Что такое разделительный трансформатор: «Что такое разделительный трансформатор ?» – Яндекс.Кью

Что такое разделительный трансформатор | Статьи ЦентрЭнергоЭкспертизы

При создании электрических сетей вопросы электробезопасности всегда стоят на первом месте. Величина напряжения 220 В крайне опасна для жизни человека, а ведь такое присутствует в любой розетке бытовой электрической сети. Поражений от электрического тока удается избежать применением защитных мер:

  • надежным заземлением корпусов электроприборов, чтобы в случае случайных пробоев изоляции опасные токи стекали через цепи заземления;
  • использованием УЗО или дифференциальных автоматов во входных цепях подключения нагрузки, отключающих сеть в случае возникновения утечек на землю.

Такие меры защиты основаны на том, что земля для всех потребителей электроэнергии является частью электрической цепи. Защитное электрическое заземление просто шунтирует контур, который может возникнуть между фазой случайно попавшей на корпус электрооборудования и землей через человеческое тело при случайном соприкосновении.

Другим способом защиты будет исключить связь земли с электрической сетью и достичь этого удается путем полной гальванической развязки первичных и вторичных электрических сетей. Добиваются этого путем применения безопасных разделительных трансформаторов, устройства которых коснемся ниже.

Устройство и принцип действия разделительных трансформаторов

По своей сути разделительный трансформатор напоминает понижающий трансформатор обыкновенного электрического прибора, состоящий из первичной и одной (нескольких) вторичных обмоток. Витки первичных обмоток таких трансформаторов отделяются гальванической изоляцией от вторичных, правда, при возникновении аварийных ситуаций, например при перегреве, разрушении изоляции или замыкании обмоток не исключалась появление фазы во вторичных цепях.

Разделительные трансформаторы имеют коэффициент трансформации равный единице, обеспечиваемый идентичными по параметрам обмотками, а его главной особенностью является надежное гальваническое разделение обмоток. Реализовано это применением усиленной или двойной изоляции, наиболее надежным вариантом считают развязку первичной и вторичной обмоток посредством намотки на разных катушках, смонтированных на едином магнитопроводе. КПД разделительных трансформаторов приближается к 85%, но это достойная плата за электробезопасность, недаром такие устройства называют трансформаторами безопасности.

Вероятность пострадать от вторичных напряжений в сети, работающей от разделительного трансформатора, минимизируется. Конечно же, опасность поражения электрическим током сохраняется в случае прикосновения к обоим проводам сети (понятие ноль или фаза в данной цепи неприменимы), но каждый в отдельности по отношению к земле нейтрален и поэтому опасности для жизни человека не представляет.

Примеры использования

Применение разделительных трансформаторов обязательно в помещениях повышенной опасности. Типичный пример – ванная комната, где использование обычной электросети ограничено:

  • высокой влажностью воздуха;
  • возможностью попадания воды на токоведущие части;
  • наличием металлических предметов с неустойчивым заземлением.

При проведении временных работ в особо опасных помещениях допускается использование переносных трансформаторов безопасности.

Благодаря медицинскому разделительному трансформатору появляется возможность создания специальных IT- сетей, обязательных для питания помещений 2 группы (реанимационные отделения, операционные), полностью безопасных как для пациентов, так и для медицинского персонала. Номинальная мощность однофазных трансформаторов для таких сетей может лежать в пределах 0.5 – 10 кВт.

При необходимости используются трехфазные разделительные трансформаторы.

Смотрите также другие статьи :

Что такое напряжение прикосновения

Вопросами ограничения общения человека с электричеством, точнее с его опасными последствиями занимается электробезопасность, среди ее терминологии можно встретить такое понятие, как напряжение прикосновения – попробуем разобраться, что это такое.

Подробнее…
Разделительный трансформатор (РТ): назначение и принцип работы

Разделительный трансформатор («РТ») представляет собой прибор, предназначенный для преобразования переменного тока и напряжения. Он использует на входе и выходе идентичное напряжение. Применение подобных агрегатов повышает безопасность, так как во вторичных цепях отсутствуют электрические связи с источником напряжения или землей.

Разделительный трансформатор 220/36 В

Устройство

Чтобы понять, что такое трансформатор разделительный, необходимо вникнуть в принципы работы аппарата. Если человек случайно прикоснется к такому прибору, удара током не последует. Разделительный понижающий трансформатор не имеет сообщение с землей. Безопасность эксплуатации обеспечивается благодаря автономной работе обмоток. Каждая катушка разделена и не соприкасается с другой обмоткой, не зависимо от мощности. Прикасаться к контурам при эксплуатации категорически запрещается. Если человек одновременно дотронется до них и к железным проводникам, последует удар током.

Сегодня в продаже представлены разделительные трансформаторы 220/220В, 380/380В. Они понижают напряжение для питания приборов постоянным током до 120 В, а переменным – до 50 В. Минимальное напряжение в сети при этом будет 24 В.

В устройство разделительных трансформаторов положен принцип работы, который связан с возникновением гальванической развязки низкого напряжения. Чтобы этого добиться, обмотки усиливают двойной или тройной электроизоляцией. Индуцирование электроэнергии, полученной при прохождении через обмотки тока, происходит во второй катушке.

Назначение агрегата заключается помимо всего прочего в устранении перепадов напряжения в сети. Он способен защитить бытовую технику, промышленное оборудование от поломки, а человека – от удара током.

Предназначение

Разделительный трехфазный или однофазный аппарат применяется с целью минимизировать риски в процессе эксплуатации электрооборудования. Существует три основных направления, для которых применяется представленный прибор:

  1. Исключает поражение током при попадании на работающий инструмент брызг воды. Для этого катушки имеют усиленную изоляцию. Ручной электрический инструмент изготавливается по этому принципу.
  2. Для техники с металлическим корпусом или режущего оборудования (дрель, болгарка и т. д.).
  3. Между первичной и вторичной обмоткой может идти заземленный контур. Она предотвращает появление между цепями переменного тока емкостные связи.

Благодаря перечисленным качествам применение трехфазных или однофазных трансформаторов разделительного типа рекомендуется применять как в бытовых целях, так и на производстве. Оно способно снизить риск мастеров в процессе эксплуатации электрооборудования. Подобные агрегаты применяются в банях, ваннах, громкоговорителях, а также прочих условиях повышенной опасности поражения током. В промышленности различные станки, машины работают на электричестве, которое генерирует разделительный трансформатор.

Производители бытовой техники рекомендуют устанавливать УЗО перед подключением аппаратуры в сеть. Это позволяет выполнить требования безопасности ее эксплуатации.

Зачем применять дополнительную защиту?

Продемонстрировать важность применения такого устройства, как разделительный трансформатор можно на простом примере. Если в ванной комнате, сауне или бане установлена розетка без гальванической развязки, попадание в нее воды приведет к короткому замыканию. Произойдет разрушение изоляции. Напряжение произведет разрушительное действие на стену и незаземленные соседние объекты.

При наличии в электросхеме защитного устройства позволяет сделать такое воздействие напряжения минимальным даже при разрушении изоляции. Если же материал не будет пробит вообще, воздействия тока на окружающие точку питания предметы вовсе не будет.

Поэтому во влажных помещениях, а также при работе электроинструмента рекомендуется устанавливать защитные установки. В некоторых случаях производители даже не будут давать гарантию на эксплуатацию оборудования, если подобные агрегаты не будут включены в схему подключения к сети.

Разновидности

Сегодня применяется несколько основных разновидностей аппаратов, повышающих безопасность эксплуатации бытовой техники и объектов основных фондов предприятия. Выделяют следующие типы:

  • Трансформатор тока. Его первичная обмотка подключается к источнику электроэнергии, а вторичная – к счетчику или другому измерительному прибору. Его применяют в измерительных или релейных цепях.
  • Пик-трансформатор. Преобразует синусоидальное напряжение. Чаще всего эксплуатируется в аппаратах с оцифровкой.
  • Импульсные. Получает и преобразует полученный сигнал, а затем передает прямоугольный импульс. Предотвращает появление высокочастотных помех.
  • Автоматический. Применяется принцип соединения первичной и вторичной обмотки в одну, что позволяет образовывать не только магнитную, но и электрическую связь.
  • Силовой. В конструкции есть две или больше обмоток, которые преобразуют в процессе электромагнитной индукции одну систему напряжения в другую.
  • Портативный. Используется для уличного и тоннельного переносного освещения. Он имеет компактные габариты. Аппарат также применяют на открытой местности или при экстремальных рабочих условиях.

Разделительные трансформаторы могут быть узкоспециализированными. Для больниц, например, применяют особые агрегаты. Они отвечают за обеспечение электричеством таких важных объектов, как реанимация, операционная и стационарные отделения. Разделяющие материалы препятствуют возникновению связи развязки с фазой и заземлением. Это позволяет предупредить поражение током медицинский персонал, пациентов.

В бытовых целях применяют агрегаты как однофазные, так и трехфазные. Чаще всего его применяют для котлов, электрического теплого пола и т. д.

Подключение к котлу

Чтобы подключить разделительный трансформатор к котлу, необходимо отключить питание в сети. В процессе монтажа требуется произвести развязку гальванической цепи. Для этого потребуется аппарат 380/380В. Техника, предохраняющая котел от аварийной ситуации, должна иметь максимальный порог напряжения  на уровне не менее 10-15%, сравнительно с котлом.

После этого можно приступать к подключению устройств. Сразу же необходимо разъединить питание по линии фазы для соединения с нулевым проводом. Для этого используют отключающее устройство. Разделительный трансформатор и котел тестируются при повторном нагреве. Предварительно следует дождаться полного остывания системы.

Как сделать аппарат самому?

Изготовить маломощную конструкцию возможно самостоятельно. Для этого необходимо разместить две полуобмотки на идентичных каркасах. Каждая катушка разделяется на две равные части.

Работать оборудование будет от сети 220В. Последовательно требуется соединить две полуобмотки. Необходимо снять напряжение с точек на вторичной катушке. На холостом ходу оно должно уменьшиться до уровня 216 В. Каркас может быть при этом корпусным.

Чтобы проверить работу аппарата, необходимо подсоединить обычную лампу к контактам. Лучше выполнить подключение к сети 36 В. Можно также встроить в механизм дроссель или стабилизатор.

Модель должна быть небольшая. Это облегчит процесс ее создания. Создавать представленное оборудование самостоятельно позволяется только тем мастерам, которые имеют некоторый опыт работы с электрикой.

Применение в различных сферах деятельности аппаратуры, способной увеличить безопасность эксплуатации различных электрических устройств, инструментов и машин, крайне необходимо. Это позволяет в полном объеме выполнять общепринятые правила охраны труда, пожарной безопасности.

 

РАЗДЕЛИТЕЛЬНЫЕ ТРАНСФОРМАТОРЫ И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ


Электрика » Электрооборудование » Трансформаторы » Разделительные

Разделительные трансформаторы

Разделительным трансформатором (РТ) называется устройство, предназначенное для выполнения гальванической развязки между цепями электроустановки и питающей сетью.

Разделение электрических цепей применяется как защитная мера от поражения человека электротоком при прямом и косвенном прикосновении. Электрические цепи, питающиеся напряжением от вторичных обмоток разделительных трансформаторов, работают в системе IT с изолированной от земли нейтралью.

Особенностью таких систем является то, что при замыкании одного из полюсов питания на землю не происходит короткого замыкания. В системе электроснабжения при этом не возникает аварийных сверхтоков, и она продолжает функционировать как система TN – C.

Прямое или косвенное прикосновение в сети с изолированной от земли нейтралью не приводит к поражению человека электрическим током, поскольку отсутствует разность потенциалов (напряжение) между питающими проводами и землёй.

Системы IT имели повсеместное распространение до середины прошлого века, когда началась эпоха масштабного крупнопанельного домостроения с применением железобетонных конструкций. С этого периода нейтральная точка обмоток 0,4 кВ трансформаторов на подстанциях заземляется.

Изолированная нейтраль применяется только в особых случаях, когда необходимо повысить уровень безопасности электрических цепей. Примерами объектов, где в целях безопасности используется система IT, являются:

  • судовое электрооборудование и электросети морских платформ;
  • горные и подземные разработки;
  • некоторые медицинские объекты;
  • отдельные помещения с повышенной степенью опасности поражения электрическим током, а также цепи питания низковольтного электрооборудования.

На судах и морских платформах задача организации электроснабжения решается просто, так как электропитание там осуществляется от автономных источников.

Что касается остальных вышеперечисленных объектов, то для перехода в режим питания с изолированной от земли нейтралью, в их цепях требуется применение однофазных или трёхфазных разделительных трансформаторов.

ТИПЫ РАЗДЕЛИТЕЛЬНЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ

Не существует принципиальной конструктивной разницы между силовыми трансформаторами напряжением до 1000 вольт общего назначения и трансформаторами, применяемыми для разделения электрических цепей, то есть, разделительными.

Любой трансформатор обеспечивает гальваническую развязку между первичными и вторичными цепями напряжения по определению.

ГОСТ 30030-93 не предъявляет к разделительным трансформаторным устройствам особых конструктивных требований, которым не удовлетворял бы обычный силовой трансформатор. Так, наличие не менее чем двойной изоляции между электрическими цепями первичной и вторичной обмоток присутствует в любом трансформаторе, а не только в разделительном.

Таким образом, разница заключена только в функциональном назначении устройств.

Разделительные трансформаторы могут быть понижающими, повышающими, а также имеющими коэффициент трансформации 1. Наиболее часто встречаются разделительные устройства этого типа, преобразующие напряжение без изменения его величины, например 220/220 В, 380/380 В.

Изменение уровня напряжения в процессе разделительной трансформации осуществляется с целью обеспечить питанием электроприборы, требующие других номиналов напряжения, отличных от сетевого.

Преобразователи напряжения, служащие в качестве источников питания цепей сверхнизкого напряжения классифицируются ГОСТ как безопасные разделительные трансформаторы. Сверхнизким считается электрическое напряжение, уровень которого не превышает 50 вольт.

Такие источники напряжения могут использоваться для подключения следующих устройств:

  • ламп переносного типа;
  • низковольтного ручного электроинструмента и аппаратуры;
  • детских электрифицированных игрушек.
МЕДИЦИНСКИЕ РАЗДЕЛИТЕЛЬНЫЕ ТРАНСФОРМАТОРЫ

Отдельную категорию приборов представляют разделительные медицинские трансформаторы. Применение этих устройств обусловлено особыми требованиями, предъявляемыми к организации цепей электропитания отдельных медицинских учреждений.

Помещения медицинских учреждений разделены на несколько групп по признакам опасности нарушения режима электропитания и общей электробезопасности.

В частности, помещения, относящиеся к группе 2 (операционные и реанимационные отделения, а также другие помещения, имеющие системы жизнеобеспечения) требуют обязательного применения электрических цепей питания с изолированной от земли нейтралью. Выполнение этого требования достигается путём применения специализированных медицинских трансформаторов.

Электроснабжение системы IT медицинских объектов 2 группы должно также сопровождаться применением устройств автоматического контроля изоляции электрических цепей от земли.

Это объясняется малой величиной токов утечки на землю, возникающих в сетях IT при однофазных замыканиях на землю. Проблема обнаружения повреждений такого рода в сетях с изолированной от земли нейтралью и стала причиной отказа от массового их применения.

При замыкании на землю одной из фаз режим работы оборудования практически не изменяется, уровень напряжения остаётся в норме, поэтому электросеть может длительно находиться в таком состоянии. Однако прикосновение к частям находящимся под напряжением как прямое, так и косвенное перестаёт при этом быть безопасным.

Применение же сложной высокочувствительной автоматики, к которой относятся системы контроля изоляции цепей электроснабжения для массового потребителя практически невозможно.

Кроме этого, сложность применения систем электроснабжения IT заключается в необходимости постройки заземляющего устройства на стороне потребителя. Корпуса оборудования в случае применения IT должны быть соединены с землёй.

ПОДКЛЮЧЕНИЕ И РАЗМЕЩЕНИЕ РАЗДЕЛИТЕЛЬНЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ

Установка разделительных трансформаторов на объектах, где должно быть организовано электропитание с изолированной от земли нейтралью может производиться в следующих местах:

  • непосредственно в вводно-распределительном устройстве или на главном распределительном щите напряжения в зависимости от характера объекта;
  • в этажных щитовых комнатах при их наличии;
  • в коридорных нишах при наличии необходимых условий для вентиляции;
  • непосредственно в помещениях операционных больничных комплексов.

Размещение разделительных трансформаторных устройств в шкафах ВРУ или на ГРЩ нежелательно для медицинских учреждений, поскольку ГОСТ 50571.28 предписывает их расположение в непосредственной близости к медицинскому помещению с питаемой аппаратурой.

Выбор конкретной схемы подключения цепей РТ зависит от различных факторов, в числе которых:

  • архитектурные особенности объекта и возможности для размещения оборудования;
  • электрическая схема питания объекта, с учётом возможностей резервирования источника электрического питания;
  • фактическое расстояние от РТ до конечных потребителей;
  • особенности питаемой аппаратуры в частности наличие собственного автономного питания от встроенных аккумуляторов.

Монтаж разводки электропитания в системе IT выполняется проводами и кабелями без экранирующей оплётки. Заземление, используемое потребителями электропитания с изолированной нейтралью, не должно быть связано с рабочими или защитными нулевыми проводами внешней схемы электроснабжения.

Трансформаторные устройства для разделения электропитания могут применяться к отдельным потребителям в помещениях с повышенным уровнем опасности, либо к группе таких потребителей. Примером может служить предусмотренная ПУЭ возможность такого питания штепсельных розеток в ванных комнатах жилых домов и квартир.

© 2012-2020 г. Все права защищены.

Представленные на сайте материалы имеют информационный характер и не могут быть использованы в качестве руководящих и нормативных документов


Разделительный трансформатор — Википедия. Что такое Разделительный трансформатор

Разделительный трансформатор — трансформатор, первичная обмотка которого отделена от вторичных обмоток при помощи защитного электрического разделения цепей: двойной или усиленной изоляции, или основной изоляции и защитного экрана. (пп. 1.7.44 и 1.7.49 ПУЭ).

Безопасный разделительный трансформатор — разделительный трансформатор, предназначенный для питания цепей с наибольшим рабочим напряжением не более 50 В переменного и 120 В постоянного тока (п. 1.7.85. ПУЭ).

Трансформатор будет являться разделительным, если его вторичная обмотка не заземлена. Обычно используются трансформаторы с коэффициентом трансформации 1.

Применение

Разделительные трансформаторы применяются там, где необходима гальваническая развязка первичной и вторичной (нагрузка) цепей, а также изоляция подключаемого оборудования от контура заземления. Для повышения электробезопасности электрооборудование рекомендуется подключать в сеть через разделительный трансформатор.

Например, согласно «Правилам устройства электроустановок», ванные комнаты входят в категорию особо опасных помещений из-за наличия повышенной влажности, текущей воды и обилия изделий из металла, имеющих неустойчивое заземление. Установка розеток на 220 В допускается только в определенной зоне таких помещений, причём должны быть выполнены особые меры защиты от поражения электрическим током, в частности допускается включение розеток через разделительный трансформатор.

Применение такого подключения электроприемника существенно снижает вероятность поражения электрическим током, так как токи, возникающие в случае пробоя изоляции, имеют небольшое значение, что обусловлено гальванической изоляцией вторичных цепей трансформатора от цепей заземления.

Для обеспечения электропитания в помещениях с требованием повышенной электробезопасности (мед.учреждения, влажные помещения) используются разделительные трансформаторы с контролем изоляции и выносным постом дистанционного контроля ПДК.

Кроме того, малогабаритные (обычно высокочастотные) разделительные трансформаторы применяются во входных сигнальных цепях различных устройств и интерфейсов (например, Ethernet).

Ссылки

Разделительный трансформатор, устройство, виды, принцип действия и области применения различных типов
Электрика » Электроснабжение » Трансформаторы » Разделительные

Разделительный трансформатор

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.

Одной из эксплуатационных особенностей разделительных трансформаторов напряжения является коэффициент преобразования равный единице у большинства используемых моделей. Таким образом, как входное, так и выходное напряжение равно одной и той же величине — 220 или 380 В.

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:

Тока.
Чаще всего используется для подключения цепей, на которые установлены измерительных, регистрирующих приборов (электросчетчики, амперметры) и защитных реле;
Импульсные.
Преобразует получаемый сигнал в прямоугольный импульс. Используется для предотвращения высокочастотных помех;
Силовые.
Конструкция, чаще всего, состоит из нескольких вторичных обмоток, преобразующих входящий электрический импульс с одной системой напряжения в несколько исходящих с другими параметрами системы напряжения;
Пик-трансформаторы.
Используются для преобразования синусоидальной составляющей напряжения. Основное назначение — предотвращение помех в цепях с аппаратурой для оцифровки.

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.

Автоматические трансформаторы не являются разделительными, так как в их конструкции реализован иной принцип расположения первичной и вторичной обмотки. Они соединяются в одну, что образует кроме электромагнитной, прямую электрическую связь.

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.

Они предоставляют пользователю широкий спектр специфических преимуществ в зависимости от отрасли, где они используются:

  • устройства с коэффициентом трансформации 1:1 применяются в электросетях переменного тока без необходимости дополнительного заземления и изоляции периферийного оборудования;
  • изоляция цепей постоянного тока в линиях связи. В случае необходимости использования усилителей сигнала применение РТ дает возможность отделить постоянный ток для подключения усилителя от компонентов информационного электроимпульса;
  • повышение безопасности эксплуатации электрооборудования. Минимизирует риск фатального поражения электрическим током, отделяя пользователь или оператора от высокомощных источников;
  • при тестировании, сервисном обслуживании или ремонте оборудования дает возможность проводить работы на включённых устройствах. При этом используются разделительные трансформаторы с коэффициентом 1:1, но имеющие небольшую мощность напряжения вторичной цепи;
  • отфильтровывают (отсекают вне рабочего диапазона) искаженную синусоидальную форму напряжения, приводя ее к правильной. Снижают негативное влияние широтно-импульсных модуляций;
  • нейтрализует широкий спектр шумов, образующихся при подключении аудиоустройств (усилителей) к динамикам.

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.

Согласно ПУЭ установка эксплуатации электрических приборов через разделительный трансформатор необходима в следующих случаях:

  • при подключении устройств электропотребления, не имеющих потенциала заземления;
  • в импульсных электросетях, требующих повышения показателей изоляции. В особенности в медицинском и лабораторным оборудовании;
  • при лабораторных испытаниях электрических и электронных устройств для обеспечения безопасности персонала.

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.

При отсутствии клеммных колодок — выведение вторичной обмотки через ответвление кабеля. Применяется как составная часть электрооборудования, установок любого назначения.

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

Трёхфазный разделительный трансформатор – фактически является тремя однофазными устройствами установленными на одной монтажной планке:

  • открытый вариант как горизонтального и вертикального расположения с соединением в звезду или треугольник;
  • расположение элементов в корпусе, в том числе герметичном.

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.

  *  *  *


© 2014-2020 г.г. Все права защищены.
Материалы сайта имеют ознакомительный характер и не могут использоваться в качестве руководящих и нормативных документов.

Трансформатор разделительный (развязывающий) назначение, для чего нужен

Разделительный трансформатор – это устройство, назначение которого для так называемого гальванического разделения потребителей электроэнергии и питающей их электрической сети, для чего отсутствуют во вторичных цепях электрические связи с землей или с источниками напряжения, выполненными в виде глухозаземленной или эффективно заземленной нейтрали на трансформаторных подстанциях.

назначение разделительного трансформатора

В чем заключается защитное действие разделительного трансформатора, принцип работы

Устройство и принцип работы разделительного трансформатора ничем принципиально не отличается от принципа работы трансформатора; устройством осуществляется такое же преобразование электроэнергии.

На общем магнитопроводе устройства размещены две обмотки из одного и того же изолированного провода с одинаковыми намоточными характеристиками. Электрическая мощность синусоидальной гармоники пропускается через первичную обмотку, на основе законов электромагнитной индукции преобразуется во вторичной. Вектор напряжения в выходных цепях вторичной обмотки повторяет полностью параметры первичного. Конечно, если учесть классы точности метрологических измерений, то определенные погрешности по величине и углам существуют. Однако, это чистая теория; при эксплуатации погрешности не учитываются.

Основной задачей изолирующего трансформатора является повышение электробезопасности за счет того, что его вторичные цепи не имеют электрической связи с землей, а значит — и с заземленной нейтралью трансформаторной подстанции – источником напряжения.

как работает трансформатор безопасности как работает трансформатор безопасности

В этом случае возникновение электрического пробоя на корпус не вызывает перегрузок по току, а сам прибор остается в рабочем состоянии. При случайном прикосновении человека к части устройства, аварийно находящегося под напряжением, ток утечки не превысит жизненно опасного порога и трагедии не случится.

Исходя из назначения, разделительный трансформатор применяется во всех пространствах, входящих в группу высокой опасности. В первую очередь его используют для установки в бассейнах, саунах, ванных комнатах и помещениях, где размещены металлоизделия с неустойчивым заземлением.

Действующие нормативы и правила безопасности в России и Европе также предписывают устанавливать их в особо опасных пространствах, где присутствует мелкозернистая токопроводящая пыль, имеются стены и полы из металла, а также в подземных сооружениях, укомплектованных местным освещением, автоматикой и сигнализацией.

Поскольку вторичная электрическая цепь распределителя не связана с землей, к нему подключают оборудование, которое также не соединяется с землей. В зависимости от показателей мощности и назначения, к однофазным понижающим разделительным трансформаторам подсоединяют электроинструменты, полупроводниковые преобразователи станков и лифтов, а также другую аппаратуру. См. Трансформатор разделительный 220/220 В

Трехфазные агрегаты чаще всего используют для питания и локальной защиты систем управления и мобильных комплексов, вычислительной техники и оборудования, задействованного в медицине, химической, машиностроительной, горнодобывающей и железнодорожной промышленности.

В числе главных преимуществ применения разделительного трансформатора  можно отметить:

  • обеспечение безопасности людей;
  •  увеличение срока эксплуатации оборудования;
  •  возможность монтажа во встроенные подстанции;
  •  фильтрация высокочастотных гармоник;
  •  уменьшение замыкающих токов;
  •  малошумная эксплуатация;
  •  стойкость к воздействию влажности, грязи, плесени;
  •  минимальные затраты на обслуживание.

Важным достоинством является то, что подключение разделительного трансформатора полностью соответствует требованиям пожарной и экологической безопасности.

Условия подключения и эксплуатации разделительных трансформаторов

Оборудование, соответствующее стандартам ГОСТ 15543.1 и ГОСТ 15150, предназначено для эксплуатации в условиях умеренного и холодного климата. В зависимости от типа корпуса и назначения, его можно монтировать в закрытых пространствах с естественным воздухообменом и без искусственной регуляции внутреннего микроклимата, а также на открытом воздухе под навесом или в сухом неотапливаемом помещении, где имеется свободный доступ внешнего воздуха.

Для разных категорий установок определены соответствующие температурные условия: для стандартных агрегатов от -25ºС до +40ºС, для морозостойких приборов – от -60ºС до +40ºС. Для эффективного отведения тепла, выделяемого при работе разделительного трансформатора и обеспечения естественного охлаждения его следует устанавливать на раму или на колеса.

Во избежание механического напряжения все шины и провода должны быть закреплены. Расстояние от обмоток разделительного трансформатора до стены или другой заземленной конструкции должно составлять 300 мм. Работы по профилактическому обслуживанию распределителей напряжения проводятся два раза в год. Они включают в себя операции по очищению обмоток, системы магнитопровода и охлаждающих каналов от грязи, пыли и посторонних частиц.

Кроме того, в ходе сервисного обслуживания обязательно проводится тестирование надежности болтовых соединений, для чего используются динамометрические ключи и влажное очищение обмоток губкой, смоченной в растворителе или спиртовом растворе. Объемы и периодичность каждого вида операций напрямую зависят от условий эксплуатации. Также время от времени рекомендуется производить визуальный осмотр аппаратуры.

Читать еще:

Разделительный трансформатор — принцип работы и назначение

Разделительный трансформатор – это устройство, которое предназначено для так называемого гальванического разделения потребителей электроэнергии и питающей их электрической сети. 

Основной задачей подобного устройства можно назвать повышение безопасности за счет того, что у такого оборудования, как разделительный трансформатор, отсутствуют во вторичных цепях электрические связи с землей или с источниками напряжения, выполненными в виде глухозаземленной или эффективно заземленной нейтрали на трансформаторных подстанциях.

разделительный трансформатор
В данной ситуации даже возникновение возможного электрического пробоя на корпусе не будет вызывать перегрузки по электротоку. Сам прибор будет при этом оставаться в абсолютно исправном и рабочем состоянии. При случайном прикосновении человека к части устройства, которая, соответственно, находится под аварийным напряжением, ток утечки не превысит жизненноопасного уровня для человека, и в результате трагедии можно будет избежать.

Разделительный трансформатор будет не лишним не только на промышленных предприятиях, но даже дома. Особенно, если имеется домашняя мастерская.

выходной трансформатор

В основе такого устройства, как трансформатор разделительный, лежит так называемый ТС ( трансформатор унифицированный). Так как современные бытовые электрические приборы бывают различной энергоёмкости и мощности, унифицированные трансформаторы также берут с расчетом на самые разные типы нагрузки и величины мощности нагрузки.

Эффект разделения и отсутствия электрической связи ( что приводит к так называемой гальванической развязке по напряжению, которое питает прибор, и по напряжению, которое подается от линий электрического снабжения) достигается весьма просто. Разделительный трансформатор имеет в своей конструкции две обмотки – вторичную и первичную. Между ними устанавливается усиленная ( не менее чем двойная) изоляция или металлический заземленный кран, который позволяет гарантировать избежание пробоя. Так как разделительный трансформатор не предназначен для преобразования напряжения, то его коэффициент трансформации обычно равен единице. При этом напряжение на входе будет отличаться от напряжения на выходе.

трансформатор разделительный

Однако в чем тогда смысл использования такого трансформатора? Это легко продемонстрировать на примере, если во влажном месте, например, в ванной комнате есть электроточка без гальванической развязки. В случае, если в такую точку попадет влага, произойдет пробой изоляции. Как следствие, некоторый участок стены и незаземленные электроприборы рядом с ним попадут под воздействие напряжения.

Если будет пробой изоляции и при разделительном трансформаторе, то та же часть стены тоже может оказаться под напряжением, однако в этом случае ток будет самый минимальный. А если пробоя изоляции нет, расчет такого устройства, как разделительный трансформатор, выбран правильно, то тока или напряжения не будет вообще.

Такое устройство используют часто в медицине.Есть возможность использовать его как выходной трансформатор либо как связующий трансформатор для согласования сопротивления цепи.

90000 What is an Isolation Transformer? 90001 90002 An isolation transformer is made of two copper coils that are wound around each other and are each supplied by their own power source. While the term «isolation transformer» technically refers to any transformer, it is specifically a transformer that isolates a circuit from an alternating current. An isolation transformer does this by separating two circuits with an induction loop or decreasing the alternating current’s voltage before it reaches the circuit itself.90003 90002 90005 How Isolation Transformers Work 90006 90007 Isolation transformers work in the same way as other types of transformers. The isolation transformer is made of two electromagnets that are wound around each other in order to allow the primary coil to induce a current in the secondary coil. If the primary coil is wound more than the secondary coil, the voltage is decreased. If the secondary coil is wound more than the primary coil, the voltage is increased. An isolation transformer could have primary and secondary coils that are wound the same in order to keep the same voltage but separate two circuits by inducing a current from one coil to the other rather than having a direct connection.90008 90003 90002 90005 Applications 90006 90007 Isolation transformers are found in many different electronic devices that have circuits that are too sensitive to handle an alternating current directly. They can be seen as power adapters for laptop computers, cell phones, and most other electronic devices. This is because the voltage levels that are supplied to homes and other establishments is much higher than the voltage that electronic devices require due to low electrical loss at higher voltages and higher transfer rates over long distances.As a result, most electronic devices must include an isolation transformer to decrease the voltage before it reaches the device. 90003 90002 90005 Advantages 90006 90007 Isolation transformers increase and decrease alternating currents. They can be built to scale and generally handle any amount of voltage necessary, depending on how many times the coils are wound. Isolation transformers reduce electrical and electromagnetic interruptions from other power sources and devices and improve signal strength in radio and wireless communication systems.90003 .90000 Know More about Electrical Isolation Transformers and Auto Transformer 90001 90002 Isolation Transformers 90003 90004 A transformer is a device that transfers electric power from one circuit to another circuit without changing frequency. It contains primary and secondary winding wherein the primary winding is connected to the main circuit and the secondary winding to a required load circuit. An Isolation transformer is defined as the primary and secondary windings of the transformer separated from each other.90005 90006 90006 Isolation Transformers 90008 90008 The winding of isolation transformer 90004 The input and output powers in a transformer are magnetically coupled since the transformer design is made by using a dielectric insulation barrier. An isolation transformer isolates load in an electrical system to prevent the equipment from getting spikes and harmonics from the mains as shown in the figure. Such a transformer is also known as an insulating transformer. 90005 90004 An Isolation transformer with an electrostatic shield is used for sensitive equipment such as computers and laboratory instruments.The turn ratio determines whether the transformer is used: to step-up or step-down or for unchanged voltages. This transformer can be used in different applications like portable electric tools and electric traction, and so on. 90005 90004 Isolation transformers ‘classification depends on the winding arrangement, construction, and the alternating current type involved. 90005 90016 Classification Based on Winding Arrangement 90017 90018 90019 Some transformers capable of producing an output voltage that is identical to their input are known as 1: 1 isolation transformers.90020 90019 A Step-up transformer produces an output voltage greater than its input voltage. 90020 90019 A Step-down transformer produces a smaller output relative to its input. 90020 90025 90026 90026 Step-up transformer 90004 90029 Step-Up Transformer 90030: This type of transformer has more number of turns in the secondary winding and less in the primary such that the voltage is more in the secondary when compared to the primary as shown in the figure. The number of turns in both the windings is decided by the application rating requirement.Step-up transformers are used as boosters power transmission lines. 90005 90032 90032 Step-down transformer 90004 90029 Step-Down Transformer 90030: This type of transformer reduces the mains supply voltage too low values ​​depending on the load requirement. In a step-down transformer, the primary winding consists of more number of turns compared with the secondary winding. 90005 90038 90038 90004 The Relationship between currents, voltages, and turns are in transformation ratio equations that are given below.90005 90004 Voltage transformation ratio = Secondary Turns / Primary Turns 90043 Current transformation ratio = Primary Turns / Secondary Turns 90005 90016 Classification Based on the Nature of Power Supply 90017 90004 An isolation transformer can be manufactured to operate on single and three-phase AC supplies. 90005 90004 90029 Single Phase Transformer 90030: This is manufactured to operate on a single-phase AC supply and is mostly used for low-power applications like residential lighting, air conditioning, and heating, etc.Single-phase transformer can be reconnected in series or parallel based on the requirement of the load. 90005 90053 90053 Single-phase transformer 90004 A Single-phase transformer consists of two windings on a common iron core. If one of the winding is connected to an AC voltage, an alternative magnetic field is set on an iron core. This field coupled with the secondary winding produces an EMF in it. As a result, this EMF drives the current to pass to the load circuit. 90005 90004 90029 Three-phase transformer 90030: This transformer is designed and constructed for specific voltages particularly for higher voltages.The three-phase transformer has three types of windings as both primary and secondary windings are included as three phases. 90005 90061 90061 Three-phase transformer 90004 These windings can be connected in wye (Star) or delta form. The combination of primary and secondary windings can be delta- delta, wye-delta, wye-wye, and delta-wye. This type of configuration depends on the application — like, in the distribution side, delta to star connections transformers are used. 90005 90002 Auto Transformers 90003 90004 An autotransformer consists of only one winding, and part of it acts as a secondary winding.It is smaller, lighter, and cheaper than the dual winding transformer and also possesses lower leakage reactance, higher efficiency, good power quality, and fewer copper requirements. 90005 90004 Though it is advantageous over the conventional one, yet it does not provide any electrical isolation to load from the mains, and is more prone to faults. This type of transformer can be used to step up or step down the voltage by connecting the windings in various configurations. 90005 90071 90071 Auto Transformers 90004 Auto-transformers are used in power transmission, distribution, railways, and audio applications.The turns ratio of a step- down transformer is less than ‘1’, and the turn ratio of a step-up transformer is always greater than ‘1’. 90005 90004 90029 Step-up autotransformer: 90030 This type of autotransformer in which the source voltage is connected to the main winding and the load is connected across the part of the main winding is called a step-up autotransformer. 90005 90004 90029 Step-down autotransformer 90030: This type of autotransformer in which the source voltage is applied to the part of the main winding, and the load is connected to the whole main winding, as shown in the figure.90005 90004 90029 Variable Auto Transformer 90030 90005 90087 90087 Variable Auto Transformer 90004 A variable autotransformer is also known as variac in which the secondary connection through a sliding brush allows the voltage to get vary over a given range. This type of transformer is an AC voltage control that provides a variable AC voltage to the various circuits. Variac transformers can boost the output voltage, which is in excess and twice that of the input voltage. 90005 90004 This autotransformer is equipped with many taps and automatic switch gears that allow it to act as automatic voltage regulators.The top features of the variable autotransformer are high efficiency, low temperature rise, and short-time overload capacity. 90005 90004 After going through the above information, one can easily compare both these transformers. The following are some of the differences that emerge after comparing them. 90005 90095 90095 Isolation transformer Vs Auto Transformer 90004 1. In an isolation transformer, the input is isolated from the output, whereas in an autotransformer, there is no electrical isolation between the input and output.90005 90004 2. An isolation transformer consists of both primary and secondary windings that are wounded on an iron core, whereas an autotransformer consists of one coil that acts both as primary and secondary windings. 90005 90004 3. Due to more windings, isolation transformers require more copper, so the weight is significantly high, whereas autotransformers require fewer windings and small core so these are lighter in weight and less costly for the same rating of isolation transformers. 90005 90004 4.If any surge takes place in the primary winding of the isolation transformer, it sustains to load but the autotransformer maintains the outputs to a specified level, irrespective of the input fluctuations. 90005 90004 5. Low voltage regulation occurs in insulation transformers due to large voltage swings, whereas high voltage regulation takes place in an autotransformer due to smaller voltage swings. 90005 90004 This is all about the transformers. We hope that you might have gained some valuable insights and concepts out of this article, after thoroughly reading it.Furthermore, we encourage you to share your knowledge on this particular topic or electrical and electronic projects as that would become a value proposition for us. However, for further details, suggestions, and comments, you can comment in the comment section below. 90005 90004 90029 Photo Credits 90030 90005.90000 Different Types of Transformers and Their Applications 90001 90002 A transformer is a widely used device in the electrical and electronics domain. It is an electromagnetic device which follows the basic principle of electromagnetism discovered by Michael Faraday. We have covered about 90003 Transformers construction and operation 90004 in detail in previous tutorial. Here we will cover 90003 different types of transformers 90004 used in different types of applications. However, all 90003 types of transformers 90004 follow the same principles but they have different construction method.90009 90002 90009 90012 90003 Transformer Types based on Voltage Level 90004 90015 90002 A Transformer can have multiple types of construction. Transformer does not have any electrical connection from one side to another; still, the two electrically independent coils can conduct the electricity by electromagnetic flux. A transformer can have multiple coils or windings on the primary side as well as on the secondary side. In several cases, multiple primary sides, where two coils are connected in series, often called as a 90003 center tapped 90004.This center tapped condition can also be seen on the secondary side. 90009 90002 90009 90002 Transformers can be constructed in a way that it can convert the voltage level of the primary side to the secondary side. Depending on the voltage level, the transformer has three categories. 90003 Step Down, Step Up and Isolation Transformer 90004. For the Isolation transformer, the voltage level is the same for both sides. 90009 90002 90009 90012 90003 1. Step-Down Transformer 90004 90015 90002 90033 90009 90002 90009 90002 Step down Transformer is used in both Electronics and Electrical domain.A step-down transformer 90003 converts the primary voltage level to a lower voltage 90004 across the secondary output. This is achieved by the ratio of primary and secondary windings. For step-down transformers the number of windings is higher across the primary side than the secondary side. Therefore, the overall winding 90003 ratio of primary and secondary always remains more than 1. 90004 90009 90002 90009 90002 90003 In electronics, 90004 many applications run on 5V, 6V, 9V, 12V, 24V or in some cases 48V.To convert the single phase power outlet voltage 230V AC to the desired low voltage level, Step Down transformers are required. In instrumentation as well as in many electrical types of equipment, Step-Down transformer is the primary requirement for the Power section. 90009 90002 90009 90002 90003 In electrical, 90004 step down transformers are used in electrical distribution system which works on very high voltage to ensure low loss and cost-effective solution for long distance power delivery requirements.To convert the high voltage to a low voltage supply line, Step down transformer is used. 90009 90002 90009 90012 90003 2. Step-Up Transformer 90004 90015 90002 90062 90009 90002 90009 90002 Step Up transformer is exactly opposite of the step-down transformer. Step up transformer 90003 increase the low primary voltage to a high secondary voltage 90004. Again it is achieved by the ratio of primary and secondary winding ratio. For the Step Up transformer, the 90003 ratio of the primary winding and the Secondary winding remains less than 1 90004.That means the number turns in secondary winding is higher than the primary winding. 90009 90002 90003 In electronics, 90004 step up transformers often used in stabilizers, inverters etc where low voltage is converted to a much higher voltage. 90009 90002 90009 90002 90003 A step-up transformer is also used in Electrical power distribution 90004. High voltage is required for power distribution related application. Step up transformer is used in the grid to step up the voltage level before the distribution.90009 90002 90009 90012 90003 3. Isolation Transformer 90004 90015 90002 90089 90009 90002 90009 90002 Isolation transformer does not convert any voltage levels. The Primary voltage and the secondary voltage of an isolation transformer always remain the same. This is because the 90003 primary and the secondary winding ratio is always equal to the 1 90004. That means the number of turns in primary and secondary winding is same in isolation transformer. 90009 90002 90009 90002 The isolation transformer is used to isolate the primary and secondary.As discussed previously, the transformer does not have any electrical connections between primary and secondary, it is also used as an isolation barrier where the conduction happens only with the magnetic flux. 90003 It is used for safety purpose and to cancel noise transfer 90004 from primary to secondary or vice-versa. 90009 90002 90009 90012 90003 Transformer Types based on Core material 90004 90015 90002 The transformer transfers the energy by conducting electromagnetic flux through a core material.Different core materials produce different flux density. Depending on the core materials, several types of transformers are used in the power and electronics domain. 90009 90002 90009 90012 90003 1. Iron Core Transformer 90004 90015 90002 Iron core transformer uses multiple soft iron plates as the core material. Due to the excellent magnetic properties of iron, the flux linkage of the iron core transformer is very high. Thus, the efficiency of the iron core transformer is also high. 90009 90002 90120 90009 90002 90009 90002 The soft iron core plates can be available in multiple shapes and sizes.The coils of the primary and secondary wound or wrapped on a coil former. After that, the coil former is mounted in soft iron core plates. Depending on the core size and shapes, a different type of core plates is available in the market. Few common shapes are E, I, U, L, etc. The iron plates are thin, and multiple plates are bunched together to form the actual core. For example, E type cores are made with thin plates with a look of letter E. 90009 90002 90127 90009 90002 90009 90002 Iron core transformers are widely used and usually heavier in weight and shape.90009 90002 90009 90012 90003 2. Ferrite Core Transformer 90004 90015 90002 A ferrite core transformer uses a ferrite core due to high magnetic permeability. This type of transformer offers very low losses in the high-frequency application. Due to this, ferrite core transformers are used in high-frequency application such as in switch mode power supply (SMPS), RF related applications, etc. 90009 90002 90142 90009 90002 90009 90002 Ferrite core transformers also offer a different type of shapes, sizes depending on the application requirement.It is mainly used in electronics rather than electrical application. The most common shape in the ferrite core transformer is E core. 90009 90002 90009 90012 90003 3. Toroidal Core Transformer 90004 90015 90002 90155 90009 90002 90009 90002 Toroidal core transformer uses toroid shaped core material, such as iron core or ferrite core. Toroids are ring or donut shaped core material and widely used for superior electrical performance. Due to the ring shape, the leakage inductance is very low and offers very high inductance and Q factors.The windings are relatively short and weight is much less than traditional, same rating transformers. 90009 90002 90009 90012 90003 4. Air Core transformer 90004 90015 90002 Air Core transformer does not use any physical magnetic core as the core material. The flux linkage of the air-core transformer is made entirely using the air. 90009 90002 90170 90009 90002 90009 90002 In air core transformer, the primary coil is supplied with alternating current which produces an electromagnetic field around it.When a secondary coil is placed inside the magnetic field, as per the Faraday law of induction, the secondary coil is induced with a magnetic field which further is used to power the load. 90009 90002 90009 90002 However, air core transformer produces low mutual inductance compared to physical core material such as iron or ferrite core. 90009 90002 90009 90002 It is used in portable electronics as well as Radiofrequency related applications. Due to the absence of physical core material, it is very light in terms of weight.Properly tuned air core transformer also used in wireless charging solutions, where the primary windings are constructed inside the charger and the secondary windings are situated inside the targeted device. 90009 90002 90009 90012 90003 Transformer Types based on Winding Arrangement 90004 90015 90002 The transformer can be classified using winding orders. One of the popular types is Auto Winding Transformers. 90009 90002 90009 90002 90003 Auto Winding transformer 90004 90009 90002 Till now, the primary and secondary winding is fixed but in case of an auto-winding transformer, the primary and the secondary coil can be connected in series and the center tapped node is movable.Depending on the center tapped position, the secondary voltage can be varied. 90009 90002 90201 90009 90002 90009 90002 The auto is not the short form of Automatic; rather it is to notify the self or single coil. This coil forms a ratio which consists of two parts, primary and secondary. The position of the center tap node determines the primary and secondary ratio thus varying the output voltage. 90009 90002 90009 90002 The most common use is the V 90003 ARIAC 90004, an instrument to produce variable AC from a steady AC input.It is also used in Power transmission and distribution related applications where the high voltage lines are needed to be changed frequently. 90009 90002 90009 90012 90003 Types of Transformers based on Usage 90004 90015 90002 There are several types of transformers also available which works in a specific domain. Both electronics and electrical sectors, several dedicated transformers are used as a step-down or step-up transformer based on the application of application. So, the transformers can be classified as below based on usage: 90009 90002 1.Power Domain 90009 90223 90224 Power Transformer 90225 90224 Measurement Transformer 90225 90224 Distribution Transformer 90225 90230 90002 2. Electronics Domain 90009 90223 90224 Pulse Transformer 90225 90224 Audio Output Transformer 90225 90230 90002 90009 90012 90003 1. Transformers used in Power domain 90004 90015 90002 In Electrical, the Power domain deals with the power generation, measurement, and distribution. However, it is a very large field where transformers are an essential part to accommodate safe power conversion and successful power delivery to the substation and to the end users.90009 90002 The transformers which are used in the power domain can be both outdoor and indoor but mostly outdoor. 90009 90002 90009 90002 90003 (a) Power Transformer 90004 90009 90002 Power Transformers are larger in size and used to transfer the energy to the substation or the public electricity supply. This transformer acts as a bridge between the power generator and the primary distribution grid. Depending on the Power rating and specification, Power transformers can further be classified into three categories: 90003 Small power transformer, Medium Power transformers, and the Large power transformers 90004.The rating can be more than 30KVA to the 500-700KVA or in some cases that can be equal to or more than 7000KVA for small rated power transformer. The medium rated power transformer can be up to 50-100 MVA whereas large rated power transformers are capable to handle more than 100MVA. 90009 90002 90260 90009 90002 90009 90002 Due to very high power generation, the construction of a power transformer is also critical. 90003 The construction includes solid insulating peripherals and well balanced cooling system.90004 The most common power transformers are filled with oils. 90009 90002 The main principle of the 90003 power transformer is to convert the Low voltage high current to a high voltage low current 90004. This is required to minimize the power loss in the power distribution system. 90009 90002 Another important parameter for the Power transformer is the phase availability. 90003 Typically Power transformers works in three phase system 90004, but in some cases, Single phase small power transformers are also used.Three Phase Power transformers are the most costly and efficient than the single phase power transformers. 90009 90002 90009 90002 90003 (b) Measurement Transformer 90004 90009 90002 Measurement transformer is often referred to as an instrument transformer. This is another commonly used measurement instrument in the power domain. A measurement transformer is used to isolate the main power and convert the current and voltage in a smaller ratio to its secondary output. By measuring the output, the Phase, Current and Voltage of the actual power line can be measured.90009 90002 90285 90009 90002 90009 90002 The above image is showing the construction of the current transformer. 90009 90002 90009 90002 90003 (c) Distribution Transformer 90004 90009 90002 This is used in the last phase of the power distribution system. Distribution transformers are step down transformer, which converts High grid voltage to the end customer required voltage, 110V or 230V. It can also be single phase or three phases. 90009 90002 90300 90009 90002 90009 90002 Distribution transformers can be smaller in shape as well as bigger, depending on the conversion capacity or ratings.90009 90002 Distribution transformers can be further categorized into based on the type of insulation it uses. It can be a dry type or can be liquid-immersed. It is made using laminated steel plates mostly constructed in C shape as a core material. 90009 90002 Distribution transformer also has a different type of classification based on the location it is used. The transformer can be mounted on a utility pole, if so, it is called a pole mounted distribution transformers. It can be placed inside of an underground chamber, mounted on a concrete pad (pad mounted distribution transformer) or inside an enclosed steel box.90009 90002 Generally, distribution transformers have a rating of less than 200kVA. 90009 90002 90009 90012 90003 2. The transformer used in Electronics domain 90004 90015 90002 In electronics, various small miniature transformers are used which can be PCB mounted or can be fixed inside the small product enclosure. 90009 90002 90009 90002 90003 (a) Pulse Transformer 90004 90009 90002 Pulse transformers are one of most used PCB mounted transformers that produce electrical pulses in a constant amplitude.It is used in various digital circuits where pulse generation is needed in an isolated environment. Therefore, the pulse transformers isolate the primary and secondary and distribute primary pulses to the secondary circuit, often digital logic gates or drivers. 90009 90002 90329 90009 90002 90009 90002 Properly constructed pulse transformers should need proper galvanic isolation as well as small leakage and stray capacitance. 90009 90002 90009 90002 90003 (b) Audio Output Transformer 90004 90009 90002 Audio Transformer is another commonly used transformer in the electronics domain.It is specially used in Audio related application where impedance matching is required. Audio transformer balances the amplifier circuit and loads, typically a loudspeaker. The audio transformer can have multiple primary and secondary coils, separated or center tapped. 90009 90002 90344 90009 90002 90009 90002 So we have covered various kinds of transformer, other than that there are some other special purpose transformer but they are out of scope of this article. 90009 .90000 Purpose of Shielded Isolation Transformer 90001 90002 90002 Using shielded isolation transformer in power distribution systems 90004 Two-winding transformer 90005 90006 A shielded transformer is a 90007 90008 two-winding transformer 90009 90010, usually delta-star connected and serves the following purposes: 90011 90006 90008 1. 90009 — Voltage transformation from the distribution voltage to the equipment’s utilization voltage. 90011 90006 90008 2. 90009 — Converting a 3-wire input power to a 4-wire output thereby deriving a separate stable neutral for the power supply wiring going to sensitive equipment.90011 90006 90008 3. 90009 — Keeping third and its multiple harmonics away from sensitive equipment by allowing their free circulation in the delta winding. 90011 90006 90008 4. 90009 — Softening of high-frequency noise from the input side by the natural inductance of the transformer, particularly true for higher frequency of noise for which the reactance becomes more as the frequency increases. 90011 90006 90008 5. 90009 — Providing an 90007 90008 electrostatic shield 90009 90010 between the primary and the secondary windings thus avoiding transfer of surge / impulse voltages passing through inter-winding capacitance.90011 90036 90036 Figure 1 — Principle of a shielded two winding transformer 90006 90007 90008 Figure 1 90009 90010 shows the principle involved in a shielded transformer. The construction of the transformer is such that the magnetic core forms the innermost layer, followed by the secondary winding, the electrostatic shield made of a conducting material (90007 usually copper 90010) and finally the primary winding. 90011 90006 90007 90008 Figure 2 90009 90010 shows this detail. 90011 90006 It can be seen that the high-frequency surge is conducted to ground through the capacitance between the primary winding (on the left) and the shield, which is connected to ground.Besides the shield, the magnetic core, the neutral of the secondary winding and the grounding wire from the electronic equipment are all terminated to a ground bar, which in turn, is connected to the power supply ground / building ground. 90011 90054 90054 Figure 2 — Construction of a shielded two-winding transformer 90006 It is also important that the primary wiring to and secondary wiring from the isolation transformer are routed through separate trays / conduits. If this is not done, the inter-cable capacitances may come into play negating the very purpose of the transformer.90011 90006 90007 90008 Figure 3 90009 90010 shows the proper way for an isolation transformer to be wired. Note that the AC power supply wiring and the secondary wiring from the transformer are taken through separate conduits. 90011 90006 Also, the common ground connection of the isolation transformer serves as the reference ground for the sensitive loads. The AC system ground electrode connection is taken through a separate metal conduit. 90011 90066 90067 90067 Figure 3 — Wiring / earthing of a shielded two-winding transformer 90006 If these methods are not followed and wiring / earth connections are done incorrectly, noise problems may persist in spite of the isolation transformer.90011 90006 90007 90008 Resource: 90009 Practical-Grounding-Bonding-Shielding-and-Surge-Protection — G. Vijayaraghavan 90010 90011 .

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о