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隔离变压器

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  • 发布时间:2015/5/14 17:05:54
  • 作者:银河电气
定义
隔离变压器定义
1、为隔离一、二次回路间的高电位,在原、副边绕组间设置接地屏蔽层,变比通常为1比1的电源变压器。
GB/T 2900.19-1994 电工术语 高电压试验技术和绝缘配合 5.4.4
2、输入绕组与输出绕组在电气上彼此隔离的变压器,以避免偶然同时接触带电体(其中包括因绝缘损坏而可能带点的金属结构件)和地所带来的危险。
GB/T 2900.15-1997 电工术语 变压器、互感器、调压器和电抗器 3.3.1
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隔离变压器工作原理
  隔离是指变压器原副边绕线圈之间是电绝缘的。变压器的隔离是隔离原副边绕线圈各自的电流。隔离有很多种,对于低压常见的变压器主要是金属绕线圈外面敷上绝缘漆,然后原副边绕线圈绕在一闸铁心上组成一个变压器。这种变压器的绕线圈使用的导线很多人就叫其“漆包线”。原因就是那层绝缘漆。这时原副边就是靠那层漆绝缘的,即隔离的。
  隔离变压器的原理与普通干式变压器相同,也是利用电磁感应原理,主要隔离一次电源回路,二次回路对地浮空,以保证用电安全。
隔离变压器
  现以单相双绕组变压器为例阐明其变压器的原理,如图所示:当一次侧绕组上加上电压U1时,流过电流I1,在铁芯中就产生交变磁通Ø1,这些磁通称为主磁通,在它作用下,两侧绕组分别感到电势E1,E2,感到电势公式为:
  E=4.44fNØm
式中:
  E--感应电势有效值
  f--频率
  N--匝数
  Øm--主磁通最大值
  当二次绕组与一次绕组匝数有差异,感应电势E1和E2大小也不同,当略去内阻抗压降后,电压U1和U2大小也就不同。
  当变压器二次侧空载时,一次侧仅流过主磁通的电流(I0),这个电流称为励磁电流。当二次侧加负载流过负载电流I2时,也在铁芯中产生磁通,力图改变主磁通,但一次电压不变时,主磁通是不变的,一次侧就要流过两部分电流,一部分为励磁电流I0,一部分为用来平衡I2,所以这部分电流随着I2变化而变化。
  一般变压器原、副绕组之间虽也有隔离电路的作用,但在频率较高的情况下,两绕组之间的电容仍会使两侧电路之间出现静电干扰。为避免这种干扰,隔离变压器的原、副绕组一般分置于不同的心柱上,以减小两者之间的电容;也有采用原、副绕组同心放置的,但在绕组之间加置静电屏蔽,以获得高的抗干扰性。
  静电屏蔽就是在原、副绕组之间设置一片不闭合的铜片或非磁性导电纸,称为屏蔽层。铜片或非磁性导电纸用导线连接于外壳。有时为了取得更好的屏蔽效果,在整个变压器,还罩一个屏蔽外壳。对绕组的引出线端子也加屏蔽,以防止其他外来的电磁干扰。这样可使原、副绕组之间主要只剩磁的耦合,而其间的等值分布电容可小于0.01pF,从而大大减小原、副绕组间的电容电流,有效地抑制来自电源以及其他电路的各种干扰。
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隔离变压器特性
  1、变压器起电气隔离作用,除了可以保护设备,还可以保护人身安全!隔离危险电压,避免一些事故的发生。所谓保护人身安全,即对操作此设备的人的一个保护。因为隔离变压器的电动势是通过二次感应获得,与一次侧(与大地形成回路)不形成一个回路,因此不会造成触电。
  2、隔离变压器输出输入电容耦合小,对由于闪电、放电、电网切换、电机启动和其它电网燥声引起的干扰更具有抑制作用,是比较有效的电源噪声抑制器,从这点看隔离变压器更具有保护设备的作用。
  3、由于次级不和地相连,次级任一根线与地之间没有电位差,减少了各种杂波和干扰,使用安全,常用作维修电源(注意:隔离变压器的功率一定要大于所维修电器的功率),起保护、防雷、滤波作用。
  4、隔离变压器的一次侧和二次侧两个线圈没有直接的电气连接,通过磁场来进行电-磁-电的转换,这样一来,就可以通过一次侧中的三相绕组的三角形接法使一次侧中的奇次谐波在一次侧绕组中形成环流,不会流到二次侧,这样电网中的有害谐波将会减小。
  5、电压变换功能,可以做升压、降压变压器使用。
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隔离变压器应用注意事项
  我国的供电系统在供给低压用户时,一般采取三相四线制,中性线接地,通俗点,就是到居民家的电线,一根是相线(火线),里另一根是零线,它是和大地同地位,当人体由于触及热底板时,就会使电流通过人体,和大地构成回路,造成触电危害,如果使用隔离变压器,就会安全些,因为初级和次级是通过磁场交换能量,没有物理上的硬连接,就算人体触及带电的物品,也会因为人体和大地同地位,而使带电部位的电位为低电位,不会引起触电危害。
  使用合理变压器隔离后也不等于绝对安全,因为变压比为1比1(或者较小)的隔离变压器的输出电压可能会高于36V,当你同时接触两根线时,任会有电流流过你的人体。
使用隔离变压器要注意两点:
  1:变压器的次级两端都不能接地。
  2:人体不能同时触及次级两端,否者,就有触电的危险。

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