Помогнете на развитието на сайта, споделяйки статията с приятели!

Напрежение 220 V не е безопасно за хората. Случайният контакт с проводник под напрежение или кутия за инструменти под напрежение може да бъде фатален, ако човекът стои на земята или заземена повърхност. Особено опасни са мрежовият ток в мокри помещения. Безопасната работа на оборудването се осигурява от изолационен трансформатор. Използва се за изолиране на галваничната връзка на захранването с мрежовото напрежение, което намалява вероятността от токов удар до нула.

Дизайн и принцип на работа

Основната разлика между изолиращия трансформатор е липсата на галванична връзка между намотките, които са надеждно разделени чрез галванична изолация. Обикновено намотките, образуващи първичната верига на трансформатора, са идентични по параметри с намотките във вторичните вериги. В този случай коефициентът на трансформация за този разделителен трансформатор е 1. Това означава, че устройството се използва изключително за галванична изолация. Пример за разделително устройство е показано на фиг. 1.

Ориз. 1. Изолационен трансформатор

Характерна особеност на трансформаторите от този тип е, че веригите на вторичните намотки в разделителната трансформация не са оборудвани със защитно заземяване. За да се гарантира надеждността на галваничната изолация, между намотките се използва допълнителна изолация. В някои случаи навивките на първичните намотки са разделени със защитен екран от вторичните намотки или са физически разделени в различни части на магнитната верига.

В противен случай дизайнът и принципът на работа не се различават от другите видове трансформатори:

  • първичната намотка получава мрежово напрежение;
  • резултантната магнитна индукция се разпространява в цялата магнитна верига.
  • Индукционната едс възбужда електрически ток в навивките на вторичната намотка.

Има връзка между напреженията в намотките и токовете: стойностите на вторичните напрежения са право пропорционални на първичните напрежения, с коефициент на пропорционалност k=W2/W1и изходният ток е обратно пропорционален на първичния ток.

Поради липсата на галванична връзка между намотките и отделянето от заземяващата верига на първичната намотка, случаен контакт с който и да е извод на вторичната намотка не води до токов удар. Необходимо е само да се пазите от докосване на различни клеми на трансформатора по едно и също време.

По този начин, в случай на електрически контакт с тоководещи части на оборудване, захранвано от изолационен трансформатор, не се образува електрическа верига със земята, което елиминира възможността от токов удар. Изолиращите трансформатори също осигуряват защита на свързаните електрически уреди в случай на еднофазни повреди. Ако възникне късо съединение в първичната верига, тогава вторичната верига просто се изключва. Въпреки това, за пълна защита, свържете RCD към първичната верига.

Дестинация

Автономните силови намотки се използват главно за разделяне на веригите на електрически устройства от напреженията, доставяни от електрическата мрежа. В този случай мощността на натоварване варира от 100 W до 60 kW. Електроуредите, които са отделени от електрическата мрежа, получават допълнителна защита, те са по-безопасни за поддръжка.

Изолиращите трансформатори се използват за свързване на товара в помещения с условия. увеличават риска от токов удар. Такива конструкции са мазета, бани и други помещения с висока влажност.

От съображения за безопасност правят галванична изолация на оборудването, използвано в лечебните заведения. Препоръчително е да свържете изолационен трансформатор навсякъде, където има повишени изисквания за безопасност, където няма надеждна изолация от земята.

Разновидности

В електротехниката често се използва понижаващ трансформатор с галванично разделяне на веригите на първичната намотка и вторичната намотка.

Този тип сепариращ понижаващ апарат позволява решаването на два проблема:

  • намалете напрежението до необходимото ниво;
  • осигурете безопасна работа на оборудването.

Фамилията силови трансформатори включва серия от еднофазни трансформатори с различна мощност. Индустриалните захранващи блокове обикновено са с впечатляващи размери и са монтирани стационарно в специални кутии (виж фиг. 2).

Ориз. 2. Промишлен изолационен трансформатор

Има компактни преносими устройства (виж Фиг. 3).

Използването на преносими трансформатори е удобно в случаите, когато електрическото оборудване не може да бъде инсталирано постоянно, но се използва периодично. Например при използване на електроинструмент в кабелни канали, мазета и др. При номинално първично напрежение тези устройства работят стабилно. Те са добре защитени от влага и други влияния на околната среда.

Ориз. 3. Преносим сепаратор

В блоковете на входния сигнал, както и в други вериги на електронното оборудване, се използват малки високочестотни импулсни трансформатори.

Според дизайна на сърцевината мрежовият трансформатор най-често е прътов. Има и тороидални модели.

Ориз. 4. Тороидален разделителен трансформатор

Спецификации

Индустрията доставя на пазара много модели с различни характеристики. Просто е невъзможно да ги запомните. Да, това не е необходимо. Повечето от характеристиките ще представляват интерес само за тесни специалисти.

За практически цели е достатъчно да знаете основните параметри на трансформатора. Обикновено тези параметри са посочени в паспорта на устройството.

Когато избирате разделителен трансформатор, обърнете внимание на следните основни характеристики:

  • номинална мощност;
  • текуща честота;
  • първично напрежение;
  • изходно (вторично) напрежение;
  • символ на схемата за свързване на намотките;
  • напрежение в режим на късо съединение;
  • загуба на топлина при късо съединение;
  • ток на празен ход;
  • загуба на топлина по време на празен ход;
  • размери.

Номиналната мощност трябва да съответства или леко да надвишава мощността на натоварване. Първичното напрежение трябва да съответства на параметрите на първичната мрежа, а вторичното напрежение трябва да съответства на захранващото напрежение на свързаните електрически уреди. Когато избирате импулсни трансформатори, обърнете внимание на честотата на тока.

Характеристиките в курсив са важни, но разбирането им изисква по-задълбочени познания по електротехника.

Ред на свързване

Монофазното напрежение се формира чрез свързване на една от фазите към нулевия проводник през товара. В нашия случай товарът е първичната намотка. Следователно, когато фазовият ток навлезе в тялото на устройството, тогава при докосване и едновременно с това в контакт със заземен обект, електрически ток преминава през тялото на оператора.

Използването на метода за галванична изолация елиминира тази възможност, тъй като вторичната намотка не е заземена. Ето защо, преди да свържете, уверете се, че наистина имате работа с изолиращ трансформатор. За да направите това, използвайте тестер, за да проверите липсата на връзка между вторичната намотка и корпуса и с навивките на първичната намотка.

В случай, че има само една вторична намотка и двете намотки са физически разделени в различни части на сърцевината, може да се откаже от визуална проверка. В противен случай се изисква проверка. Имайте предвид, че може да има галванична връзка между вторичните намотки (ако има няколко) и това е нормално.

Пример за диаграма на свързване е показан на Фигура 5. Моля, обърнете внимание, че корпусът на оборудването, свързано към първичната верига в тази диаграма, е заземен. Освен това, за да се засили защитата, прилагана RCD. Ако използвате преносим или стационарен разделителен трансформатор, тогава не е необходимо да заземявате оборудването във вторичната верига.

Ориз. 5. Електрическа схема

Потенциалната разлика между фаза и земя в първичната верига е 220 V, докато в защитената верига напрежението между фаза и земя е нула.

Свържете товари, чиято мощност не надвишава номиналната стойност на трансформатора. Неспазването на това правило може да доведе до прегряване на намотките, което е изпълнено с разрушаване на изолацията.

Използвана литература

  • Тихомиров П.М. "Изчисляване на трансформатори" 1976
  • I С. Таев "Основи на теорията на електрическите апарати" 1987
  • G. Н. Александрова "Теория на електрическите апарати" . 1985
  • G. Н. Александрова "Теория на електрическите апарати" . 1985

Помогнете на развитието на сайта, споделяйки статията с приятели!

Категория:

Електротехник