Pomozte vývoji webu a sdílení článku s přáteli!

Napětí 220 V není pro člověka bezpečné. Náhodný kontakt s živým vodičem nebo pouzdrem nástroje pod napětím může být smrtelný, pokud osoba stojí na zemi nebo na uzemněném povrchu. Zvláštní nebezpečí představuje síťový proud ve vlhkých místnostech. Bezpečný provoz zařízení zajišťuje oddělovací transformátor. Slouží k izolaci galvanického spojení zdroje se síťovým napětím, čímž se snižuje pravděpodobnost úrazu elektrickým proudem na nulu.

Design a princip fungování

Hlavním rozdílem mezi oddělovacím transformátorem je absence galvanického spojení mezi cívkami, které jsou spolehlivě odděleny galvanickou izolací. Obvykle jsou vinutí tvořící primární obvod transformátoru parametry shodná s vinutími v sekundárních obvodech. V tomto případě je transformační poměr pro tento oddělovací transformátor 1. To znamená, že zařízení se používá výhradně pro galvanické oddělení. Příklad oddělovacího zařízení je na Obr. 1.

Rýže. 1. Oddělovací transformátor

Charakteristickou vlastností transformátorů tohoto typu je, že obvody sekundárních vinutí v oddělovací transformaci nejsou vybaveny ochranným uzemněním. Aby byla zajištěna spolehlivost galvanického oddělení, je mezi cívkami použita dodatečná izolace. V některých případech jsou závity primárních vinutí odděleny ochranným stíněním od sekundárních vinutí nebo jsou fyzicky odděleny do různých částí magnetického obvodu.

Jinak se provedením a principem činnosti neliší od ostatních typů transformátorů:

  • primární vinutí přijímá síťové napětí;
  • výsledná magnetická indukce se šíří po celém magnetickém obvodu.
  • Indukční emf budí elektrický proud v závitech sekundární cívky.

Mezi napětími v cívkách a proudy existuje vztah: hodnoty sekundárních napětí jsou přímo úměrné primárním napětím, s koeficientem úměrnosti k=W2/W1a výstupní proud je nepřímo úměrný primárnímu proudu.

Kvůli chybějícímu galvanickému spojení mezi cívkami a oddělení od zemního obvodu primárního vinutí nevede náhodný kontakt s kteroukoli svorkou sekundární cívky k úrazu elektrickým proudem. Jen je nutné dávat pozor na to, abychom se současně nedotýkali různých svorek transformátoru.

Při elektrickém kontaktu s proudovými částmi zařízení napájených oddělovacím transformátorem tak nedochází k vytvoření elektrického obvodu se zemí, což vylučuje možnost úrazu elektrickým proudem. Oddělovací transformátory také zajišťují ochranu připojených elektrických spotřebičů v případě jednofázových poruch. Pokud dojde ke zkratu v primárním okruhu, pak se sekundární okruh jednoduše odpojí. Pro úplnou ochranu však připojte k primárnímu okruhu proudový chránič.

Destinace

Autonomní výkonová vinutí se používají hlavně k oddělení obvodů elektrických zařízení od napětí dodávaných elektrickou sítí. V tomto případě se výkon zátěže pohybuje od 100 W do 60 kW. Elektrické spotřebiče, které jsou odděleny od sítě, dostávají dodatečnou ochranu, jsou bezpečnější na údržbu.

Oddělovací transformátory se používají k připojení zátěže v místnostech s podmínkami. zvýšit riziko úrazu elektrickým proudem. Takovými stavbami jsou sklepy, koupelny a další místnosti s vysokou vlhkostí.

Z bezpečnostních důvodů provádějí galvanickou izolaci zařízení používaných ve zdravotnických zařízeních. Oddělovací transformátor je vhodné zapojit všude tam, kde jsou zvýšené požadavky na bezpečnost, kde není spolehlivá izolace od země.

Odrůdy

V elektrotechnice se často používá snižující transformátor s galvanickým oddělením obvodů primárního vinutí a sekundární cívky.

Tento typ oddělovacího sestupného aparátu umožňuje řešení dvou problémů:

  • snižte napětí na požadovanou úroveň;
  • zajišťují bezpečný provoz zařízení.

Řada výkonových transformátorů zahrnuje řadu jednofázových transformátorů s různými jmenovitými výkony. Průmyslové energetické jednotky mají obvykle impozantní rozměry a jsou trvale instalovány ve speciálních skříních (viz obr. 2).

Rýže. 2. Průmyslový oddělovací transformátor

Existují kompaktní přenosná zařízení (viz obr. 3).

Použití přenosných transformátorů je vhodné v případech, kdy elektrické zařízení nelze instalovat trvale, ale je používáno periodicky. Například při použití elektrického nářadí v kabelových kanálech, sklepech atd. Při jmenovitém primárním napětí pracují tato zařízení stabilně. Jsou dobře chráněny před vlhkostí a dalšími vlivy prostředí.

Rýže. 3. Přenosná separační jednotka

V blocích vstupních signálů, stejně jako v jiných obvodech elektronických zařízení, se používají malorozměrové vysokofrekvenční pulsní transformátory.

Síťový transformátor je podle provedení jádra nejčastěji tyčového typu. Existují i toroidní modely.

Rýže. 4. Toroidní oddělovací transformátor

Specifikace

Průmysl dodává na trh mnoho modelů s různými vlastnostmi. Je prostě nemožné si je zapamatovat. Ano, to není nutné. Většina charakteristik bude zajímat pouze úzké specialisty.

Pro praktické účely stačí znát základní parametry transformátoru. Obvykle jsou tyto parametry uvedeny v pasu zařízení.

Při výběru oddělovacího transformátoru věnujte pozornost následujícím hlavním charakteristikám:

  • jmenovitý výkon;
  • aktuální frekvence;
  • primární napětí;
  • výstupní (sekundární) napětí;
  • symbol schématu zapojení vinutí;
  • napětí v režimu zkratu;
  • tepelná ztráta při zkratu;
  • proud naprázdno;
  • tepelné ztráty při volnoběhu;
  • rozměry.

Jmenovitý výkon musí odpovídat nebo mírně převyšovat výkon zátěže. Primární napětí musí odpovídat parametrům primární sítě a sekundární napětí musí odpovídat napájecímu napětí připojených elektrických spotřebičů. Při výběru pulzních transformátorů věnujte pozornost frekvenci proudu.

Charakteristiky psané kurzívou jsou důležité, ale jejich pochopení vyžaduje hlubší znalosti elektrotechniky.

Objednávka připojení

Jednofázové napětí vzniká připojením jedné z fází k nulovému vodiči přes zátěž. V našem případě je zátěž primární vinutí. Proto, když fázový proud vstoupí do těla zařízení, pak když se dotkne a současně kontaktuje uzemněný předmět, prochází tělem operátora elektrický proud.

Použití metody galvanického oddělení tuto možnost eliminuje, protože sekundární vinutí není uzemněno. Před zapojením se proto ujistěte, že máte opravdu co do činění s oddělovacím transformátorem. Chcete-li to provést, zkontrolujte pomocí testeru nepřítomnost spojení mezi sekundárním vinutím a pouzdrem a závity primárního vinutí.

V případě, že existuje pouze jedno sekundární vinutí a obě cívky jsou fyzicky odděleny do různých částí jádra, lze od vizuální kontroly upustit. V opačném případě je vyžadováno ověření. Všimněte si, že mezi sekundárními vinutími může být galvanické spojení (pokud jich je několik), což je normální.

Příklad schématu zapojení je na obrázku 5. Vezměte prosím na vědomí, že skříň zařízení připojeného k primárnímu okruhu na tomto schématu je uzemněna. Kromě toho, za účelem posílení ochrany použit RCD. Pokud používáte přenosný nebo stacionární oddělovací transformátor, nemusíte zařízení uzemňovat v sekundárním okruhu.

Rýže. 5. Schéma zapojení

Potenciální rozdíl mezi fází a zemí v primárním okruhu je 220 V, zatímco v chráněném obvodu je napětí mezi fází a zemí nulové.

Připojte zátěže, jejichž výkon nepřesahuje jmenovitý výkon transformátoru. Nedodržení tohoto pravidla může vést k přehřátí vinutí, což je plné zničení izolace.

Použitá literatura

  • Tikhomirov P.M. "Výpočet transformátorů" 1976
  • I S. Taev "Základy teorie elektrického aparátu" 1987
  • G. N. Aleksandrova "Teorie elektrického zařízení" . 1985
  • G. N. Aleksandrova "Teorie elektrického zařízení" . 1985

Pomozte vývoji webu a sdílení článku s přáteli!

Kategorie:

Elektrikář