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.

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.

 

Разделительный трансформатор: принцип работы, подключение

Устройство, которое предназначено для преобразования напряжения и переменного тока называется трансформатором (ТР). Если устройство использует и на выходе, и на входе одинаковое напряжение тока, то это разделительный трансформатор.

Принцип работы

Все мы знаем, что благодаря прогрессу, у нас в доме находится огромное количество разнообразных токоприёмников, которые способствуют удовлетворению всех бытовых нужд: приготовлению пищи, уборке, досугу. Но также всем с детства известно, что нельзя прикасаться одновременно к двум проводникам фазы и нуля, иначе может случиться непоправимое. Для защиты человека от поражения электрическим током существует — заземление. Но причем тут трансформаторное устройство и как вообще оно работает?

Разделительный трансформатор

Безопасный разделительный понижающий трансформатор производства ABB не использует заземление, даже прикоснувшись к нему, человек себе не нанесёт вред. Это происходит благодаря тому, что обмотки отделены друг от друга и работают автономно, независимо от мощности, в отличие от трансформатора 220 / 12В. Единственное, чего нельзя делать – это трогать обмотку, и в этот момент соприкасаться с заземлёнными железными проводниками или землей.

Данное устройство используется для питания электросетей напряжением до 120 В при постоянном токе, и до 50 В при переменном токе, и минимальном напряжении 24 В. При работе создается гальваническая развязка сверхнизкого напряжения, которая питает устройства электроэнергией, полученной от локальной электролинии. Такой рабочий эффект достигается благодаря разделению обмоток специальной усиленной электроизоляции, двойной или тройной. На стальной сердечник непосредственно наматывается обмотка, и между ними возникает электромагнитное поле, благодаря потоку энергии, проходящему через них. Индуцирование полученной энергии происходит во второй обмотке трансформатора.

Безопасный разделительный трансформатор

Основное преимущество такого трансформатора в том, что он предотвращает резкие перепады напряжения в электросети, тем самым предохраняя аппаратуру от повреждений, а жизнь человека от травм.

Применение

Квалифицированный специалист будет настаивать именно на покупке такого оборудования для использования в быту и на производстве. Это объясняется простотой работы устройства, его относительной доступностью и безопасностью, а принцип защиты этого прибора от поражения человека электрическим током известен даже школьникам из уроков физики по технике безопасности и охране труда.

Схема разделительного трансформатора

Если спросить специалиста, для чего нужно такое устройство, то все просто: оно работает в условиях повышенной электроопасности, на опасных предприятиях и производствах, во влажных помещениях – банях, саунах, ваннах, и даже в громкоговорителях и станочном оборудовании его применение очень широко.

Если собираетесь делать в доме ремонт, то для использования теплого пола просто необходимо установить УЗО. Вообще, к любому вопросу, связанному с электричеством нужно подходить очень серьезно. Для установки электрооборудования в помещениях с большой влажностью (ванны, сауны и др.) существуют строгие правила по технике безопасности и правилам устройства электроустановок. Перед установкой оборудования требуется пригласить для консультации специалиста.

Виды трансформаторов

В зависимости от области применения, материалов обмотки и количества фаз трансформаторы могут быть:

1. Трансформатор, первичная обмотка которого непосредственно подключена к источнику тока, а во вторичную обмотку включаются измерительные приборы (эл.счётчик), называется трансформатором тока (ТТ). Это устройство, которое используется в различных релейных и измерительных цепях.
2. Импульсный трансформатор преобразует полученные сигналы и передает прямоугольный электрический импульс. Чаще всего применяется в технике, где вч помехи через кабель питания нарушают работу или ведут к нарушению строчной развертки (используется до 100 кВА).
3. Для преобразования синусоидального напряжения в устройствах с оцифровкой ts используется пик-транcформатор (большой известностью пользуется продукция Lider).
4. В некоторых устройствах обе обмотки первичная и вторичная соединены в одну напрямую, и благодаря такому конструктивному решению имеют помимо магнитной связи еще и электрическую. Это принцип используется в автотрансформаторах.
5. Силовой трансформатор использует две или более обмоток для преобразования при помощи электромагнитной индукции одной системы в другую систему напряжения;
6. Для освещения улиц и тоннелей широко применяется безопасный разделительный трансформатор для переносного освещения. Это устройство представляет из себя компактный прибор с изолированными обмотками. Портативный прибор может быть установлен на специальную платформу, либо на дин рейку. Переносной трансформатор часто применяется на открытых местностях либо в экстремальных условиях работы.

В свою очередь разделительные трансформаторы также бывают разные. Допустим, все медицинские учреждения оснащены устройством, которое отвечает за электроснабжение для операционных, реанимационных и прочих отделений. Этот прибор называется индивидуальным медицинским разделительным трансформатором для it-системы, и работает в пределах напряжений 220 /220 В.  Очень популярные модели, производства компании Allintext, одного из лидеров мировой электрической промышленности, а из отечественных производителей ОСО Электра.

Ключевой особенностью этих приборов является полное отсутствие связи гальванической развязки с нейтралью и фазой, благодаря чему предотвращается поражение электрическим током пациентов и работников мед. учреждений. При желании можно присоединить  специальный командный блок, который будет на расстоянии управлять процессом при помощи алгоритмов и программ.

Для бытовых нужд чаще всего применяется повышающий разделительный трансформатор. Он может быть силовым, бытовым или промышленным; в зависимости от области применения максимально допустимое напряжение будет варьироваться в пределах 380 /220 В. Его производят однофазным и трехфазным. Размер трансформатора можно уменьшить, если увеличить частоту переменного тока. В быту применяется для подключения газовых котлов или прочего отопительного оборудования.

Часто применяются разделительные трансформаторы встроенные и специального назначения. Тип подключения определяется степенью безопасности модели и требованиям во время работы. Такие устройства работают с номинальным первичным напряжением, не превышающим 1000 В переменного тока и 1000 В пульсирующего постоянного тока, номинальной частотой не выше 50 Гц.

 

Как подключить трансформатор к котлу отопления

Для начала нужно отключить питание в механизмах. Теперь нам необходимо развязать гальваническую цепь, поэтому применяем трансформатор 380/380 В разделительный (либо подходящий по мощности  к модели котла, но обязательно с равными сигналами входа и выхода). Желательно, чтобы предохраняющая техника имела максимальный порог напряжения на 10-15 % меньше, чем сам котел.

Теперь подключаем устройства. При работе необходимо соединение с нулевым проводом (бесперебойное), поэтому сразу же разрываем питание по фазной линии с помощью отключающего устройства. Первую проверку нужно осуществить во время повторного нагрева оборудования, так советует производитель Legrand, при повторном подключении к сети нужно дождаться охлаждения нагревательного элемента.

Как сделать трансформатор самому

Ниже предоставлена рабочая схема, по которой разделительный трансформатор осуществляет работу. Как уже понятно из всего вышесказанного, это устройство не что иное, как два соединенных магнитным полем силовых приспособления.

Мы предлагаем попробовать изготовить маломощный транформатор. На схеме демонстрируется две отдельные полуобмотки. Полуобмотки — слово, обозначающее, что каждая обмотка трансформатора разделена на две идентичные части. Размещены эти полуобмотки на двух одинаковых каркасах. Данный термин означает, что обе обмотки в свою очередь делятся на какие-то части.

Рабочая схема разделительного трансформатора

Разделительный сетевой трансформатор будет подключаться к сети 220 В. Две полуобмотки соединены последовательным путем (1 и 2). Их пока не трогаем, но нужно снять напряжение с 5 и 15. Наша цель, чтобы на холостом ходу напряжение уменьшилось до 216 В, так что нужно подсоединить обмотки к каркасу, он может быть корпусный, лишь бы провода не соприкасались. Теперь полуобмотки 1, 2, 5′ и 15′ стали первичными. Для проверки подсоединяем обычную лампу к контактам и включаем в сеть, но не в 220, а в 36 В, так безопаснее.

При желании можно встроить в механизм стабилизатор либо дроссель. Впоследствии это может быть как бытовой, так и компактный разделительный трансформатор для мастерской. Лучше начинать с небольших моделей, т.к. у них значительно легче монтаж.

Если подобного опыта нет, то конечно, лучше всего обратиться за помощью к специалистам. Ведь электричество – это раздел промышленности, где без определенных навыков очень сложно правильно настроить и подключить технику.

Разделительный трансформатор, устройство, виды, принцип действия и области применения различных типов

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.

РАЗДЕЛИТЕЛЬНЫЕ ТРАНСФОРМАТОРЫ И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ

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 — 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.

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.

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.

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.

Разделительный трансформатор: особенности, применение, конструкция

В определённых условиях, например, при повышенной влажности, и в ванных комнатах, требуется развязка электрической сети и потребителей, чтобы избежать серьёзных поражений током в случае возникновения неисправностей в приборах. Организовать безопасное присоединение поможет разделительный трансформатор.

Особенности трансформаторов

Одна из них — это присутствие двойной изоляции и/или защитного экрана, обеспечивающего гальваническую развязку, в отличие от обычного устройства. Это означает, что электрическая энергия передаётся без непосредственного контакта между обмотками. Разделительный обеспечивает защиту от серьёзных поражений током. Если внутри потребителя энергии пробьётся изоляция на корпус, то риск получения электротравмы при одновременном прикосновении человека к устройству и заземлённому предмету станет гораздо ниже.

Ещё одна особенность разделительных трансформаторов — это то, что у них коэффициент преобразования чаще всего равен единице. Таким образом, выходное напряжение будет равно входному — 220 вольт. Эта разновидность является наиболее распространённой. Трансформаторы вносят некоторые потери в передаваемую через него энергию, так как коэффициент полезного действия находится в пределах — от 70 до 85 процентов.

Сферы применения

Развязывающие трансформаторы ставятся там, где требуется безопасная подача электричества по действующим правилам:

• В условиях высокой влажности, присутствия воды и металлических изделий со слабым заземлением (например, ванные комнаты, подвалы и кабельные колодцы). Благодаря этому можно безопасно пользоваться обычными электроприборами в этих местах. Действующие правила допускают установку розеток при таких условиях только при подключении через развязывающий трансформатор.
• Например, если фен упадёт в ванну, то опасность возникновения чрезвычайной ситуации сведётся к минимуму, поскольку замкнутая цепь между электрической сетью и заземлённым объектом не образуется. А при подсоединении к незащищённой розетке может возникнуть сильное поражение током, а в худшем случае — возгорание изоляции проводов потребителя.
• В медицинских учреждениях для усиления безопасности и повышения уровня защиты пациентов и персонала от поражения током. В этом случае развязывающие трансформаторы также могут дополняться устройствами для контроля над состоянием изоляции с выносными постами для удалённого слежения.
• Такое применение получает всё большее распространение в медицинских учреждениях некоторых развитых стран.
• При присоединении электрических инструментов первого класса безопасности.

Разделительные трансформаторы меньшей мощности также применяются в радиовещательной и организационной технике. Например, в высокочастотных усилителях, приёмниках, разделителях сигналов (сплиттеры для ADSL и телефона), и компьютерных сетях Ethernet.

Конструкция развязывающего трансформатора

На магнитопровод намотаны обмотки, между которыми находится не менее двух слоёв усиленной изоляции.

Возможен также вариант со специальным защитным экраном, установленным в дополнение к основной изоляции. Число витков, а также толщина монтажного провода будет одинаковой. Именно тогда коэффициент трансформации становится равен единице. Благодаря усиленной изоляции и междуобмоточному экрану создаётся гальваническая развязка, и потребитель оказывается полностью отделённым от земли. Существуют также другие разновидности развязывающих трансформаторов:

• понижающие для питания фонарей;
• автоматические;
• импульсные;
• пиковые;
• измерительные;
• высокочастотные;
• силовые.

Способ подключения

Типовая схема выглядит так: первичная обмотка присоединяется к электрической сети через устройство защитного отключения (УЗО), предотвращающее утечку тока. Требующий защиты прибор подсоединяется ко вторичной обмотке, образующей изолированный контур. Она, а также корпус потребителя не должны заземляться. Остальные приборы можно подсоединять напрямую к первичной цепи через устройство защитного отключения. Заземление их корпусов при этом допускается.

Таким образом, с помощью разделительных трансформаторов можно подводить питание в те места, где использование обычной электрической сети может быть небезопасным. Действие элементарных правил безопасности при этом не отменяется. Например, нельзя умышленно прикасаться к самим клеммам. Через них течёт такой же ток, как и в первичной цепи, что может стать причиной серьёзной электротравмы. Установка развязывающих трансформаторов должна осуществляться квалифицированными специалистами.

Разделительный трансформатор 220В / 220В

Что такое разделительный трансформатор 220В / 220В?

Трансформаторы бывают повышающие и понижающие, например понижающий 220В / 12В. Но существуют  трансформаторы, у которых как на входе, так и на выходе напряжение тока 220 В /220 В. Кажется странным, почему используется аналогичное напряжение при выходе из трансформатора? Дело в том, что, две одинаковые обмотки не соприкасаются друг с другом, вторая обмотка работает автономно.

Принцип работы разделительного трансформатора 220В / 220В

Следует принять во внимание неоспоримый факт: в наш дом «приходят» проводники, которые поставляют электроэнергию для наших потребительских нужд — это приготовление пищи, стирка, свет и тепло. Если случайно коснуться обоих проводников фазы и нуля, через тело человека пойдет опасный потенциал. Известно всем, чем все может закончится.

На вторичной обмотке трансформатора нулевой провод не имеет заземления (смотрите схему). Случайное прикосновение к проводникам или к прибору не приносит вред человеку, т.е. прикосновение безопасно. Но стоит отметить, на вторичной обмотке все же присутствует опасный потенциал, случайное прикосновение к проводнику и одновременно к металлическому стояку холодной воды, может угрожать жизни человека.

разделительный трансформатор

Внимание! Вторичная обмотка разделительного трансформатора должна оставаться изолированной от земли.

Обязательно прочтите подробные статьи про стабилизаторы (как их подключить, схемы УЗО, как выбрать) :

Еще одно преимущество разделительного трансформатора 220В / 220В

Трансформатор сглаживает скачки напряжения и соответственно не допускает преждевременного выхода из строя дорогостоящей аппаратуры. Все электропотребители рекомендуется подключать к сети через разделительный трансформатор.

Где используется разделительный трансформатор 220В / 220В?

Разделительный трансформатор используется в помещениях, которые относятся к категории повышенной опасности — влажные помещения: сауны, ванные комнаты, бассейны, а так же помещения где присутствует большое количество металлических конструкций с нестабильным заземлением.

Нужно ли устанавливать УЗО для разделительного трансформатора 220В / 220В?

На первый взгляд может показаться, что установка УЗО не требуется, но это не так. Из-за повреждения изоляции опасный потенциал может оказаться на корпусе оборудования. Коснувшись оборудования и одновременно предмета, связанного с землей, возникает опасность поражения током. Так что УЗО необходимо установить  для полной безопасности.

Более подробно о том, нужно ли устанавливать УЗО читайте в статье: «Почему нужно устанавливать УЗО?«

Оцените качество статьи: