое напряжение между обмотками.

Википедия – Изолирующий трансформатор

Типовая схема электрооборудования

Вы, вероятно, этого не знаете, но ваше сетевое питание, скорее всего, обеспечивается через изолирующий трансформатор.В электрической подстанции, которая питает ваш дом, скрывается огромный кусок меди и железа (трансформатор), который потребляет относительно высокое электрическое напряжение и преобразует его в наше общепризнанное напряжение 230–240 В, которое мы все знаем. В ваш дом от этого трансформатора идет кабель с двумя жилами. Один – это токоведущий провод, а другой – объединенный провод защитного заземления и нейтрали (PEN). (Это наиболее распространенная в Великобритании система TN-C-S. Доступны и другие системы.)

Внутри вашего дома провод PEN разделяется на нейтраль и землю внутри вашего потребительского блока / распределительного щита, также известного как плата предохранителей. Обратите внимание, что здесь нейтраль и земля соединены вместе, что означает, что напряжение между фазой и нейтралью такое же, как напряжение между фазой и землей – номинальное 230 В, а напряжение между нейтралью и землей равно нулю (поскольку они соединены вместе). Также обратите внимание, что токоведущий провод, проходящий через предохранитель электрической платы, разделен на выводы для ваших различных цепей, каждая из которых защищена автоматическим выключателем или плавким предохранителем.Для дополнительной защиты также может быть установлено устройство защитного отключения (УЗО). В то время как предохранитель или автоматический выключатель обычно требует много ампер тока для отключения или срабатывания УЗО с током около 30 мА, протекающим на землю (на самом деле дисбаланс между токами под напряжением и нейтралью, которые при нормальной работе одинаковы). Он используется для обеспечения дополнительной защиты при возможном контакте с водой или в других потенциально опасных ситуациях. Запомни это!

Идея этого устройства – обеспечение электробезопасности.Если токоведущий провод отсоединится от части оборудования и коснется заземленного шасси, то протечет сильный ток и сработает предохранитель или сработает прерыватель. Тот же результат будет получен, если в оборудовании возникнет короткое замыкание между фазой и нейтралью. Если в электрическом душе есть оголенный проводник, с которым контактирует вода, тогда будет меньший электрический ток, который будет течь от живого к земле, и это обнаруживается УЗО, которое сработает и отключит электроэнергию к неисправному элементу оборудования. (и все остальное в той же цепи).Удобно, если вы обнажены в заземленной ванне.

Итак, теперь у нас есть три проводника в розетке. Предполагая, что мы подключены к земле (поскольку мы стоим на ней), тогда мы получим удар электрическим током, если случайно коснемся токоведущего проводника, но мы будем в безопасности, если коснемся нейтрального проводника (как нейтраль относительно земли. напряжение равно нулю). Если мы изолированы от земли (например, в резиновых сапогах), мы можем коснуться токоведущего проводника и не получить электрический ток. Если мы коснемся как токоведущего, так и нулевого проводов, мы, конечно, получим ток.

Изолирующий трансформатор для обеспечения безопасности

Итак, как можно использовать изолирующий трансформатор для обеспечения электробезопасности? Все сводится к тому, что на самом деле представляет собой трансформатор. Проще говоря, это две катушки проволоки вокруг железного сердечника. Входящая катушка, называемая первичной, преобразует электрическое поле в магнитное. Это магнитное поле затем индуцирует электрическое поле на второй катушке, и, следовательно, на выходе этой катушки (называемом вторичной обмоткой) появляется напряжение. Изменяя количество витков в катушках, можно повышать или понижать напряжение, но в нашем случае количество витков равно, поэтому выходное напряжение такое же, как и входное.Однако важно понять, что между входом и выходом нет электрического соединения. Связь сделана магнетизмом. Это означает, что выход «изолирован» от входа, отсюда и термин изолирующий трансформатор!

Выход изолирующего трансформатора все еще имеет номинальное выходное напряжение 230 В между его выходными проводниками, но нет связи с землей. Это означает, что вы можете безопасно прикоснуться к любому проводнику без риска поражения электрическим током. Однако вы все равно получите удар электрическим током, если дотронетесь до обоих проводов!

Важно отметить, что с изолирующим трансформатором устройство, которое может иметь замыкание на землю, которое может привести к срабатыванию автоматического выключателя или срабатыванию предохранителя, будет работать нормально.Фактически, изолирующие трансформаторы используются именно по этой причине в определенных приложениях, где внезапное отключение питания из-за замыкания на землю может вызвать еще большие опасности (например, на химических заводах или в операционных). В таких случаях обычно обеспечивается мониторинг, чтобы в случае возникновения тревоги подавать сигнал тревоги.

На приведенной выше схеме при установке без изолирующего трансформатора устройство имеет замыкание на землю (например, токоведущий провод замкнулся на шасси).Поскольку нейтраль и земля соединены в блоке потребителя, система рассматривает это как короткое замыкание, и поэтому будет протекать большой ток, который приведет к срабатыванию предохранителя или срабатыванию автоматического выключателя. Это также приведет к срабатыванию УЗО, если оно установлено.

Когда в цепь включен изолирующий трансформатор, ничего не произойдет. Это потому, что вторичные живые и нейтральные больше не живые и нейтральные. Их действительно следует называть фазой 1 и фазой 2, поэтому я заключил их в кавычки. Поскольку они больше не находятся под напряжением и нейтрали, нет связи с входящей землей, и, следовательно, ток короткого замыкания не может протекать.В этом случае, поскольку есть короткое замыкание от «живого» к земле, это «живое» фактически становится эквивалентом нейтрали, а «нейтраль» фактически становится под напряжением. На приведенной выше схеме у вас будет 230 В между «фазой» и «нейтралью», 230 В между «нейтралью» и землей и ноль вольт между «фазой» и землей.

Однако в основном изолирующий трансформатор используется для обеспечения безопасности, когда люди работают под напряжением, случайное прикосновение к проводнику под напряжением не вызовет поражения электрическим током, или существует риск повреждения кабелей и т. Д.например, на строительных площадках.

Другим следствием этого является устранение «утечки на землю», то есть утечки тока от живого к земле, вызванной сетевыми фильтрами. Поскольку прямого заземления нет, то утечке на землю некуда течь. Это может быть полезно при работе рядом с пациентом или для уменьшения утечки на землю от нескольких устройств, чтобы избежать ложных срабатываний УЗО.

Использование изолирующего трансформатора для снижения электрического шума.

Трансформатор, будучи катушкой, имеет так называемую индуктивность. Индуктивность является препятствием для высокочастотных сигналов. Электрический шум – это высокочастотный сигнал, поэтому трансформатор препятствует этому. Другие проблемы с питанием также могут быть уменьшены, особенно если в конструкции трансформатора есть электростатический экран, который заземлен. С помощью этого метода можно эффективно уменьшить любые электрические переходные процессы между проводниками питания и землей.

Помехи между силовыми проводниками можно уменьшить за счет индуктивности, но не устранить.Вот почему в специализированных устройствах стабилизации мощности, которые включают в себя изолирующие трансформаторы, дополнительная фильтрация проводится на вторичной стороне трансформатора, чтобы еще больше уменьшить это.

Вместо того, чтобы вдаваться в подробности об этом, этот отрывок лучше всего подойдет для чтения перед сном.

Или можете просто поверить мне на слово.

Переделка облигации N-E

В сложных электрических установках или в некоторых, где проводка может быть старой, иметь плохие соединения или иным образом иметь чрезмерный импеданс, напряжение между нейтралью и землей может увеличиваться, особенно в самых удаленных от распределительного щита точках и особенно там, где задействованы высокие токи.Это может быть, а может и не быть проблемой для вашего электрического оборудования. Вы можете просто снова подключить нейтраль к земле, но электрические правила не допускают этого. Однако, поскольку вторичная обмотка изолирована от первичной, вы можете безопасно получить новую нейтраль и землю, соединив их во вторичной обмотке изолирующего трансформатора. Это также сделано для устранения шума между «нейтралью» и землей – когда вы замыкаете ее.

Однако при этом возникает проблема безопасности. Если, например, оборудование находится в зонах, которые могут контактировать с водой (например, в лабораториях), желательно защитить эту цепь с помощью устройства защитного отключения.Это связано с тем, что вода является довольно плохим проводником электричества, и в случае, если на часть оборудования попадает вода, протекает недостаточно тока, чтобы сгореть предохранитель, но может протекать ток, достаточный для того, чтобы кто-то, кто может контактировать с водой, и заземлить неприятный удар электрическим током. Обратите внимание, что для нарушения сердечного ритма требуется всего несколько миллиампер тока.

Возьмите сценарий выше. Для защиты операторов, работающих с оборудованием, от риска контакта воды с токоведущими проводниками, цепь оснащена УЗО.Если вода будет пролита на оборудование и войдет в контакт с токоведущими проводниками, возникнет ток утечки, что приведет к срабатыванию УЗО. Это отключит питание оборудования и оставит оператора в безопасности.

В следующем сценарии установлен изолирующий трансформатор, который снабжает оборудование. Если сейчас прольется вода, любой контакт с токоведущими проводниками приведет только к заземлению проводов. Ток не будет протекать, следовательно, оператор будет в безопасности, а оборудование продолжит работу.

В последнем сценарии изолирующий трансформатор имеет заземление, подключенное к одной из вторичных фаз, создавая новую эффективную связь нейтраль-земля. Если теперь вода пролита на оборудование и войдет в контакт с токоведущими проводниками, ток будет течь от конца фазы трансформатора к оборудованию, через воду на землю, а затем обратно к трансформатору. Поскольку этот путь тока находится во вторичной обмотке трансформатора, УЗО не обнаруживает дисбаланса и, следовательно, не срабатывает.Оператор сейчас находится в небезопасной среде с потенциалом поражения электрическим током, поскольку они могут стать самой низкой точкой сопротивления для тока утечки.

Такие опасности могут существовать не только в воде. Я вспоминаю, как мне рассказывали о случае с неудачливым оператором кассы в крупной сети продуктовых магазинов. Она не знала, что электрический кабель, питающий какое-то оборудование, запутался в механизме ее кресла. Когда она повернулась в кресле, это вызвало разрез изоляции кабеля, который затем коснулся токоведущего проводника.Эта цепь была защищена не УЗО, а только автоматическими выключателями. Следовательно, для отключения выключателя потребуется короткое замыкание, подобное току. В этом случае у кресла было плохое соединение с землей, поэтому кресло – и несчастный оператор – теперь находились под напряжением. Каждый раз, когда она касалась чего-то, что было заземлено, например, кассы или конвейерного механизма, она получала поражение электрическим током. Если бы цепь была защищена с помощью УЗО, это не предотвратило бы поражение электрическим током, но его серьезность снизилась бы, и это произошло бы только один раз, а не несколько раз, когда это случалось с этой бедной женщиной, пока не было отключено питание.Ретроспективная акция действительно заключалась в том, чтобы подогнать УЗО (и сделать это во всех магазинах). Если бы они установили изолирующий трансформатор, то оператор вообще не получил бы удара током. Никакой неисправности не будет – за исключением визуального осмотра. Если бы они установили изолирующий трансформатор с перемычкой N-E на вторичной обмотке, это бы свело на нет эффект УЗО, создав еще одну опасную ситуацию для оператора.

Постановление о трансформаторе

Трансформаторы несовершенны, и в них существует сопротивление, которое вызывает падение напряжения в трансформаторе при протекании тока.Чем больше протекает ток, тем больше падение напряжения и, соответственно, выходное напряжение. Регулирование трансформатора – это разница между напряжением холостого хода и напряжением полной нагрузки, выраженная в процентах. Плохое регулирование может вызвать другие проблемы в цепи. Например, если нагрузка является нелинейной и принимает ток порциями с высокой величиной – например, в выпрямителях, то плохое регулирование может вызвать искажение формы волны и внести в систему гармоники напряжения. Другие проблемы включают слишком низкое падение напряжения и срабатывание систем защиты от пониженного напряжения.

ИБП и изолирующие трансформаторы

Прежде чем я перейду к ИБП с изолирующими трансформаторами, вероятно, стоит упомянуть, что происходит с бестрансформаторными системами ИБП в случае замыкания на землю, как описано выше. Утечки на землю невозможно устранить с помощью ИБП. Фактически, он является кумулятивным, поэтому утечка на землю ИБП добавляется к утечке на землю подключенных нагрузок. Это соображение для подключаемых ИБП, но это тема другой статьи. Если происходит событие утечки на землю, которое приводит к срабатыванию УЗО, то питание ИБП будет потеряно, и ИБП будет делать то, что он должен делать, а именно продолжать подавать питание на подключенную нагрузку, даже если у нее есть неисправность.Обратите внимание, что здесь я предполагаю, что это неисправность порядка десятков миллиампер – достаточная для срабатывания УЗО, но недостаточная для срабатывания предохранителя или размыкателя цепи. Это может показаться вам опасным. Однако, когда ИБП работает от батареи, он будет иметь (подключаемые системы – не всегда в случае проводных систем) реле обратной связи. То, что он делает, – это разомкнутая цепь, предотвращающая попадание выхода инвертора на входящие контакты питания на ИБП. Фактически это то же самое, что изоляция. Теперь нагрузка изолирована от источника, и, следовательно, ток утечки на землю не будет продолжать протекать, и, следовательно, опасности не будет.

Если в ИБП есть изолирующий трансформатор, это обеспечивает дополнительную защиту по мощности, но требует определенных соображений. Во-первых, он требует добавления большого количества меди и железа, что существенно увеличивает его вес и физические размеры. Как описано выше, соединение нейтрали с землей на вторичной обмотке ИБП приводит к тому, что любая защита УЗО становится избыточной, поэтому предпочтительно, чтобы трансформатор был плавающим. В системах ИБП с проводным подключением, если требуется соединение N-E, монтажники на месте могут довольно легко добавить его и установить любую защиту УЗО после ИБП.Кроме того, где в цепи ИБП должен быть трансформатор? На входе или на выходе?

Если он находится на входе, то ИБП имеет дополнительное преимущество защиты, обеспечиваемой трансформатором. Это означает, что утечка на землю ИБП (и подключенного оборудования) равна нулю при измерении на входе ИБП.

Если он находится на выходе, то выход ИБП всегда будет постоянным, независимо от того, работает он от батареи или в нормальном режиме. Это будет особенно важно, если требуется облигация N-E.

На мой взгляд, мы считаем входной трансформатор лучшим вариантом в сочетании с действительно плавающим выходом. Это самая безопасная конфигурация, которую мы включили в наши системы ИБП серии TX.

Редактировать – Плавающее напряжение

Добавьте это к исходной статье, чтобы подробно объяснить, почему выходное напряжение относительно земли такое, как оно есть.

Если мы возьмем наш развязывающий трансформатор, на котором вторичные обмотки выхода не заземлены. Как бы мы ни старались, всегда будет существовать некоторая паразитная емкость между выходными фазами и землей, полное сопротивление которой мы назовем Z _p .

Затем мы измеряем (используя вольтметр с высоким сопротивлением) между фазой 1 и фазой 2 и получаем выходное напряжение Vo. Теперь, измеряя расстояние между Фазой 1 и Землей, что мы ожидаем найти? Мы измеряем напряжение на паразитном импедансе Z _p . Если предположить, что это то же самое между фазой 1 и землей, как между фазой 2 и землей, тогда измеренное напряжение будет V _m = V _o (Z _p / (Z _p + Z _p ) ), или V _m = V _o /2, например, мы измеряем половину выходного напряжения.Таким образом, для трансформатора на 230 В мы ожидаем измерения около 115 В.

Если мы подключим часть оборудования к трансформатору, который содержит входной фильтр, то мы обнаружим, что между фазами входа и землей намеренно включены конденсаторы. Игнорирование Z _p (как Z _c ≪Z _p ), затем V _m = V _o (Z _c / (Z _c + Z _c )) Например, половина V _o снова.

Вот почему измеренное напряжение между фазой и землей обычно составляет примерно половину выходного напряжения трансформатора.Я понимаю, почему на первый взгляд это может вызвать беспокойство, поскольку кажется, что у нас есть высокое напряжение на землю даже через наш изолирующий трансформатор. Однако ток не будет течь (и, следовательно, это безопасно), если мы подключим любую фазу к земле. Все, что мы делаем, это теперь относим эту фазу к Земле.

Разница между изолирующими трансформаторами и автотрансформаторами – электрические трансформаторы

Разделительный трансформатор

Трансформаторы с разделенными друг от друга первичной (входной) и вторичной (выходной) обмотками известны как разделительные трансформаторы.В этой конструкции входная мощность и выходная мощность электрически разделены диэлектрическим изоляционным барьером.

Разделительный трансформатор

Преимущества использования изолирующего трансформатора

• Первичная и вторичная обмотки могут быть сконструированы как повышающий или понижающий трансформатор, чтобы соответствовать нагрузке в электрической системе
• Предотвращение выбросов оборудования от сети
• Безопасность.Между токоведущей частью цепи и землей не будет проводящего соединения. С изолирующим трансформатором нет опасности прикоснуться к токоведущему, когда тело заземлено.
• Подключение защитного заземления электрической системы к нейтральному проводу на вторичной обмотке трансформатора устраняет напряжение и шум между нейтралью. Это решает проблемы надежности микропроцессорной электроники.

Изолирующие трансформаторы также являются наиболее распространенным типом трансформаторов для повышения и понижения напряжения.Однако трансформаторы с соотношением 1: 1, в которых входное и выходное напряжение одинаковы, также широко используются исключительно для использования преимущества изоляции.

Автотрансформатор

Понижающий автотрансформатор	Повышающий автотрансформатор

В автотрансформаторе первичная и вторичная обмотки имеют общую обмотку.Вторичное напряжение всегда имеет общий вывод с первичным. Повышение или понижение напряжения достигается отводом обмотки, измеряющим от общего конца. Например, вторичный отвод на 50% обмотки будет производить половину входного напряжения.

Преимущества использования автотрансформатора

• Легче по весу и меньше по физическим размерам, так как требуется меньше обмоток и меньший сердечник.
• Дешевле по сравнению с изолирующим трансформатором.
• Перечисленные преимущества обычно относятся к автотрансформатору с коэффициентом напряжения до 3: 1 или наоборот. За пределами этого диапазона изолирующий трансформатор обычно более экономичен.

Ограничения

• Нет изоляции между первичной обмоткой и вторичной обмоткой. Следовательно, защита оборудования зависит от устройств питания.
• Поскольку первичная и вторичная обмотки имеют общий конец, если нейтральная сторона первичного напряжения не заземлена, вторичная сторона также не будет заземлена.
• Нарушение изоляции обмотки автотрансформатора приведет к подаче полного входного напряжения на выход.

Преимущества изолирующего трансформатора | На главную

Автор: Ник Манн Обновлено 21 июля 2017 г.

Инженеры часто используют изолирующий трансформатор для обеспечения отделения оборудования от источника питания. В результате пользователи могут обеспечивать питание и защиту чувствительных предметов, таких как медицинское и лабораторное оборудование.Благодаря эффективной конструкции, использование изолирующего трансформатора дает четыре основных преимущества.

Безопасность

Возможно, самым большим преимуществом изолирующих трансформаторов является повышенная безопасность. Это особенно важно в таких условиях, как больница или дом престарелых, где дорогое жизнеобеспечивающее оборудование может быть повреждено. Использование изолирующего трансформатора также снижает вероятность поражения врачей и пациентов электрическим током в результате неисправного оборудования.

Снижает скачки напряжения

Еще одно преимущество изолирующих трансформаторов состоит в том, что они снижают скачки напряжения. Электрооборудование может работать бесперебойно без риска скачков напряжения, поскольку сигналы постоянного тока от источника питания изолированы. Это означает, что оборудование может работать на высоком уровне даже в случае сбоя питания.

Шумоподавление

Другая причина эффективности изолирующих трансформаторов – их способность снижать шум. Конструкция этих устройств естественным образом фильтрует шум от линий электропередач с помощью так называемых отдельных экранов Фарадея.Эти экраны помогают блокировать электрические поля от прерывания потока энергии. В свою очередь, при работе электрического оборудования меньше электромагнитных шумов.

Лучшее качество электроэнергии

Обычно общее качество электроэнергии лучше, когда пользователи используют изолирующий трансформатор. Экраны Фарадея также помогают повысить эффективность, поскольку они уменьшают возможность утечки тока. В результате важные электрические устройства могут работать на оптимальном уровне.

Изолирующие трансформаторы | ЛодкаUS

Если бы вы могли установить на лодке хоть одно устройство, которое сделало бы вашу лодку ударопрочной для пловцов, предотвратило бы гальваническую коррозию, не беспокоилось бы об обратной полярности береговой мощности и дало бы вам чистый источник переменного тока для чувствительной электроники, захотели бы вы его? Если вы ответили «да», читайте дальше.

Изоляционные трансформаторы

– способ достичь всех этих целей. Не вдаваясь в технические подробности, подумайте о изолирующем трансформаторе как о своем собственном бортовом источнике питания, который использует соединение с береговой линией вашей лодки. Сбивает с толку? Не совсем. Изолирующий трансформатор берет часто дикую и непредсказуемую береговую мощность 120 В переменного тока вашей марины и преобразует ее в чистую энергию. А за счет создания бортового источника питания он значительно повышает безопасность тех, кто находится на вашей лодке или плавает поблизости.

Зеленый заземляющий страховочный трос

Большинство из нас знает, насколько важен провод берегового питания зеленого заземления.Он переносит ток короткого замыкания (электричество, идущее туда, куда не положено, например, когда береговая электростанция замыкается на металлическом корпусе на борту) обратно на берег, где никому не может навредить.

Но береговые энергосистемы марины могут быть менее чем надежными. Из-за длительной коррозии или неправильной установки заземляющие провода иногда не подключаются должным образом, а это означает, что вы (и находящиеся поблизости пловцы) не защищены от неисправности, если береговая мощность переменного тока замыкается на систему постоянного тока. Это могло произойти из-за неисправности любого устройства переменного / постоянного тока, например зарядного устройства.Если это произойдет, любой ток короткого замыкания будет проходить по всей системе заземления и заземления постоянного тока лодки, которая подключена к двигателю и подводной арматуре, такой как сквозные корпуса и опорные валы. Поскольку протекающее течение всегда ищет путь обратно к своему источнику (в данном случае береговая система на берегу марины), протекающее течение выйдет из лодки и направится к берегу. Если пловец пройдет через ток, он получит удар током и может погибнуть. Это называется утоплением электрическим током (ESD), и каждый год таким образом погибает несколько человек.

.