Трансформатор изолирующий 220 на 220 вольт

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.

Сферы применения

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

  • Разделительный трансформаторВ 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.

Как правильно подключить

В принципе, процесс подключения трансформатора 220/110 В или любого другого не очень сложный. Если это заводской вариант, то производитель клеммы соединения обозначает, так что ошибиться здесь трудно.

Схема подключенияСхема подключения

  • Входные и выходные клеммы для нулевого контура обозначаются или нулем, или латинской буквой «N».
  • Для фазного контура входная клемма обозначается или латинской буквой «L», или числом 220 (величина входного напряжения). Выходная клемма обозначается той же латинской буквой или числом, соответствующим выходному напряжению (это может быть 220, 110, 36 и так далее).

И последняя рекомендация, которую можно использовать, как предупреждение, это правильная установка и эксплуатация трансформаторов. Место для монтажа должно быть сухим, герметичным, чтобы не просочилась пыль, поэтому под этот прибор обычно монтируют специальный ящик, который навешивается на стены или крепится к полу. И в дополнение – трансформатор должен быть заземлен в обязательном порядке.

Разновидности

В электротехнике довольно часто используют понижающий трансформатор с гальваническим разделением цепей первичной обмотки и вторичной катушки.

Такого типа разделительный понижающий аппарат позволяет решить две задачи:

  • понизить напряжение до требуемого уровня;
  • обеспечить безопасную эксплуатацию оборудования.

Семейство силовых трансформаторов включает в себя серии однофазных трансформаторов, обладающими различными номинальными мощностями. Промышленные силовые агрегаты обычно бывают внушительных размеров и устанавливаются стационарно в специальных боксах (см. рис. 2).

Промышленный разделительный трансформаторРис. 2. Промышленный разделительный трансформатор

Существуют компактные переносные устройства (см. рис. 3).

Применение переносных трансформаторов удобно в тех случаях, когда электрооборудование не может быть установлено стационарно, а используется периодически. Например, при использовании электроинструмента в кабельных колодцах, в подвалах и т.п. При номинальных первичных напряжениях эти устройства стабильно работают. Они хорошо защищены от воздействия влаги и прочих влияний окружающей среды.

Переносной разделительный агрегатРис. 3. Переносной разделительный агрегат

Во входных сигнальных блоках, а также в других цепях электронного оборудования применяются малогабаритные, высокочастотные импульсные трансформаторы.

По конструкции сердечника сетевой трансформатор чаще всего бывает стержневого типа. Встречаются также тороидальные модели.

Тороидальный разделительный трансформаторРис. 4. Тороидальный разделительный трансформатор

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.

Порядок подключения

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

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

Технические характеристики

Промышленность поставляет на рынок множество моделей с различными характеристиками. Запомнить их просто невозможно. Да в этом нет необходимости. Большинство характеристик будут интересны только узким специалистам.

Для практических целей достаточно знать основные параметры трансформатора. Обычно эти параметры указаны в паспорте устройства.

При выборе разделительного трансформатора обращайте внимание на следующие основные характеристики:

  • номинальная мощность;
  • частота тока;
  • первичное напряжение;
  • выходное (вторичное) напряжение;
  • условное обозначение схемы соединения обмоток;
  • напряжение в режиме короткого замыкания;
  • тепловые потери при коротком замыкании;
  • ток в режиме холостого хода;
  • тепловые потери при работе в режиме холостого хода;
  • габаритные размеры.

Номинальная мощность должна совпадать или немного превышать мощность нагрузки. Первичное напряжение должно соответствовать параметрам первичной сети, а вторичное – напряжению питания подключаемых электроприборов. При выборе импульсных трансформаторов обращайте внимание на частоту тока.

Характеристики, выделенные курсивом важны, но для их понимания требуются более глубокие познания в сфере электротехники.

Подключение разделительного трансформатора к котлу отопления

Перед подключением вам необходимо отключить электропитание. Теперь вам необходимо развязать гальваническую цепь и для этого можно применить трансформатор. Предохраняющая техника должна иметь порог напряжения 10-15%. Теперь вам необходимо подключить устройства. При работе вы также можете соединить устройство с нулевым проводом.

Первую проверку можно выполнить уже после первого нагрева. При повторном подключении к сети необходимо дождаться полного охлаждения системы.

Формула трансформатора

Главная формула трансформатора выглядит так.

формула трансформатора

где

U2  – напряжение на вторичной обмотке

U1 – напряжение на первичной обмотке

N1 – количество витков первичной обмотки

N2 – количество витков вторичной обмотки

k – коэффициент трансформации

В трансформаторе соблюдается также закон сохранения энергии, то есть какая мощность заходит в трансформатор, такая мощность выходит из трансформатора:

закон сохранения мощности

Эта формула справедлива для идеального трансформатора. Реальный же трансформатор будет выдавать на выходе чуть меньше мощности, чем на его входе. КПД трансформаторов очень высок и порой составляет даже 98%.

Предназначение бытовых трансформаторных разделителей

Медицинский разделительный трансформатор

Конструкция медицинского трансформатора разделительного.

Кардинальным решением в части обеспечения электробезопасности в помещениях, подобным ванной или подвалам, является запрет на установку в них розеток, соединяющихся непосредственно с питающей электросетью.

В этом случае недалеко от розетки устанавливается разделительный трансформатор (РТ), задача которого состоит не в преобразовании напряжения в сторону повышения или понижения, а всего лишь изолировать использующий сетевую электроэнергию прибор от самой сети.

В целях безопасного пользования той же розеткой в ванной РТ обмоткой первичной запитывается от энергосети 220 В, а своей обмоткой вторичной присоединен к розетке. Таким образом осуществляется гальваническая развязка системы питающей энергосети и прибора пользования. Принцип работы РТ иллюстрирует условная схема его подключения и приборов пользования.

Что такое разделительные трансформаторы

Вторичную обмотку РТ и подсоединенные приборы заземлять запрещено! Заземляется только кожух (корпус) трансформатора.

Применение трансформаторных разделителей

Трансформатор разделительный

Конструкция трансформатора разделительного.

Устройство разделительного трансформатора выполнено в полной аналогии с компоновкой основных функциональных элементов в преобразователях напряжения повышающего или понижающего характера работы.

Так же на магнитопроводе установлены первичная и вторичная обмотки с одинаковыми характеристиками намотки, по таким же законам электромагнитной индукции происходит преобразование электроэнергии переменного тока от первичной обмотки на вторичную.

Что такое разделительные трансформаторы

Поскольку параметры напряжения выходной цепи повторяют аналогичные характеристики поданного на первичку сетевого напряжения, векторы напряжения в цепях практически совпадают.

Главное конструктивное отличие РТ от других трансформаторов заключается в тщательной электрической изоляции обмоток друг от друга. Связь между ними только магнитная за счет магнитного потока в магнитопроводе.

Такой способ передачи энергии между цепями без непосредственного электрического контакта называется гальванической развязкой. При этом вторичная цепь трансформатора не заземлена! Внезапный электрический пробой не вызовет перегрузки по току, ток утечки при случайном соприкосновении человека с оборудованием, находящимся под нагрузкой, не превысит пороговых опасных значений.

Использованная литература

  • Тихомиров П.М. «Расчет трансформаторов» 1976
  • И С. Таев «Основы теории электрических аппаратов» 1987
  • Г. Н. Александрова «Теория электрических аппаратов».   1985
  • Г. Н. Александрова «Теория электрических аппаратов». 1985

Как проверить трансформатор

Как проверить на короткое замыкание обмоток

Хотя обмотки  прилегают очень плотно к друг другу, их разделяет лаковый диэлектрик, которым покрываются и первичная и вторичная обмотка. Если где-то возникло короткое замыкание между проводами, то трансформатор будет сильно греться или издавать сильный гул при работе. Также он будет пахнуть горелым лаком. В этом случае стоит замерить напряжение на вторичной обмотке и сравнить, чтобы оно совпадало с паспортным значением.

Проверка на обрыв обмоток

При  обрыве все намного проще. Для этого с помощью мультиметра мы проверяем целостность первичной и вторичной обмотки. Итак, сопротивление первичной обмотки нашего трансформатора чуть более 1 КОм. Значит обмотка целая.

сопротивление первичной обмотки

Таким же образом проверяем и вторичную обмотку.

проверка вторичной обмотки

Отсюда делаем вывод, что наш трансформатор жив и здоров.

Похожие статьи по теме “трансформатор”

Лабораторный автотрансформатор (ЛАТР)

Программа для расчета трансформатора

Как получить постоянное напряжение из переменного

Заключение

Установка на объектах трансформаторов разделительных является необходимым условием безопасной эксплуатации как бытовой техники, так и промышленного оборудования.  Больше информации об этих трансформаторах можно узнать в учебном материале “Трансформаторы разделительные и безопасные разделительные трансформаторы. Технические требования”.

Если у вас остались вопросы, можно задать их в комментариях на сайте. Также в нашей группе ВК можно задавать вопросы и получать на них подробные ответы от профессионалов. Чтобы подписаться на группу, вам необходимо будет перейти по следующей ссылке: https://vк.coм/еlеctroinfonеt. В завершение статьи хочу выразить благодарность источникам, откуда мы черпали информацию:

www.enzs.ru

www.cenerg.ru

www.video-praktik.ru

www.expertelektrik.ru

Предыдущая

ТрансформаторыУдивительные факты о понижающих трансформаторах

Следующая

ТрансформаторыМасляные трансформаторы – что это такое, устройство и принцип работы

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Загрузка ...
Электрик в Дом