изолирующий трансформатор что это

Предназначение изолирующих трансформаторов

Изолирующий трансформатор применяются в промышленных и бытовых целях. Агрегаты снижают риск поражения электротоком и устраняют перепады в сети, обеспечивая бесперебойную работу электроприборов и оборудования. Использование изолирующих трансформаторов усиливают электробезопасность в сравнении с питанием напрямую от электросети.

Что такое изолирующий трансформатор

Изолированный трансформатор это агрегат, преобразующий переменный ток и напряжение. Коэффициент трансформации равняется единице. Это означает, что число витков на первичной и вторичной обмотках равняется единице. Таким образом, на входе и выходе присутствует идентичное напряжение.

Между собой обмотки не связаны, они разделены двойной или тройной изоляцией, либо между ними помещается экран. Вторичная цепь изолирована от контура заземления.

Процесс индуцирования электрической энергии совершается во второй обмотке.

Благодаря применению аппарата, можно избежать поломки бытового и промышленного оборудования от скачков напряжения, а также защитить человека от поражения током.

Для чего он нужен

Изолирующий трансформатор нужен для обеспечения гальванической изоляции источника исходящего сигнала от приемного устройства, также он предохраняет систему от импульсных перегрузок. Аппарат используется для повышения электробезопасности за счет отсутствия во вторичной цепи связи с землей. Агрегат устраняет перепады напряжения в электросети, таким образом он защищает бытовое и промышленное оборудование от поломки, а человека от удара электротоком.

Даже в случае, когда на корпусе образовался пробой, это не станет причиной перегрузки, прибор будет функционировать в стандартном режиме. Если человек дотронется до находящегося под аварийным напряжением участка, он не пострадает. Недопустимо одновременное касание двух выводов. Поэтому изоляционный трансформатор устанавливают:

Изолирующие трансформаторы применяются в бытовых целях преимущественно для котлов, пола с электроподогревом. Согласно действующим нормативам, агрегаты обязательно должны быть установлены в особенно опасных местах с металлическими стенами и полами. Их монтируют в подземных сооружениях, дополняют осветительной системой и сигнализацией.

Разновидности

Существует несколько видов агрегатов, основная цель которых заключается в повышении безопасности. Активно задействуют следующие разновидности:

Существуют различные типы изолирующих трансформаторов. Агрегаты, применяемые в медицине, называют индивидуальными.

Конструкция трансформатора

Конструкция представляет собой целостную силовую установку. Устройство состоит из двух обмоток, характеризующихся одинаковыми намоточными характеристиками. Первичная и вторичная обмотки изолированы друг от друга.

Первичная обмотка должна быть оснащено УЗО (устройство защитного отключения).

В состав конструкции бытовых и промышленных агрегатов входят:

Виды исполнения бывают различными. Это может быть обычное бескорпусное исполнение для монтажа на раме, либо уже готовый агрегат в корпусе, оснащенный шнуром и выключателем, также есть формат этажерка-конструктив, с несколькими подключенными устройствами. Уличный аппарат фиксируется на раму, он снабжен козырьком.

Схемы подключения

Изолирующие трансформаторы подключаются к сети 220 Вольт. Обмотки соединяются между собой последовательно, они фиксируются на каркасе.

Тип подключения зависит от уровня безопасности модели. Номинальное первичное напряжение не более 1 000 В переменного тока. Номинальная частота в пределах 50 Гц. Прежде всего отключается электропитание в механизмах. Требуется развязка в гальванической цепи. Далее подключается агрегат.

Недопустимо заземление корпуса приборов, которые питаются от изолирующего агрегата. Ток не должен замыкаться на землю, создавая дополнительные пути для тока. Иначе применение трансформатора теряет смысл.

Устройство устанавливают как в закрытых помещениях с естественной циркуляцией воздуха, так и на открытой местности под навесом. Расстояние до стены должно составлять не менее 300 мм. Дважды в год следует проводить профилактические работы, устранять грязь с обмоток и каналов. Необходимо регулярно проводить визуальный осмотр.

Источник

Разделительный трансформатор

Разделительными называют трансформаторы с одинаковыми характеристиками напряжения или силы тока на выходе и выходе. У таких аппаратов одинаковое количество витков на первичной и вторичной катушке. В результате коэффициент трансформации равен единице. Применение подобных агрегатов повышает безопасность, так как во вторичных цепях отсутствуют электрические связи с источником напряжения или землёй.

Разделение обмоток на входе и выходе обеспечивается посредством усиленной двойной изоляции. Дополнительная мера – размещение катушек на физически разных сердечниках.

Вторичная обмотка выполнена без заземления нулевого контакта, поэтому случайное прикосновение к ней не вызовет поражения электрическим током, если человек одновременно не дотронется до металлической трубы, не будет стоять во влажном месте, или опасность прохождения электротока через тело возникнет другим способом.

Принцип работы

Прибор работает на принципе, аналогичном обычному трансформатору: при подаче тока на первичную катушку, в ней индуцируется магнитный поток, с последующим его образованием во вторичной обмотке, что вызывает передачу электротока. Поскольку характеристики катушек идентичны, параметры электротока первичной и вторичной обмоток будут одинаковы.

Схема разделительного трансформатора

Классификация

В настоящее время промышленно выпускается несколько разновидностей разделительных трансформаторов, предназначенных для безопасной эксплуатации электроустановок. Различают следующие виды таких устройств:

Аппараты могут предусматривать узкоспециализированные условия применения. Подобные аппараты устанавливаются в медицинских учреждениях для электроснабжения операционных, стационарных и других важных отделений, где предъявляются высокие требования к безопасности.

Разделительный трансформатор

Применение

Использование разделительных трансформаторов особенно необходимо в помещениях, к эксплуатации которых предъявляются повышенные требования к электробезопасности. Это касается:

В домашних условиях такие аппараты могут устанавливаться в ванных комнатах, бассейнах и других технических помещениях, где предъявляется повышенный уровень к защите от поражения электрическим током. Возможно их подключение к котельным агрегатам.

Порядок подключения

Подключить аппарат очень просто. Предварительно на объекте отключается электрический ток. Сначала подсоединяются контакты объекта, затем со стороны подачи напряжения.

После плотного подсоединения контактов на трансформатор подаётся электрический ток и проверяется правильность его работы.

Преимущества и недостатки устройства

Использование разделительных трансформаторов позволяет добиться следующих преимуществ:

Недостаток данных устройств в дополнительном усложнении домашней или производственной сети, невозможности обеспечения полной защиты от поражения электрическим током.

Как сделать самому разделительный трансформатор

Аппарат небольшой мощности несложно изготовить самостоятельно, при наличии подобных навыков и элементарных знаний в области электротехники.

Детальнее схема устройства и порядок соединения полуобмоток показан на схеме:

Аппарат может использоваться для запитывания мастерской или другого вспомогательного помещения. Перед подключением к стационарной электросети, устройство необходимо проверить электрическим током небольшой величины. В качестве потребляющего устройства подойдёт обычная лампа небольшой мощности.

Но если у домашнего мастера недостаточно электротехнических знаний и отсутствует опыт подобных работ, рекомендуется обратиться к специалисту соответствующего профиля.

Цена разделительных трансформаторов

Стоимость данных аппаратов зависит от характеристик и назначения, а также ценовой политики производителя и торговой организации. В среднем такое оборудование может стоить от 9 до 70 тыс. руб., в зависимости от указанных характеристик.

В таблице приведено несколько примеров цен данных аппаратов:

Использование разделительных трансформаторов позволяет добиться высокого уровня безопасности в помещениях, где к эксплуатации электрических сетей предъявляются особые требования. Пользователь может подобрать устройство с необходимыми характеристиками, учитывая финансовые возможности и параметры предполагаемой эксплуатации.

Источник

Изолирующие (разделительные) трансформаторы-назначение и преимущества

Изолирующие трансформаторы используются для передачи электроэнергии от источника переменного тока на устройство, где для обеспечения безопасности устройство должно быть гальванически изолировано от источника питания. Они обеспечивают гальваническую развязку, которая обеспечивает изоляцию различных секций электрических систем для предотвращения протекания тока. Здесь нет прямого пути проводимости, но энергия по-прежнему передается между участками посредством емкости, индукции или электромагнитных волн. Однако эти трансформаторы блокируют передачу компонента постоянного тока в сигналах от одной цепи к другой, в то же время пропуская компоненты переменного тока.

Разделительные трансформаторы с соотношением напряжений по входу и выходу 1: 1 между первичной и вторичной обмотками используются для защиты от поражения электрическим током между землей и проводниками под напряжением. Они также используются для подавления электрических помех и используются для подачи питания на чувствительные устройства, такие как компьютеры, медицинские приборы и лабораторные инструменты. В таких трансформаторах первичная и вторичная обмотки электрически изолированы друг от друга, и между обмотками можно подавать высокое напряжение в диапазоне от 1000 до 4000 Вольт (так называемое напряжение пробоя). Каждый разделительный трансформатор в процессе производства подвергается испытанию таким напряжением.

Каковы преимущества изолирующих трансформаторов?

Цели использования изолирующего трансформатора зависят от сферы в которой он применяется и могут быть самыми разнообразными. Назовем некоторые из них:

Где используются изолирующие трансформаторы?

Виды исполнения однофазные :

Виды исполнения трехфазные:

Источник

Изолирующие трансформаторы

Изолирующий трансформатор – это устройство, которое передает энергию от первичной обмотки к вторичной с помощью магнитной индукции. Вторичная обмотка служит источником напряжение для электрической системы переменного тока на катере без прямого соединения с береговой электросистемой.

Разделительный трансформатор одновременно решает две задачи – предотвращает коррозию подводных металлических частей на катере и защищает людей от поражения электрическим током. Об установке трансформатора имеет смысл задумываться, когда на катере кроме бортового зарядного устройства для тяговых аккумуляторов появляется разветвленная сеть переменного тока.

Преимущество передачи энергии таким способом зависит от способа установки трансформатора, но все развязывающие трансформаторы имеют несколько схожих достоинств.

При замыкании на землю и обрыве заземления существует путь для тока к береговому трансформатору. Ток стремится вернуться к своему источнику через воду.

Для чего нужен изолирующий трансформатор

Во-первых, полярность электрической системы устанавливается со стороны вторичной обмотки. Это значит, что полярность на катере не зависит от берегового подключения, и перепутанная на берегу никак не повлияет на полярность на катере.

Следующее преимущество — безопасность. Без трансформатора, замыкание на корпус или неправильно организованная система заземления на катере ведут к тому, что у всего заземленного оборудования одновременно повышается электрический потенциал (напряжение). Если устройства подключены к общей заземляющей шине, то рост напряжения на корпусах не будет проблемой для тех, кто находится на борту — разницы потенциалов между металлическими частями катера не будет.

Случай короткого замыкания на корпус и разрыва заземления от вторичной обмотки трансформатора. Несмотря на то, что электрический потенциал подводных частей вырастет, пути для тока на берег нет. Ток потечет к своему источнику — вторичной обмотке трансформатора катера.

Однако для тока появляется путь к береговому источнику через подводные элементы судна, электрический потенциал которых вырос, и через воду к штырю заземления на берегу. Поэтому для всех находящихся в воде рядом с катером возникает опасность поражения током.

Изолирующий трансформатор ликвидирует для тока путь через воду к береговой электросистеме. Новым источником напряжения становится вторичная обмотка трансформатора на катере и ток, вызванный повреждением изоляции или коротким замыканием, вернется к ней, а не на берег.

Используются два типа развязывающих трансформаторов. В первом случае электрически изолированный металлический экран устанавливается между первичной и вторичной обмотками. Экран выдерживает приложенное между ним и остальными частями напряжение до 4000 Вольт в течении одной минуты. У трансформаторов второго типа экран не обязательно соответствует таким жестким требованиям по напряжению и току.

Кроме разницы между самими устройствами, существует отличие в подключении провода заземления береговой сети. В разделительных трансформаторах первого типа есть разрыв заземления между береговой и лодочной электрическими системами. В поляризационной системе провод заземления от береговой сети соединяется с корпусом трансформатора. Поэтому термин изоляционный, означает также изоляцию берегового заземления от заземления катера.

Схемы подключения

При первом способе установки береговое заземление подключается к изолирующему экрану трансформатора, а один выход его вторичной обмотки, соединяют с корпусом. К точке соединения подключается заземляющая цепь катера и затем оба контакта соединяются с отрицательным проводником.

При коротком замыкании в оборудовании или при пробое изоляции у тока есть путь с наименьшим сопротивлением обратно к трансформатору через заземляющую цепь.

Вероятность поражения током возникнет и у тех, кто находится на борту между заземленным оборудованием и устройствами, не подключёнными к заземлению, но погруженными в воду (изолированный блок или вал двигателя).

Во втором способе разделяющий обмотки экран и проводник берегового заземления подключаются к корпусу трансформатора в точке соединения нейтрали вторичной обмотки и цепи заземления катера. Этот способ безопаснее для людей при возникновении неисправности, но не защищает катер от коррозии, поскольку использует общий заземляющий проводник и для береговой и для бортовой систем.

Чтобы защита заработала дополнительно на провод заземления устанавливают гальванический изолятор.

Задайте вопрос,

и получите консультацию по электрооборудованию для катера, яхты, автодома или кемпера

Источник

РАЗДЕЛИТЕЛЬНЫЕ ТРАНСФОРМАТОРЫ

Если эксплуатация электрической аппаратуры осуществляется в потенциально опасных условиях внешней среды, то для снижения риска выхода из строя цепей и порчи оборудования рекомендуется применять безопасный разделительный трансформатор.

Благодаря особенностям конструкции такое устройство осуществляет гальваническое разделение питающих электроцепей и потребляющих приборов. Это практически полностью исключает вероятность поражения электрическим током.

В данной статье будут описаны основные конструкционные особенности, преимущества эксплуатации и область использования.

ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ И УСТРОЙСТВО

Функционирование разделительного понижающего трансформатора низкого напряжения основано на эффекте гальванической развязки. Технически, это реализовано в виде автономного функционирования обеих катушек. Катушки устройства разделены физически, то есть не соприкасаются между собой.

Это обеспечивает безопасную эксплуатацию при условии, что контуры не будут закорочены в результате механического воздействия. Чтобы полностью исключить возможность контакта обмотки изолируют несколькими слоями высококачественной изоляции.

Проходя через первичную обмотку, ток индуцирует электроэнергию во вторичной катушке, к которой и подключаются цепи с потребляющим оборудованием.

Вторичная обмотка РТ или устройства к ней присоединенные не могут иметь контакта с землей или нейтралью. Что это даёт конечному пользователю? Значительное повышение безопасности эксплуатации даже при возникновении пробоя на корпусе. При такой схеме пробой не станет причиной перегрузки цепи по току, а само устройство останется полностью функциональным.

При контакте человека с электроприбором под аварийным напряжением, подключенным через разделительный трансформатор, не произойдет фатального поражения током утечки. Так как он не превысит опасного для жизни уровня.

При расчетах необходимо учитывать затраты энергии на функционирование устройства, так как КПД большинства моделей находится в диапазоне 70-85%.

ВИДЫ И КОНСТРУКЦИОННЫЕ ОСОБЕННОСТИ

На данный момент в электротехнике большинство трансформаторов обеспечивают гальваническую развязку входных и выходных цепей. Несмотря на то, что «классическое» определение разделительного трансформатора подразумевает неизменность величины трансформируемого параметра (напряжения) фактически все виды и типы являются разделительными.

В зависимости от назначения различают трансформаторы:

Чаще всего используется для подключения цепей, на которые установлены измерительных, регистрирующих приборов (электросчетчики, амперметры) и защитных реле;

Преобразует получаемый сигнал в прямоугольный импульс. Используется для предотвращения высокочастотных помех;

Конструкция, чаще всего, состоит из нескольких вторичных обмоток, преобразующих входящий электрический импульс с одной системой напряжения в несколько исходящих с другими параметрами системы напряжения;

Некоторые источники выделяют портативные разделительные преобразователи в отдельную категорию. Следует отметить, что габаритные размеры в техническом исполнении устройства различного типа не играют ключевой роли.

Разные виды разделительных трансформаторов могут быть как стационарными, так и портативными. Чаще всего портативные устройства имеют дополнительную защиту от внешнего воздействия и используются в экстремальных условиях эксплуатации, на открытой местности.

Разрабатываются РТ узконаправленного использования. К примеру, для больниц и лабораторий.

Так называемые медицинские разделительные трансформаторы используются для обеспечения электроснабжение с точно определенными параметрами чувствительных приборов, установленных в реанимации, операционных различных биологических, химических и медицинских лабораториях.

ПРЕИМУЩЕСТВА И ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

Изолирующие трансформаторы получили широкое применение практически во всех сферах электротехники.

Использование разделительных трансформаторов обусловлено эксплуатационными требованиями и спецификой применения электросетей:

1. Высокая влажность или присутствие воды в помещении, наличие металлических изделий без заземления либо со слабым заземлением: ванные и душевые комнаты, силовые коммутационные шкафы, расположенные на улице, кабельные колодцы, подвалы и полуподвалы.

2. Удалённые посты слежения, измерения и контроля в медицинских учреждениях, дата и колл-центрах, а также других учреждениях, где необходимо повышение уровня защиты персонала и безопасности эксплуатации оборудования.

3. Эксплуатация электроинструмента и оборудования, относящегося к первому классу безопасности.

При использовании разделительного трансформатора также необходимо применять для эксплуатируемой цепи устройство защитного отключения (УЗО). Несмотря на высокую надежность и безопасность возможны случаи повреждения изоляции.

При этом потенциал может быть выведен на корпус устройства и появится вероятность поражения электрическим током, если коснуться корпуса и металлического проводника связанного с землёй. Именно поэтому разделительные трансформаторы рекомендуется подключать через УЗО.

Трансформатор разделительный однофазный в зависимости от его конструкции, можно использовать в следующих случаях:

При наличии крепежных пластин и открытых клеммных колодок. Установка в монтажный шкаф. При этом может быть реализована вертикальная или горизонтальная схема установки или специальные крепежи для монтажа на din-рейку.

Переносной вариант при наличии корпуса, розетки и выключателя. Дополнительно может быть доукомплектован кабелем (удлинителем).

Разделительный трансформатор является нужным и полезным устройством, особенно в домашней мастерской. Его можно использовать в режиме пониженного переменного напряжения для проверки высоковольтных устройств.

К примеру, подключение схемы на 220 V к источнику питания на 36V позволит безбоязненно прослеживать протекание в тестируемых цепях тока. При этом допускается использование любых унифицированных разделительных трансформаторов, так как современные электронные устройства не отличается большим потреблением.

© 2014-2021 г.г. Все права защищены.
Материалы сайта имеют ознакомительный характер, могут выражать мнение автора и не подлежат использованию в качестве руководящих и нормативных документов.

Источник