Izolační transformátor: konstrukce, princip činnosti, technické vlastnosti.

Oddělovací transformátory jsou výkonové elektromagnetické instalace určené pro galvanické oddělení primárních a sekundárních okruhů za účelem zajištění bezpečnosti průmyslových a domácích zařízení. Úzkoprofilové jednotky rozdělují příchozí zátěž a vyrovnávají přepětí, tvoří ochranu proti zranění a zvyšují spolehlivost provozu sítě.

Konstrukce přístrojů je zcela podobná rozložení standardních měničů napětí. Hlavní rozdíl mezi RT a jiným podobným zařízením je v tom, že jeho primární a sekundární vinutí jsou od sebe pečlivě izolovány. Interakce mezi nimi se provádí díky magnetickému toku vytvářenému v magnetickém systému jednotky.

Tato technologie přenosu elektřiny přes izolační transformátor se nazývá galvanická izolace. Nejprve prochází primárním vinutím, poté se plynule indukuje v sekundárním vinutí. Současně jsou vektory napětí v obvodech téměř identické, takže náhlá porucha nevyvolá přetížení a zařízení zůstane v bezpečí.

Konstrukce izolačního transformátoru

Provedení domácích a průmyslových RT je kompletní pohonná jednotka, která obsahuje: magnetický systém, vinutí, jističe, jističe, síťové indikátory, vysoušeče vzduchu, řídicí a měřicí přístroje, termosifonové filtry a další komponenty.

Magnetický systém je vyroben ve formě sady ocelových elektrických desek umístěných v určité geometrické sekvenci používané k lokalizaci magnetického toku. Po sestavení se spolu s dalšími díly používanými ke spojení dílů do jednoho systému nazývá jádro redukčního izolačního transformátoru.

K vytváření magnetických toků se používají vinutí ze sériově zapojených a izolovaných pravoúhlých/kulatých měděných/hliníkových drátů. Jejich vnější a vnitřní povrchy jsou potaženy epoxidovou pryskyřicí nebo vyztuženou sklovláknitou síťovinou.

To zajišťuje potřebnou tuhost součástí, ochranu před vlhkostí, prachem a atmosférickými vlivy. Jednotky pro konverzi napětí jsou k dispozici v následujících modifikacích:

• sériové standardní pouzdro;
• rack kategorie skříně;
• venkovní bydlení na podstavci, vybavené sněhovým přístřeškem;
• s instalací na rám (nerámovaná verze).

Účel izolačního transformátoru

Hlavním úkolem elektráren kategorie RT je zajištění bezpečného provozu trvale fungujících elektrických zařízení a eliminace souvisejících úrazů. Obytné, průmyslové a obchodní prostory jsou plné všech druhů zařízení připojených k živé síti. Sám o sobě je bezpečný, což je garantováno výrobci a potvrzeno certifikáty kvality.

Existují však nepříznivé faktory, které ovlivňují zařízení a elektrické vedení, zhoršují izolaci a vytvářejí nebezpečné podmínky, které umožňují, aby proud zasáhl člověka. Patří sem:

• mechanické opotřebení a vady izolace;
• vysoké teploty;
• zvýšená vlhkost v oblasti elektroinstalace;
• kovové konstrukce s nestabilním uzemněním.

Oddělovací transformátor je vzhledem ke svému účelu používán ve všech prostorech zařazených do rizikové skupiny. Především se používá pro instalaci v bazénech, saunách, koupelnách a místnostech, kde se nacházejí kovové výrobky s nestabilním uzemněním.

Současné normy a bezpečnostní pravidla v Rusku a Evropě také vyžadují jejich instalaci ve zvláště nebezpečných prostorech, kde se vyskytuje jemnozrnný vodivý prach, jsou zde kovové stěny a podlahy, stejně jako v podzemních objektech vybavených místním osvětlením, automatizací a poplašnými systémy. .

Protože sekundární elektrický obvod rozvaděče není spojen se zemí, je k němu připojeno zařízení, které rovněž není uzemněno. V závislosti na indikátorech výkonu a účelu jsou elektrické nástroje, polovodičové měniče obráběcích strojů a výtahů a další zařízení připojeny k jednofázovým snižovacím oddělovacím transformátorům.

Třífázové jednotky se nejčastěji používají pro napájení a lokální ochranu řídicích systémů a mobilních komplexů, výpočetní techniky a zařízení v lékařství, chemickém, strojírenském, těžebním a železničním průmyslu.

Mezi hlavní výhody používání RT patří:

• zajištění bezpečnosti lidí;
• zvýšení životnosti zařízení;
• možnost instalace do vestavěných rozvoden;
• vysokofrekvenční harmonická filtrace;
• snížení závěrných proudů;
• provoz s nízkou hlučností;
• odolnost proti vlhkosti, nečistotám, plísním;
• minimální náklady na údržbu.

Důležitou výhodou je, že zapojení oddělovacího transformátoru plně vyhovuje požadavkům požární a ekologické bezpečnosti. Jako dielektrická ochrana součástí jednotky se používají samozhášivé ohnivzdorné pryskyřice. Zařízení proto během provozu nebo v případě požáru nevylučuje toxické a škodlivé látky.

Je třeba poznamenat, že k jednomu RT lze připojit pouze jedno elektrické zařízení. Pro zvýšení oddělovacích parametrů může být vybaven zemnicím stíněním mezi vinutími. Přítomnost stínění umožňuje výrazně zvýšit bezpečnost sekundárního okruhu. Pokud jde o typy, všechny instalace jsou klasifikovány podle výkonu, napětí a úrovně ochrany.

Podmínky pro připojení a provoz oddělovacích transformátorů

Zařízení, které odpovídá normám GOST 15543.1 a GOST 15150, je určeno pro provoz v mírném a chladném klimatu. V závislosti na typu bydlení a účelu může být instalován v uzavřených prostorech s přirozenou výměnou vzduchu a bez umělé regulace vnitřního mikroklimatu, dále venku pod přístřeškem nebo v suché, nevytápěné místnosti, kde je volný přístup ven. vzduch.

Pro různé kategorie instalací byly stanoveny odpovídající teplotní podmínky: pro standardní jednotky od -25ºС do +40ºС, pro mrazuvzdorná zařízení – od -60ºС do +40ºС. Aby bylo možné účinně odvádět teplo vznikající při provozu izolačního transformátoru a zajistit přirozené chlazení, měl by být instalován na rámu nebo na kolech.

Aby se zabránilo mechanickému namáhání, musí být všechny přípojnice a vodiče zajištěny. Vzdálenost od vinutí RT ke stěně nebo jiné uzemněné konstrukci by měla být 300 mm. Preventivní údržba na rozvaděčích se provádí dvakrát ročně. Zahrnují operace čištění vinutí, systému magnetických obvodů a chladicích kanálů od nečistot, prachu a cizích částic.

Při servisní údržbě se navíc musí otestovat spolehlivost šroubových spojů, k čemuž se používají momentové klíče a mokré čištění vinutí houbou namočenou v rozpouštědle nebo lihovém roztoku. Objemy a frekvence každého typu provozu přímo závisí na provozních podmínkách. Také se doporučuje čas od času provést vizuální kontrolu zařízení.

Poskytujeme bezplatné doručení přepravní společnosti s další zásilkou do měst: Voroněž, Penza, Volgograd, Astrachaň, Krasnodar, Soči, Petrozavodsk, Murmansk, Archangelsk, Vologda, Iževsk, Ufa, Perm, Syktyvkar, Ukhta, Ťumeň, Nižněvartovsk, Surgut , Čeljabinsk, Omsk, Barnaul, Kemerovo, Novokuzněck, Abakan, Krasnojarsk, Irkutsk, Čita, Chabarovsk, Blagoveščensk, Vladivostok a další města Ruska.

Tato stránka slouží pouze pro informační účely a není veřejnou nabídkou ve smyslu článku 437 (2) občanského zákoníku Ruské federace. Pro aktuální informace o vzhledu, technických vlastnostech, dostupnosti na skladě a ceně zboží kontaktujte prosím obchodní oddělení. Pokaždé, když zanecháte své údaje v jakémkoli formuláři zpětné vazby na našem webu, souhlasíte se zpracováním osobních údajů.

Remontnik Články

Napětí 220 V není pro člověka bezpečné. Náhodný kontakt s vodičem pod napětím nebo krytem zařízení, které je pod napětím, může být smrtelné, pokud osoba stojí na zemi nebo na uzemněném povrchu. Síťový proud ve vlhkých místnostech představuje zvláštní nebezpečí. Bezpečný provoz zařízení zajišťuje oddělovací transformátor. Slouží k oddělení galvanického spojení mezi napájecím zdrojem a síťovým napětím, což snižuje pravděpodobnost úrazu elektrickým proudem na nulu.

Návrh a princip fungování

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

Rýže. 1. Oddělovací transformátor

Charakteristickým znakem 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 fyzicky odděleny do různých částí magnetického obvodu.

Jinak se konstrukce a princip činnosti neliší od jiných typů transformátorů:

• primární vinutí přijímá napětí ze sítě;
• Výsledná magnetická indukce se šíří po celém magnetickém obvodu.
• Indukované 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 proudu v primárním vinutí.

Vzhledem k absenci galvanického spojení mezi cívkami a oddělení primárního vinutí od zemního obvodu nevede náhodný kontakt s jakoukoli svorkou sekundární cívky k úrazu elektrickým proudem. Jen je třeba dávat pozor, abyste se současně dotýkali různých svorek transformátoru.

Při elektrickém kontaktu s živými částmi zařízení napájených z izolačního transformátoru tak nedochází k vytvoření elektrického obvodu se zemí, což vylučuje možnost úrazu elektrickým proudem. Izolační transformátory také zajišťují ochranu připojených elektrických spotřebičů při jednofázových poruchách. Pokud dojde ke zkratu v primárním okruhu, pak se sekundární okruh jednoduše odpojí. Pro úplnou ochranu však připojte k primárnímu okruhu proudový chránič.

Jmenování

Autonomní výkonová vinutí se používají především k oddělení obvodů elektrických zařízení od napětí dodávaných elektrickou sítí. V tomto případě se výkon zátěže pohybuje od 100 W do 60 kW. Elektrická zařízení oddělená od sítě dostávají dodatečnou ochranu a jsou bezpečnější na údržbu.

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

Z bezpečnostních důvodů jsou zařízení používaná ve zdravotnických zařízeních galvanicky oddělena. 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 snižovací transformátor s galvanickým oddělením primárního vinutí a sekundárních obvodů cívky.

Tento typ oddělovacího redukčního zařízení umožňuje vyřešit dva problémy:

• snížit napětí na požadovanou úroveň;
• zajistit 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 izolační transformátor

Existují kompaktní přenosná zařízení (viz obr. 3).

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

Rýže. 3. Přenosná separační jednotka

Malé vysokofrekvenční pulsní transformátory se používají ve vstupních signálových blocích, stejně jako v jiných obvodech elektronických zařízení.

Na základě konstrukce jádra je síťový transformátor nejčastěji tyčového typu. Existují také toroidní modely.

Rýže. 4. Toroidní izolační transformátor

Технические характеристики

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. Tyto parametry jsou obvykle uvedeny v pasu zařízení.

Při výběru izolačního transformátoru věnujte pozornost následujícím hlavním charakteristikám:

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

Jmenovitý výkon by měl být stejný nebo mírně vyšší než 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 aktuální frekvenci.

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

Pořadí připojení

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

Použití metody galvanického oddělení tuto možnost eliminuje, protože sekundární vinutí není uzemněno. Před připojením se proto ujistěte, že máte skutečně co do činění s oddělovacím transformátorem. Chcete-li to provést, zkontrolujte pomocí testeru, zda sekundární vinutí není připojeno k pouzdru a závitům primárního vinutí.

V případě, že existuje pouze jedno sekundární vinutí a obě cívky jsou fyzicky odděleny do různých částí jádra, lze provést vizuální kontrolu. V opačném případě je vyžadováno ověření. Všimněte si, že mezi sekundárními vinutími může existovat galvanická vazba (pokud je jich několik), což je normální.

Příklad schématu zapojení je na obrázku 5. Vezměte prosím na vědomí, že kryt zařízení připojeného k primárnímu okruhu na tomto schématu je uzemněn. Navíc, aby se zvýšila ochrana, byl použit RCD. Pokud používáte přenosný nebo stacionární izolační transformátor, není nutné uzemňovat zařízení 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 nepřekračuje jmenovitý výkon transformátoru. Nedodržení tohoto pravidla může vést k přehřátí vinutí, což může vést k poškození izolace.