Распределительный трансформатор — Distribution transformer — Wikipedia

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

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

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

Принцип работы

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

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.

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.

Классификация

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

• токовые – первичная катушка служит для подключения источника тока, вторичная направляется к электросчётчику или аналогичному аппарату. Устанавливается в измерительной или релейной электросети;
• пиковые – для преобразования синусоидального напряжения, в большинстве случаев применяются в цифрующих устройствах;
• импульсного типа – преобразуют полученный сигнал в импульс, сглаживают высокочастотные помехи;
• автоматические – в конструкции воедино соединяются входная и выходная обмотки, что формирует связь электрическую, вместе с магнитной;
• силовые – с несколькими обмотками, позволяющими одновременно с передачей трансформировать характеристики;
• портативные – применяются для организации осветительных систем на улице или в помещении.

Также читайте: Трёхфазный сухой трансформатор напряжения – НТС
Аппараты могут предусматривать узкоспециализированные условия применения. Подобные аппараты устанавливаются в медицинских учреждениях для электроснабжения операционных, стационарных и других важных отделений, где предъявляются высокие требования к безопасности.

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.

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.

Источник

Применение

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

• подвальных помещений;
• кабельных колодцев;
• объектов с повышенным уровнем влажности;
• газоопасных мест;
• при использовании электроинструмента первого класса электробезопасности.

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

Для чего нужен разделительный трансформатор 220/220 и как он работает

Здравствуйте, дорогие подписчики и посетители моего канала. В сегодняшнем материале пойдет речь о таком интересном и не так сильно распространенном изделии (в частном секторе), как разделительный трансформатор 220/220 Вольт. Также речь пойдет о принципе его работы и основной области применения. Итак, начнем.

Как работает разделительный трансформатор

По своей сути работа разделительного трансформатора (РТ) практически ничем не отличается от принципа работы самых обыкновенных повышающих, а также понижающих трансформаторов. В нем тоже проходят процессы трансформации электрической энергии.

Есть только одно отличие, которое состоит в том, что на магнитопроводе в разделительном трансформаторе устанавливаются одинаковые обмотки. У них совпадают такие параметры как: толщина намоточного провода, число витков и изоляция.

При этом в процессе трансформации полностью сохраняется как величина, так и векторы напряжения, индуцируемого во вторичной обмотке.

Для чего необходим разделительный трансформатор

В первую очередь он необходим для того, чтобы разделить цепи напряжения электроприборов от главной электрической сети за счет применения изолированных силовых обмоток.

Так вот РТ необходим для того, чтобы поднять на максимальный уровень безопасности электроприборы, а, следовательно, служит для снижения электротравматизма в целом.

Подключение разделительного трансформатора в сеть

Итак, давайте для примера изучим типовую новую проводку жилого здания, выполненную трехпроводным кабелем, где кроме фазы и рабочего нуля присутствует и заземление.

Подключенные к подобной сети электроприборы заземляются, и в случае возникновения тока утечки установленное в вашем распределительном щитке УЗО отключает повреждённый участок или же дом сразу целиком.

Но существуют приборы, у которых нет возможности заземления. Так вот именно в таком случае нам и потребуется РТ, ведь через него как раз и нужно подключать электроприборы без возможности заземления.

Все дело в том, что во вторичной цепи РТ создается собственная и изолированная от общей сети и соответственно земли электрическая цепь.

Значит, разность потенциалов присутствует исключительно на клеммах разделительного трансформатора и в случае возникновения ситуации, когда у электроприбора будет повреждена изоляция или будет повреждена сама линия, такой прибор не будет представлять для человека никакой опасности по причине отсутствия соединения сети с потенциалом земли.

Все хорошо, но даже в таком вроде бы полностью безопасном варианте есть риски поражения током, поэтому нужно строго соблюдать правила.

Правила безопасности во время использования разделительного трансформатора:

1. Запрещается касаться одновременно выводных клемм трансформатора.

2. Первичная обмотка, которая подключается в общую сеть, должна в обязательном порядке заземляться.

3. Запрещено заземлять корпуса электроприборов, подключенных к сети после разделительного трансформатора.

4.Разрешено подключать через РТ только один электрический прибор. Если необходимо подключить сразу несколько приборов, то применение специальных приборов по контролю напряжения строго обязательно.

КПД и область применения РТ

Разделительные трансформаторы в основном используют в тех местах, где предъявляются повышенные требования к электробезопасности:

· Помещения с повышенной влажностью.

· Применяются во время проведения работ с электроинструментом, отнесенным к первому классу электробезопасности.

· Подключение медицинских приборов стационарной установки.

Так вот разделительный трансформатор — это достаточно полезный прибор, который существенно повышает электробезопасность.

Источник

Вопросы безопасности в отношении сетей переменного тока невозможно переоценить. Взять к примеру привычные всем 220 вольт. В определенных условиях даже это невысокое напряжение может оказаться смертельно опасным, несмотря на то, что присутствует оно в каждой современной розетке.

Главная опасность обычной сетевой розетки заключается в том, что порой не обязательно прикасаться к двум проводам сети одновременно, иногда хватает прикосновения к фазе, случайно попавшей на корпус прибора, при этом стоя на земле или держась рукой за проводящую батарею. Чтобы получить остановку сердца этого уже бывает достаточно. Для защиты от подобных неприятностей, применяют разделительные трансформаторы.

Разделительным трансформатором называется такой трансформатор, чей коэффициент трансформации равен единице, то есть число витков в первичной обмотке равно числу витков во вторичной обмотке (n1/n2 = 1). Функция такого трансформатора — безопасная подача к потребителям сетевого питания. Это достигается путем изоляции цепи первичной обмотки от цепей вторичных, причем вторичная цепь принципиально не заземляется, чтобы полностью исключить возможность замыкания вторичного тока в направлении заземления.

Первичная и вторичная обмотки разделительного трансформатора гальванически развязаны друг от друга с применением усиленной или двойной изоляции, либо путем установки между обмотками защитного экрана. Кроме того обмотки обычно разделены (разнесены на разные части магнитопровода) физически. А провода, которыми намотаны обмотки, имеют приблизительно равные или полностью одинаковые характеристики.

Вторичная цепь, как отмечалось выше, от контура заземления изолирована — это принципиальная особенность разделительного трансформатора. И хотя КПД разделительного трансформатора находится в районе 85%, это считается целесообразным ради достижения безопасности, не даром разделительные трансформаторы называют еще «трансформаторами безопасности».

Разделительными трансформаторами необходимо оснащать любые помещения особой опасности и повышенной влажности, а также места с повышенными требованиями к безопасности. Например в ванной комнате или в сауне влажность всегда повышена, здесь, как правило, есть много изделий из металла с неустойчивым заземлением, часто течет вода, и вообще условия не подходящие для пользования электричеством в присутствии людей.

Но даже имея дело с «безопасными» разделительными трансформаторами следует придерживаться определенных правил. Недопустимо касаться одновременно двух выводов вторичной обмотки разделительного трансформатора. Прикосновение к одному из выводов не причинит никакой опасности, так как цепь источника опасной переменной ЭДС останется разомкнутой. Но если коснуться обеих выводов вторичной обмотки, это окажется равносильно поражению от обычной (без разделительного трансформатора) розетки.

Первичная цепь разделительного трансформатора должна быть оснащена УЗО. Ни в коем случае нельзя заземлять корпуса приборов, питаемых от разделительного трансформатора, ведь даже в случае пробоя изоляции на корпус, ток не должен иметь возможности замкнуться на землю, а если корпус заземлить, то возникает опасность появления дополнительных путей для тока, в этом случае смысл использования разделительного трансформатора будет попросту утрачен.

Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!

Источник

Преимущества и недостатки устройства

Использование разделительных трансформаторов позволяет добиться следующих преимуществ:

• увеличить срок службы электрических приборов;
• снизить величину электротока при коротком замыкании;
• дополнительной защиты при эксплуатации электрического оборудования;
• улучшить качественные характеристики электрической сети;
• отфильтровать помехи высокой частоты.

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

Устройство

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.

Как сделать самому разделительный трансформатор

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

Последовательность операций:

• на двух идентичных сердечниках выполняются по две половинных обмотки – катушки разделяются напополам;
• пара половинных обмоток соединяется последовательным способом;
• дополнительно можно оборудовать аппарат дросселем или стабилизатором.

Детальнее схема устройства и порядок соединения полуобмоток показан на схеме:

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

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

Схемы подключения

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

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

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

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