Transformator izolacyjny to zasilanie bezpieczeństwa. Zwykle stosuje się go podczas konserwacji i naprawy maszyn oraz pełni funkcje ochrony, ochrony przed piorunem i filtracji.
Zasada działania transformatora izolacyjnego jest taka sama jak zwykłego transformatora. Oba wykorzystują zasadę indukcji elektromagnetycznej. Transformator izolacyjny (choć nie wszystkie) jest zazwyczaj transformatorem 1:1. Ponieważ uzwojenie wtórne nie jest połączone z ziemią, nie występuje różnica potencjałów między żadnym z przewodów wtórnych a ziemią, co czyni go bezpiecznym w użytkowaniu. Często stosuje się go jako zasilanie do celów konserwacyjnych.
Zasilacze dla transformatorów sterujących oraz urządzeń lampowych są również transformatorami izolacyjnymi. Przykładami takich urządzeń są wzmacniacze lampowe, odbiorniki radiowe lampowe i oscyloskopy, a także transformatory sterujące do tokarek itp. Na przykład transformator izolacyjny 1:1 jest powszechnie stosowany do bezpiecznego serwisu kolorowych telewizorów. Jest także używany w klimatyzatorach.
Zazwyczaj napięcie zasilania prądem przemiennym, którego używamy, ma jeden przewód połączony z ziemią, a drugi przewód ma różnicę potencjału 220 V względem ziemi. Dotknięcie go może spowodować porażenie prądem. Jednak uzwojenie wtórne transformatora izolacyjnego nie jest połączone z ziemią, a pomiędzy żadnymi dwoma jego przewodami a ziemią nie występuje różnica potencjałów. Dlatego też dotknięcie przez osobę dowolnego z tych przewodów nie powoduje porażenia prądem, co czyni go znacznie bezpieczniejszym.
Po drugie, zaciski wyjściowe i wejściowe transformatora izolacyjnego są całkowicie „odizolowane” od siebie. Dzięki temu skutecznie filtrowane jest napięcie zasilania doprowadzane do zacisków wejściowych transformatora (czyli napięcie sieciowe), zapewniając dobre efekty filtracji dla zasilania wejściowego. W ten sposób dostarcza on czystego napięcia zasilającego do urządzeń elektrycznych.
Innym zastosowaniem jest zapobieganie zakłóceniom. Może być szeroko stosowany w miejscach takich jak metra, budynki wielopiętrowe, lotniska, dworce, porty, przedsiębiorstwa przemysłowe i górnicze oraz systemy rozdzielcze w tunelach.
Transformator izolacyjny to rodzaj transformatora, w którym uzwojenie pierwotne i wtórne są od siebie elektrycznie odizolowane. Służy do zapobiegania zagrożeniu wynikającemu z przypadkowego dotknięcia części pod napięciem (lub elementów metalowych, które mogą się znaleźć pod napięciem wskutek uszkodzenia izolacji) oraz uziemienia. Jego zasada działania jest taka sama jak w przypadku typowego suchego transformatora, który również wykorzystuje zjawisko indukcji elektromagnetycznej. Główne zadanie transformatora izolacyjnego polega na odizolowaniu obwodu zasilania pierwotnego oraz „unoszeniu” obwodu wtórnego względem uziemienia w celu zapewnienia bezpieczeństwa elektrycznego.
Funkcja
Główne funkcje transformatora izolacyjnego to: całkowita izolacja elementów elektrycznych po stronie pierwotnej i wtórnej oraz izolacja całego obwodu. Dodatkowo, wykorzystując charakterystyczne dla jego rdzenia straty wysokoczęstotliwościowe, tłumiony jest przenoszony do obwodu sterowania szum wysokoczęstotliwościowy. Dzięki zastosowaniu transformatora izolacyjnego strona wtórna jest zawieszona względem ziemi – może być on używany wyłącznie w sytuacjach, gdy zakres zasilania jest niewielki, a długość linii krótka. W takim przypadku prąd pojemnościowy do ziemi w systemie jest tak mały, że nie stanowi zagrożenia dla człowieka. Inną bardzo ważną funkcją jest ochrona bezpieczeństwa osobowego! Izolacja niebezpiecznych napięć.
Wraz z ciągłym rozwojem systemu energetycznego transformatory, jako kluczowe urządzenia w tym systemie, odgrywają coraz ważniejszą rolę. Ich bezpieczna eksploatacja ma bezpośredni wpływ na niezawodność działania całego systemu energetycznego. Deformacja uzwojenia transformatora oznacza zmiany wymiarów osiowych i promieniowych, przemieszczenia korpusu oraz skręcanie uzwojenia pod wpływem działających sił. Główne przyczyny deformacji uzwojenia transformatora są dwie: po pierwsze transformatory podczas eksploatacji niemożliwie unikają awarii spowodowanych zewnętrznymi zwarciami; po drugie podczas transportu i montażu transformatorów mogą wystąpić wypadki, takie jak uderzenia.
Moc
Strumień magnetyczny w rdzeniu transformatora zależy od przyłożonego napięcia. Prąd pobudzenia w obwodzie nie rośnie wraz ze wzrostem obciążenia. Choć rdzeń nie ulegnie nasyceniu mimo zwiększenia obciążenia, straty mocy na oporze uzwojenia będą rosły, przekraczając nominalną moc znamionową. Ponieważ ciepło wydzielane w uzwojeniu nie będzie mogło być skutecznie odprowadzane, uzwojenie ulegnie uszkodzeniu. Gdyby uzwojenie było wykonane z materiałów nadprzewodzących, wzrost prądu nie powodowałby nagrzewania, ale nadal występowałyby pola magnetyczne wyciekające, generujące impedancję wewnątrz transformatora. Wzrost prądu spowoduje spadek napięcia wyjściowego: im większy prąd, tym niższe napięcie wyjściowe. Dlatego moc wyjściowa transformatora nie może być nieskończona. Gdyby transformator nie miał żadnej impedancji, przepływ prądu wywołałby bardzo dużą siłę elektromagnetyczną, która łatwo uszkodziłaby uzwojenie transformatora. Choć teoretycznie moc byłaby nieskończona, nie dałoby się jej wykorzystać. Można jedynie stwierdzić, że dzięki rozwojowi materiałów nadprzewodzących i rdzeniowych moc wyjściowa transformatora o tej samej objętości lub masie będzie rosła, ale pozostanie skończona!
EN
