Zadubljivanje u izolacijske transformatore: objašnjenje principa i funkcija

Izolacijski transformatori, također poznati kao sigurnosni transformatori, su transformatori dizajnirani za električnu izolaciju ulaznog namota od izlaznog namota. Koriste se za električnu izolaciju dvaju ili više povezanih krugova. Primarna funkcija izolacijskih transformatora uključuje omogućavanje sigurnih operacija tijekom održavanja i održavanja stroja, pružanje zaštite od munje i funkcije filtriranja. Njihov dizajn sprječava slučajni kontakt s komponentama pod naponom, čime se osigurava sigurnije radno okruženje.

Izolacijski transformatori služe kao osnovni sigurnosni uređaji za napajanje, koji se obično koriste u održavanju strojeva i zaštitnim aplikacijama. Karakterizira ih električna izolacija između ulaznog i izlaznog namota. Tipično, izolacijski transformatori su transformatori 1:1, što znači da je omjer napona između ulazne i izlazne strane isti. Na primjer, u jednofaznom izolacijskom transformatoru, primarni i sekundarni napon mogu biti 220 V, osiguravajući sigurnu električnu izolaciju za održavanje stroja i druge primjene koje zahtijevaju električnu izolaciju.

Štoviše, u trofaznim izolacijskim transformatorima, i primarni i sekundarni napon mogu biti 380 V, što je prikladno za električne zaštite i izolacijske primjene unutar trofaznih energetskih sustava.

Principi izolacijskih transformatora:

Načelo izolacijskih transformatora uključuje korištenje osnovnog načela elektromagnetske indukcije za električno odvajanje ulaznog namota (primarnog namota) od izlaznog namota (sekundarnog namota). Glavna svrha je spriječiti opasnosti koje proizlaze iz slučajnog kontakta s komponentama pod naponom ili metalnim dijelovima koji su potencijalno pod naponom zbog oštećenja izolacije.

Izolacijski transformatori rade slično konvencionalnim suhim transformatorima koji se temelje na elektromagnetskoj indukciji. Sastoje se od primarne željezne jezgre okružene jednim ili više namota. Kada je primarni namot pod naponom, magnetsko polje se inducira kroz željeznu jezgru do sekundarnog namota, čime se inducira odgovarajući napon u sekundarnom namotu. Međutim, za razliku od konvencionalnih transformatora, namoti izolacijskih transformatora nisu izravno električno povezani; prenose energiju magnetskom indukcijom.

Ključne funkcije principa izolacijskog transformatora:

• Električna izolacija: Izolacijski transformatori električno izoliraju ulazne i izlazne namote, učinkovito sprječavajući izravne električne veze između njih. Ova izolacija pomaže u blokiranju električnih smetnji i širenja buke između krugova, povećavajući stabilnost i sigurnost sustava. Osobito u okruženjima s visokim naponima ili opasnim električnim potencijalima, izolacijski transformatori sprječavaju slučajne strujne udare.
• Suzbijanje visokofrekventnog šuma: Izolacijski transformatori imaju materijale željezne jezgre s karakteristikama gubitka visoke frekvencije, učinkovito apsorbirajući i potiskujući visokofrekventne signale i šum. Ovo sprječava signale smetnji da uđu u upravljačke krugove ili druge osjetljive krugove, poboljšavajući otpornost sustava na smetnje i stabilnost.
• Zaštita osobne sigurnosti: U električnim sustavima, posebno niskonaponskim sustavima napajanja, neutralni vodovi (nulti vodovi) obično su spojeni na potencijal uzemljenja. To predstavlja rizik od strujnog udara kada je izložen komponentama pod naponom. Izolacijski transformatori, lebdeći sekundarnu stranu (izlazna strana) u odnosu na potencijal uzemljenja, sprječavaju stvaranje kompletnog strujnog kruga čak i kada osoba dođe u kontakt s komponentama pod naponom, smanjujući rizik od strujnog udara i osiguravajući osobnu sigurnost.

Tipične primjene izolacijskih transformatora:

• Izolacija opreme od vodova izmjenične struje: Najčešća primjena izolacijskih transformatora je električka izolacija opreme od vodova izmjenične struje. Na primjer, u prekidačkom napajanju (SMPS), izolacijski transformatori odvajaju primarni krug od sekundarnog kruga, sprječavajući interferenciju kruga i slučajni strujni udar.
• Sigurna dijagnostika kvara: Tijekom rješavanja problema u strujnom krugu, izolacijski transformatori osiguravaju sigurnu točku uzemljenja, sprječavajući kratke spojeve između sondi osciloskopa i glavnog kruga, čime se štite bitne komponente i oprema za testiranje.
• Otklanjanje problema s uzemljenjem: Izolacijski transformatori uklanjaju sigurnosne opasnosti uzrokovane razlikama potencijala uzemljenja. Izolacijom referentne točke uzemljenja na sigurno mjesto sprječavaju kratki spoj strujnog kruga i štetu uzrokovanu problemima s uzemljenjem.
• Dijagnostika i korekcija krugova uzemljenja: U situacijama kada je više uređaja s pojedinačnim povratnim putevima uzemljenja međusobno povezano, izolacijski transformatori se koriste za dijagnosticiranje i ispravljanje problema u krugu uzemljenja, identificirajući izvore struja curenja uzemljenja.
• Suzbijanje visokofrekventnog šuma: Izolacijski transformatori smanjuju prijenos visokofrekventne buke i smetnji između krugova. Njihov serijski induktivitet i Faradayev oklop učinkovito potiskuju kapacitivnu spregu između dva kraja transformatora.

U zaključku, izolacijski transformatori igraju ključnu ulogu u električnim sustavima pružajući električnu izolaciju, sigurnosnu zaštitu i potiskivanje smetnji. One su bitne komponente u projektiranju i održavanju krugova, osiguravajući pouzdanost i sigurnost sustava.

Oznake:ITEU-SP4K