Pomôžte rozvoju stránky a zdieľajte článok s priateľmi!

Napätie 220 V nie je pre ľudí bezpečné. Ak osoba stojí na zemi alebo na uzemnenom povrchu, môže byť náhodný kontakt so živým vodičom alebo puzdrom prístroja pod napätím smrteľný. Obzvlášť nebezpečné sú sieťové prúdy vo vlhkých miestnostiach. Bezpečnú prevádzku zariadenia zabezpečuje oddeľovací transformátor. Slúži na oddelenie galvanického spojenia napájacieho zdroja so sieťovým napätím, čím sa znižuje pravdepodobnosť úrazu elektrickým prúdom na nulu.

Konštrukcia a princíp fungovania

Hlavným rozdielom medzi oddeľovacím transformátorom je absencia galvanického spojenia medzi cievkami, ktoré sú spoľahlivo oddelené galvanickou izoláciou. Zvyčajne sú vinutia tvoriace primárny obvod transformátora parametrami identické s vinutiami v sekundárnych obvodoch. V tomto prípade je transformačný pomer pre tento oddeľovací transformátor 1. To znamená, že zariadenie sa používa výlučne na galvanické oddelenie. Príklad oddeľovacieho zariadenia je znázornený na obr. 1.

Ryža. 1. Oddeľovací transformátor

Charakteristickým znakom transformátorov tohto typu je, že obvody sekundárnych vinutí v deliacej transformácii nie sú vybavené ochranným uzemnením. Aby sa zabezpečila spoľahlivosť galvanického oddelenia, medzi cievkami sa používa dodatočná izolácia. V niektorých prípadoch sú závity primárnych vinutí oddelené ochrannou clonou od sekundárnych vinutí alebo sú fyzicky oddelené do rôznych častí magnetického obvodu.

Inak sa dizajn a princíp činnosti nelíši od iných typov transformátorov:

  • primárne vinutie prijíma sieťové napätie;
  • výsledná magnetická indukcia sa šíri po celom magnetickom obvode.
  • Indukčné emf vybudí elektrický prúd v závitoch sekundárnej cievky.

Medzi napätiami v cievkach a prúdmi existuje vzťah: hodnoty sekundárnych napätí sú priamo úmerné primárnym napätiam, s koeficientom úmernosti k=W2/W1a výstupný prúd je nepriamo úmerný primárnemu prúdu.

Kvôli chýbajúcemu galvanickému spojeniu medzi cievkami a oddeleniu od uzemňovacieho obvodu primárneho vinutia náhodný kontakt s ktoroukoľvek svorkou sekundárnej cievky nevedie k úrazu elektrickým prúdom. Len je potrebné dávať pozor, aby ste sa súčasne nedotýkali rôznych svoriek transformátora.

Pri elektrickom kontakte s prúdovými časťami zariadení napájaných izolačným transformátorom teda nevzniká elektrický obvod so zemou, čím sa eliminuje možnosť úrazu elektrickým prúdom. Oddeľovacie transformátory tiež poskytujú ochranu pripojených elektrických spotrebičov v prípade jednofázových porúch. Ak dôjde ku skratu v primárnom okruhu, potom sa sekundárny okruh jednoducho vypne. Pre úplnú ochranu však pripojte RCD k primárnemu okruhu.

Destinácia

Autonómne silové vinutia sa používajú hlavne na oddelenie obvodov elektrických zariadení od napätí dodávaných elektrickou sieťou. V tomto prípade sa výkon záťaže pohybuje od 100 W do 60 kW. Elektrické spotrebiče, ktoré sú oddelené od elektrickej siete dostávajú dodatočnú ochranu, sú bezpečnejšie na údržbu.

Oddeľovacie transformátory sa používajú na pripojenie záťaže v miestnostiach s podmienkami. zvýšiť riziko úrazu elektrickým prúdom. Takýmito štruktúrami sú pivnice, kúpeľne a iné miestnosti s vysokou vlhkosťou.

Z bezpečnostných dôvodov robia galvanickú izoláciu zariadení používaných v zdravotníckych zariadeniach. Oddeľovací transformátor je vhodné pripojiť všade tam, kde sú zvýšené bezpečnostné požiadavky, kde nie je spoľahlivá izolácia od zeme.

Odrody

V elektrotechnike sa často používa znižovací transformátor s galvanickým oddelením obvodov primárneho vinutia a sekundárnej cievky.

Tento typ oddeľovacieho znižovacieho zariadenia umožňuje vyriešiť dva problémy:

  • znížte napätie na požadovanú úroveň;
  • zabezpečiť bezpečnú prevádzku zariadení.

Rodina výkonových transformátorov zahŕňa sériu jednofázových transformátorov s rôznymi menovitými výkonmi. Priemyselné energetické jednotky majú zvyčajne pôsobivú veľkosť a sú trvalo inštalované v špeciálnych boxoch (pozri obr. 2).

Ryža. 2. Priemyselný oddeľovací transformátor

Existujú kompaktné prenosné zariadenia (pozri obr. 3).

Použitie prenosných transformátorov je vhodné v prípadoch, keď elektrické zariadenie nie je možné inštalovať trvalo, ale používa sa pravidelne. Napríklad pri použití elektrického náradia v káblových kanáloch, pivniciach atď. Pri menovitých primárnych napätiach tieto zariadenia pracujú stabilne. Sú dobre chránené pred vlhkosťou a inými vplyvmi prostredia.

Ryža. 3. Prenosná separačná jednotka

V blokoch vstupných signálov, ako aj v iných obvodoch elektronických zariadení sa používajú malorozmerové vysokofrekvenčné impulzné transformátory.

Sieťový transformátor je podľa konštrukcie jadra najčastejšie tyčového typu. Existujú aj toroidné modely.

Ryža. 4. Toroidný oddeľovací transformátor

Špecifikácie

Odvetvie dodáva na trh mnoho modelov s rôznymi vlastnosťami. Zapamätať si ich je jednoducho nemožné. Áno, nie je to potrebné. Väčšina charakteristík bude zaujímať len úzkych špecialistov.

Pre praktické účely stačí poznať základné parametre transformátora. Zvyčajne sú tieto parametre uvedené v pase zariadenia.

Pri výbere izolačného transformátora venujte pozornosť nasledujúcim hlavným charakteristikám:

  • menovitý výkon;
  • aktuálna frekvencia;
  • primárne napätie;
  • výstupné (sekundárne) napätie;
  • symbol schémy zapojenia vinutia;
  • napätie v režime skratu;
  • tepelná strata počas skratu;
  • prúd naprázdno;
  • tepelné straty pri voľnobehu;
  • rozmery.

Menovitý výkon sa musí zhodovať alebo mierne prevyšovať výkon záťaže. Primárne napätie musí zodpovedať parametrom primárnej siete a sekundárne napätie musí zodpovedať napájaciemu napätiu pripojených elektrospotrebičov. Pri výbere impulzných transformátorov dávajte pozor na frekvenciu prúdu.

Charakteristiky uvedené kurzívou sú dôležité, ale ich pochopenie si vyžaduje hlbšie znalosti z elektrotechniky.

Objednávka pripojenia

Jednofázové napätie vzniká pripojením jednej z fáz k nulovému vodiču cez záťaž. V našom prípade je záťaž primárne vinutie. Preto, keď fázový prúd vstúpi do tela zariadenia, potom keď sa dotkne uzemneného predmetu a súčasne s ním kontaktuje, cez telo operátora prechádza elektrický prúd.

Použitie metódy galvanického oddelenia túto možnosť eliminuje, keďže sekundárne vinutie nie je uzemnené. Pred pripojením sa preto uistite, že máte skutočne dočinenia s oddeľovacím transformátorom. Na to použite tester na kontrolu neprítomnosti spojenia medzi sekundárnym vinutím a krytom a závitmi primárneho vinutia.

V prípade, že existuje len jedno sekundárne vinutie a obe cievky sú fyzicky oddelené na rôzne časti jadra, od vizuálnej kontroly možno upustiť. V opačnom prípade sa vyžaduje overenie. Všimnite si, že medzi sekundárnymi vinutiami môže byť galvanické spojenie (ak je ich niekoľko), čo je normálne.

Príklad schémy zapojenia je na obrázku 5. Upozorňujeme, že skrinka zariadenia pripojeného k primárnemu okruhu na tejto schéme je uzemnená. Okrem toho, aby sa posilnila ochrana použitá RCD. Ak používate prenosný alebo stacionárny izolačný transformátor, nemusíte uzemňovať zariadenie v sekundárnom okruhu.

Ryža. 5. Schéma zapojenia

Potenciálny rozdiel medzi fázou a zemou v primárnom okruhu je 220 V, zatiaľ čo v chránenom obvode je napätie medzi fázou a zemou nulové.

Pripájajte záťaže, ktorých výkon nepresahuje menovitý výkon transformátora. Nedodržanie tohto pravidla môže viesť k prehriatiu vinutia, ktoré je spojené so zničením izolácie.

Použitá literatúra

  • Tikhomirov P.M. "Výpočet transformátorov" 1976
  • I S. Taev "Základy teórie elektrického aparátu" 1987
  • G. N. Aleksandrova "Teória elektrického zariadenia" . 1985
  • G. N. Aleksandrova "Teória elektrického zariadenia" . 1985

Pomôžte rozvoju stránky a zdieľajte článok s priateľmi!

Kategórie:

Elektrikár