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蘇州谷明電氣有限公司
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你知道隔離變壓器的原理和應用嗎?

        隔離變壓器原理及應用:

二、隔離變壓器原理

.我們使用的交流電連接到地球。另一條線路在地球和地球之間有220V的電位差。該人與電擊接觸。隔離變壓器的二次不與大地相連,隔離變壓器和地的任意兩根導線之間沒有電位差。該人與任何沒有電擊的線路接觸,所以安全是相對安全的。隔離變壓器一般用于具有高電子管和工作電壓的電子儀器,如擴管器、示波器等。且可用于電源的維護。例如通常用于彩色電視機的安全維護的1到1隔離變壓器。

三、隔離變壓器應用

適用于安全、隔離、漏電流小、凈化電源、消除三次諧波及抑制共模干擾的場合。適用于交流50Hz至400Hz,電壓1000V以下的電路中,廣泛用于照明、機床電器、機械電子設備、醫療設備、整流裝置等

隔離變壓器根據使用情況可分為兩類:一類是安全的電力變壓器,防止觸電事故的發生,另一類是隔離電源。另一種隔離變壓器是隔離電磁干擾信號,廣泛應用于電子電路中抑制噪聲和電磁干擾。

四、通用觸電防護措施

1.安全電壓

據歐姆定律,電壓越高,電流也就越大。因此,可以把可能加在人身±的電壓限制在某一范圍之內,使得在這種電壓下,通過人體的電流不超過允許的范圍。這一電壓就叫做安全電壓,也叫做安全特低電壓。應當指出,任何情況下都不要把安全電壓理解為絕對沒有危險的電壓。具有安全電壓的設備屬于Ⅲ類設備。

安全電壓限值

限值為任何運行情況下,任何兩導體問不可能出現的最高電壓值。我國標準規定工頻電壓有效值的限值為50V、直流電壓的限值為120V。

在一般情況下,人體的允許電流可以看作是自由電流,而人體的許用電流可以根據30 mA來考慮,當配備了防電擊的快速斷保護裝置時,可以考慮人體的許用電流。根據人類允許電流30 mA和人的電阻1700Ω的條件,確定了我國50V工頻電壓的限值。

中國標準還建議:當接觸面積大于1cm2時,接觸時間超過1s,干燥環境中工頻電壓有效值的極限值為33V,直流電壓限值為70V;潮濕環境中工頻電壓有效值的極限值為16V,直流電壓限制為35V

安全電壓額定值

我國規定工頻有效值的額定值有42V、36V、24V、12V和6V。特別危險環境中使用的尹持電動工具應采用42V安全電壓;有電擊危險環境中使用的手持照明燈和局部照明燈應采用36V或24V安全電壓;金屬容器內、特別潮濕處等特別危險環境中使用的手持照明燈應采用12V安全電壓;水下作業等場所應采用6V安全電壓。當電氣設備采用24V以上安全電壓時,必須采取直接接觸電擊的防護措施。

2.安全隔離變壓器

安全隔離變壓器通常用作安全電壓的電源。線路如圖3/8所示。除了隔離變壓器、發電機、電池和具有相同隔離能力的電子設備外,還可以制成安全電壓電源。然而,無論使用何種電源,安全電壓側都應保持與高壓側的強化絕緣水平。

圖3/8安全隔離轉換接線圖

采用安全隔離變壓器作安全電壓的電源時,這種變壓器的一次與二次之間有良好的絕緣;其間還可用接地的屏蔽隔離開來。安全隔離變壓器各部絕緣電阻不得低于下列數值:

活件與外殼之間的工作絕緣2MΩ

帶電部分和外殼之間的加強絕緣7MΩ

輸入環和輸出環之間的5mΩ

輸入環和輸入環之間的2mΩ

輸出回路和輸出回路之間的電阻為2MΩ

類變壓器的帶電部分與金屬物體之間  2MΩ

金屬物體與II類變體殼體之間的5mΩ

絕緣外殼上的內外金屬物體之間為2MΩ

安全隔離變壓器的額定容量,單相變壓器不得超過10kVA,三相變壓器不得超過16kVA,電鈴變壓器的額定容量不得超過100VA,變壓器的額定容量為玩具不得超過200VA;安全隔離變壓器的額定電壓,交流電壓有效值不得超過50V,脈動直流電壓不得超過50V,電力變壓器不得超過24V和24V,玩具變壓器不得分別超過33V和33V。

安全電壓電路的帶電部分必須與較高電壓的電路電隔離,不得與接地、保護導體或其他電路連接,但變壓器一次和二次之間的屏蔽隔離層須按要求接地或連接到零。如果變壓器沒有加強絕緣的結構,二次側應接地或連接零,以減少一次和二次短路的風險。對于普通絕緣電力變壓器,主線路長度不得超過3米,不得帶入金屬容器內供使用。

安全電壓的布線優選地與其他電壓電平的布線分開布置。否則,絕緣水平應與鋪設在一起的其他較高電壓等級的布線的絕緣水平相同。

3.電氣隔離

電氣隔離是指使用電壓比為1≤1的隔離變壓器將工作電路與其它電路隔離,即一次側和二次側的電壓相等。

電氣隔離應符合下列安全條件:

1.隔離變壓器必須具有加強絕緣的結構,其溫升和絕緣電阻要求與安全隔離變壓器相同,這種隔離變壓器還應符合下列要求:

(1)最大容量單相變壓器不得超過25千伏安,三相變壓器不得超逾40千伏安。

(2)空載輸出電壓不應超過1000 V,脈動直流不應超過1000 V,電壓不應降低額定電壓的5%≤15%。

(3)隔離變壓器具有耐熱,防潮,防水,防振結構;不應使用賽璐珞等易燃材料作為結構材料;手柄,操作桿,按鈕等不應充電;外殼應具有足夠的機械強度,一般不能打開,應防止意外接觸帶電部件;蓋子應至少以兩種方式固定,其中至少一種必須使用工具完成。

(4)除非另有指明,否則輸出繞組不得連接到外殼;輸入繞組不得連接到輸出繞組;而繞組結構須能防止上述連接的可能性。

(5)電源開關應采用全極開關,觸點開啟距離應大于3mm,輸出插座應能防止不同電壓引腳的插入,不應插入固定變壓器輸入電路,移動變壓器可安裝2×4m電源線。

(6)當輸入端與輸出端之間的距離小于25毫米時,須用與變壓器的絕緣隔斷積分來分隔。

(7)I類變壓器應有保護端子,電源線應有專用保護線,R級變壓器無保護端子。

2.二次邊緣是獨立的,即不與地球相連,不與保護導體相連,也不與其他電路相連。如圖3/9所示,如果變壓器的二次側接地,當有人在二次側發生單相電擊時,電流可以很容易地流過人體和二次側接合部形成一個回路。因此,在采用電氣隔離作為安全措施時,還必須采取措施防止二次回路的故障接地和其他電路的連接。因為一旦二次側發生接地故障,這種措施就會完全喪失其安全功能。對于較老的二次側線路,還應安裝絕緣監測裝置。

圖3—9 變壓器二次邊接地的危險

  3.二次邊線路電壓過高或副邊線路過長,都會降低回路對地絕緣水平,增大故障接地的危險,并增大故障接地電流。因此,必須限制電源電壓和二次邊線路的長度。按照規定,應保證電源電壓U≤500V、線路長度L≤200m、電壓與長度的乘積UL≤100000V·m。

  4.等電位聯結

圖3/10中的虛線是一條等勢連接線。如果不存在等電位連接線,當兩個相鄰的器件在隔離電路中不能擊穿不同相線的外殼時,兩個器件的外殼就會有不同的接地電壓。如果有人同時接觸兩個設備,接觸電壓是線性電壓,電擊是非常危險的。因此,如果隔離電路有多個電氣設備(或電器),則每個設備(或設備)的金屬外殼應采取相同的潛在連接措施。此時,插座應該有一個特殊的千斤頂,具有相同的電勢連接。

圖3-10電氣隔離的等電位連接

5.凈化電源、消除三次諧波及抑制共模干擾

交流電源輸入中隔離變壓器的特點:如果采用vv1,采用隔離變壓器,可以消除三次諧波,減少干擾信號。Vvv 2,隔離變壓器可以產生新的中性線,避免設備因電網中性線差而出現異常運行。Vvv 3是由三次諧波等非線性負載引起的電流波形畸變,可以在不污染電網的情況下進行隔離。

v交流電源輸出端的隔離變壓器功能:

1.防止非線性負載的電流畸變影響交流電源的正常運行,污染電網,對電網的凈化起著重要作用。2.在隔離變壓器輸入端,非線性負載電流畸變不影響采樣精度,得到能反映實際情況的控制信號。3.負載不平衡時,不影響穩壓電源的正常運行。

一些音頻聽者往往在電源上增加功率隔離變壓器,如惠普、SKVA或國內廠商推出IKVA等。有的采用220 V空調插座降低110 V,有的將110 V改為110 V 1:1模式,其功能是降低電源中的噪聲,提高電源的信噪比。在中國,特別是普通的110 V和220 V,因為每個家庭都有使用中的電器,如微波爐,電磁爐。開關、電機運行等,在電源中會出現倍頻或突然波傳輸到每個電源插頭,所以電源污染非常嚴重。除非你能不惜一切代價自己發電,否則要想辦法改善電源的噪音。

其實隔離變壓器的原理很簡單,主要就是針對這些雜訊都是中高周波的特性而設計。因為我們知道,中高周波在我們的硅鋼片型的變壓器耗損相當大。不大會從一次線圈感應到二次線圈輸出,因此就可以達到我們要干凈電源的目的。但有些人不免擔心會影響到動態范圍、音場音色等問題,其實要看這個隔離變壓器本身的制作水準和功率容量而定,究竟是EI型的好,或是環型的好?我們只能說。環型好的很貴,EI型的很笨重。

使用時,我們仍然建議你做一個良好的電路來隔離變壓器本身。用戶經常忽略這種重要性。變壓器會產生漏磁和電磁干擾。如果外殼金屬的導電部分未連接到地或電源正確接地。即使它更加隔離,這條線也是有限的。另請注意,如果變壓器本身處于空轉狀態,則會很熱。該子功率容量將減少。如果變壓器振動,則建議您更換一個。否則,它的噪音將壓倒許多音樂細節。

6.隔離變壓器的特性

具有電壓變換功能

有濾波抗干擾功能

        在這里我推薦蘇州谷明電氣有限公司「谷明電氣」是一家集研發,生產,銷售和技術服務為一體的綜合企業,主要生產與銷售產品有:隔離變壓器,感應調壓器,隧道專用升壓器,串聯電抗器,大功率補償穩壓器.


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