Разделительный трансформатор — это источник безопасного питания. Обычно он применяется при техническом обслуживании и ремонте оборудования и выполняет функции защиты, защиты от молнии и фильтрации.
Принцип работы разделительного трансформатора совпадает с принципом работы обычного трансформатора: оба основаны на явлении электромагнитной индукции. Разделительный трансформатор (но не все его типы) обычно имеет коэффициент трансформации 1:1. Поскольку вторичная обмотка не соединена с землёй, между любым из проводов вторичной цепи и землёй нет потенциальной разности, что обеспечивает безопасность эксплуатации. Чаще всего такой трансформатор используется в качестве источника питания для технического обслуживания.
Источники питания для управляющих трансформаторов и оборудования на электронных лампах также являются разделительными трансформаторами. Например, усилители на электронных лампах, радиоприёмники на электронных лампах и осциллографы, а также управляющие трансформаторы для токарных станков и т. д. — все они оснащены разделительными трансформаторами. Так, для безопасного ремонта цветных телевизоров часто применяется разделительный трансформатор с коэффициентом трансформации 1:1. Его также используют в кондиционерах.
Обычно напряжение переменного тока в нашей электросети подаётся по двум проводам: один из них соединён с землёй, а между другим и землёй имеется потенциал 220 В. Прикосновение к такому проводу может вызвать поражение электрическим током. Однако вторичная обмотка разделительного трансформатора не соединена с землёй, и между любым из её выводов и землёй нет потенциальной разницы. Поэтому при прикосновении человека к любому из этих выводов поражения током не происходит, что делает использование такого трансформатора значительно безопаснее.
Во-вторых, выходные и входные клеммы изолирующего трансформатора полностью «изолированы» друг от друга. Это эффективно фильтрует входную клемму трансформатора (напряжение питания от электросети), обеспечивая высокую степень фильтрации входного электропитания. Таким образом, электрическое оборудование получает чистое напряжение питания.
Другая область применения — предотвращение помех. Устройство может широко использоваться на объектах, таких как метрополитены, высотные здания, аэропорты, вокзалы, порты, промышленные и горнодобывающие предприятия, а также в системах распределения электроэнергии в туннелях.
Изолирующий трансформатор — это тип трансформатора, у которого первичная и вторичная обмотки электрически изолированы друг от друга. Он используется для предотвращения опасности, которая может возникнуть при случайном прикосновении к токоведущим частям (или к металлическим компонентам, которые могут оказаться под напряжением вследствие нарушения изоляции) и земле. Его принцип действия такой же, как у обычного сухого трансформатора, и также основан на явлении электромагнитной индукции. Основная функция — изолировать первичную силовую цепь и «плавающим» образом подключить вторичную цепь относительно земли, обеспечивая электробезопасность.
Функция
Основные функции разделительного трансформатора: полная электрическая изоляция компонентов первичной и вторичной обмоток, а также изоляция всей цепи в целом. Кроме того, благодаря высокочастотным потерям в его магнитопроводе он подавляет передачу высокочастотных помех в управляющую цепь. При использовании разделительного трансформатора вторичная обмотка находится в плавающем состоянии относительно земли; такая схема применима только при малом диапазоне напряжения питания и короткой длине линии. В этом случае ёмкостный ток утечки на землю в системе настолько мал, что не представляет опасности для человека. Ещё одна чрезвычайно важная функция — обеспечение личной безопасности! Изоляция опасных напряжений.
С развитием энергосистемы трансформаторы как ключевое оборудование в этих системах играют всё более важную роль. Их безопасная эксплуатация напрямую влияет на надёжность функционирования всей энергосистемы. Деформация обмотки трансформатора — это изменения осевых и радиальных размеров, смещение корпуса и скручивание обмотки под действием механических сил. Основных причин деформации обмоток два: во-первых, в процессе эксплуатации трансформаторы неизбежно подвергаются воздействию внешних коротких замыканий; во-вторых, при транспортировке и подъёме трансформаторов могут происходить аварийные ситуации, например столкновения.
Мощность
Поток в магнитопроводе трансформатора зависит от приложенного напряжения. Ток намагничивания в первичной обмотке не возрастает с увеличением нагрузки. Хотя магнитопровод не войдёт в насыщение из-за роста нагрузки, потери на сопротивлении обмоток увеличатся, превысив номинальную мощность. Поскольку тепло, выделяемое обмотками, не успевает рассеиваться, обмотки могут быть повреждены. Если обмотки выполнены из сверхпроводящих материалов, рост тока не вызовет нагрева, однако останутся потоки рассеяния, создающие внутреннее сопротивление трансформатора. Увеличение тока приведёт к снижению выходного напряжения: чем больше ток, тем ниже выходное напряжение. Следовательно, выходная мощность трансформатора не может быть бесконечной. Если бы у трансформатора отсутствовало сопротивление, то при протекании тока возникла бы чрезвычайно большая электромагнитная сила, способная легко повредить обмотки. Даже при теоретически бесконечной мощности такая система была бы непригодна для практического применения. Можно лишь утверждать, что по мере развития сверхпроводящих и магнитных материалов выходная мощность трансформатора заданного объёма или массы будет возрастать, но она никогда не станет бесконечной!
EN
