Гальваническая развязка. виды и работа. особенности

Применение

Без использования развязки предельный ток, протекающий между цепями, ограничен только электрическими сопротивлениями, которые обычно относительно малы. В результате возможно протекание выравнивающих токов и других токов, способных повреждать компоненты цепи или поражать людей, прикасающихся к оборудованию, имеющему электрический контакт с цепью. Прибор, обеспечивающий развязку, искусственно ограничивает передачу энергии из одной цепи в другую. В качестве такого прибора может использоваться разделительный трансформатор или оптрон. В обоих случаях цепи оказываются электрически разделёнными, но между ними возможна передача энергии или сигналов.

Работа электромеханической развязки

Помимо уже перечисленных, существует электромеханический вариант развязки. Вопрос для чего он нужен, практически не возникает, поскольку устройства на этой основе широко применяются в электротехнике.

Основой таких приборов служит реле, соединяющее электрические цепи в результате каких-либо изменений входных данных. В итоге они оказываются развязанными, а сама система получила название релейной.

Наиболее ярким примером является схема электромагнитного реле. Эти приборы нужны для защиты электроустановок и в различных автоматических системах. Они разделяются на реле постоянного и переменного тока. Основным элементом считается якорь, которые под действием электромагнита и пружины осуществляет замыкание и размыкание контактов.

Принцип работы гальванического элемента

Что такое гальванический элемент

Импульсный блок питания

Принцип действия поляризованного реле

Трансформаторы тока назначение и принцип действия

Твердотельное реле

Добавить ссылку на обсуждение статьи на форуме

РадиоКот >Схемы >Питание >Блоки питания >

Теги статьи:

Добавить тег

Продвинутая гальваническая развязка

Автор: игорь_сумы Опубликовано 07.02.2017 Создано при помощи КотоРед.

Всякий кот, если ему приходится брать в лапы импульсный блок питания с целью его отремонтировать, всегда рискует. То конденсатор возьмет да и испустит дух, то транзистору вздумается отлететь в мир иной ну и другие неприятности бывают. Давно известно, что включение импульсных блоков питания после ремонта через лампочку позволяет избежать брызг, искр, запахов и проч. Фр-ррр, как вспомню, — волосы дыбом на хвосте. А еще опытные коты настоятельно рекомендуют пользоваться при ремонте ИИП гальванической развязкой. Жуть эти импульсные блоки питания. Но мир таков, что их все больше и больше и часто приходится их ремонтировать. Вот как раз для таких котов и предназначено это устройство. Оно позволяет настраивать ИИП через гальваническую развязку, запускать ИИП через лампочку и без оной, кратковременно и на долго. Идею этого устройства я подсмотрел в Польше в сервисном центре маленького городка. Там подобное устройство (правда мощностью в 3 кВт) и без автоматики, точнее с автоматикой на реле, эксплуатируется уже много лет и мне довелось с ним работать. Понять насколько это замечательная идея. И я решил сделать нечто подобное. Я ограничился мощностью трансформатора в 100Вт ибо утюгов и фенов я не беру в лапы с целью ремонта, а для бытовых ИИП этого вполне хватит. Вот что у меня получилось:

Трансформатор гальванической развязки включен в сеть через автомат на 6А на тот случай если что-то пойдет совсем не так, его должно выбить. Пока подобное не случалось. В принципе автомат можно заменить обычным тумблером. В оригинальной конструкции была применена «пробка — автомат» от электросчетчика. Органы управления: слева на фото автомат включения, над ним зеленый светодиод «Готов», под ним переключатель ламп-баеретеров, о нем я расскажу позже. Далее модернизированная выходная розетка, о ней тоже скажу позже, под ней переключатель на 3 положения без фиксации для кратковременной подачи напряжения на выход. Справа от розетки — окно, прикрытое красным светофильтром, через него можно видеть нити накала ламп. Под окном — красная кнопка без фиксации — кнопка включения прибора в долговременный режим.

Работать с этим прибором так: 1. Включаем прибор автоматом, при этом кратковременно вспыхнет светодиод «Готов», что сигнализирует об исправности прибора. В принципе не мешало-бы дополнить прибор еще одним светодиодом, для индикации включенного состояния, но лень свойственная котам и сложность разборки конструкции пока не позволили это сделать. Я решил, что добавлю светодиод когда буду заменять перегоревшую лампу. Итак, светодиод моргнул, все хорошо. 2. Вывести переключатель под розеткой из среднего положения и подать питание на ИИП через лампочку (влево подаем 110В, вправо — 220В). Возможности подать напряжение исключаяя лампочку из цепи этим переключателем нет. Это сделано в целях безопасности. Подав напряжение наблюдаем через окно на то, как вспыхнула и почти погасла лампа-баретер. Если это так, то все в порядке. Можно переходить к «красной кнопке», если же лампа постоянно горит ярко — что-то в схеме ИИП не так, не стоит подавать напряжение. Подробнее методика ремонта ИИП с помощью лампочки много раз описывалась на просторах Интернета 3. Переходим к «Красной кнопке» одно кратковременное нажатие на нее приведет к включению режима 1 . Сработает реле К1 и своими замыкающими контактами подаст напряжение на выход через лампу, а размыкающими разорвет цепь 110В. Это сделано опять таки для безопасности. Ибо никакие ошибочные манипуляции с прибором не выведут его из строя. Без этого контакта можно представить ситуацию, когда и реле К1 сработает и зацепив переключатель хвостом можно закоротить пол вторичной обмотки трансформатора. Не брезгуйте этим контактом если будете повторять это устройство и оставите в нем режим 110В. В этом режиме работы (т.е. 220В через лампочку) группа синих светодиодов в верхней части розетки,на схеме обозначенная VD7-VD8, начнет мигать с частотой около 1 Гц. Повторное кратковременное нажатие на «красную кнопку» отключит этот режим. 4. Длительное (более 1 сек) нажатие на «красную кнопку» включит реле К2 и напряжение 220В со вторичной обмотки трансформатора будет подано в нагрузку в обход ламп-баретеров. Это режим 2. При этом табло из синих светодиодов будет светиться постоянно. Отключить этот режим можно так же длительно удерживая «красную кнопку». Или вытащив из розетки вилку ИИП, об этом расскажу позже.

Схема силовой части прибора

В приборе установлены две лампы-баретеры. На 15Вт и на 60Вт. Первая — для ремонта маломощных ИИП, которые применяются в зарядках телефонов и т.п. Вторая — на 60 Вт для ремонта ИИП телевизоров, усилителей и других относительно-мощных ИИП. Переключатель ламп находится под выключателем питания. К сожалению он позволяет только добавить лампу в 60Вт в параллель к 15-ваттной. Это не совсем логично, но мне очень хотелось применить именно такой, вытяжной выключатель от старой АТС. Он мне так напоминает выключатель питания моего первого осциллографа С1-83, который как раз включался вытяжным выключателем. Ностальгия случается и с котами. Вы можете применить другой выключатель, а лучше переключатель.

Схема блока автоматики. Блок автоматики питается от дополнительной обмотки трансформатора. Величина переменного напряжения – 18В. За основу блока автоматики взято вот это устройство https://www.drive2.ru/c/292144/ изначально предназначенное для автомобиля. Уж очень мне понравилась идея управлять одной кнопкой. В польском прототипе использовались раздельные конопки и механический микровыключатель в розетке для автоматического сброса при отключении нагрузки. Я применил электронный, на фотореле (DD1/1, DD1/2 на принципиальной схеме). На элементах DD1/3 и DD1/4 собран генератор 1Гц для моргания светодиодной панелью в режиме 1.

Модернизированная розетка. В начале я хотел применить механический микропереключатель и купил для этой цели стенную розетку со шторкой и крышкой турецкой фирмы ViKo. Однако, эксперименты показали, что крышка совсем не нужна и только мешает работе, я ее аккуратно срезал дремелем и разместил на ее месте табло из семи ярких синих светодиодов. Диоды спаял последовательно на полосочке макетной платы и поместил в прозрачную термоусадку. Сверху прикрыл табло синим светофильтром из оргстекла. Шторка, прикрывающая контакты от детей, подпружинена достаточно мощной пружиной, преодолеть силу которой не просто. Я бы сдвигал прибор с места на столе, что не хорошо. Поэтому я решил сделать фотореле. На месте удаленной шторки в розетке я вклеил друг на против друга фотопару из инфракрасного светодиода АЛ107 и фотодиода ФД256. Если посмотреть в правую дырочку розетки через цифровой фотоаппарат телефона то свечение светодиода видно. Если фотодиод засвечен светом светодиода или естественным светом – транзистор VT1 открыт и микроконтроллер находится в состоянии Reset. Если в розетку вставить вилку, транзистор VT1 закроется, а VT2 откроется и загорится зеленый светодиод «Готов». При включении питания светодиод кратковременно вспыхивает из-за зарядки конденсатора С1. Работу микроконтроллера, программу для него, а так же детальнейшее описание его работы можно найти перейдя по ссылке, которую я указал выше. В качестве W1 использована «пищалка» от компьютера. Без генератора. Можно применить малогабаритную динамическоую головку. С пьезоизлучателем схема не работает. Звуковое сопровождение полезно и оживляет даже такое простое устройство.

Весь блок автоматики размещен на одной макетной плате. Печатная плата не разрабатывалась. Хотя по фотографии можно перенести проволочную «вязь» в рисунок для печатной платы. Это уже на Ваше усмотрение.

Примененные детали. Трансформатор: готовый 220В на 36В. Был перемотан. Вторичная обмотка удалена, вместо нее намотал 944 витка проводом диаметром 0,55мм. Виток к витку, с межслойной изоляцией. Кроме этого намотана обмотка для питания блока автоматики. Она состоит из 75 витков такого-же провода. Трансформатор пропитан бакелитовым лаком горячей сушки. Реле. Применены безродные реле от промышленных реле времени серии ВЛ-64. Реле на 24В постоянного тока. Хотя они нормально срабатывают и от 18В. Так же я остановился на этих реле потому что они имеют открытую электромагнитную систему, что позволяет оперативно проверять состояние контактов. Но реле крепились на плату. Поэтому я изготовил из стеклотекстолита две переходные платы для крепления реле. В принципе у Вас может быть другая конструкция как блока реле, так и прибора в целом.

Переключатель без фиксации (на фото черно-коричневый с винтовыми клеммами): от какой-то авиационной техники рассчитан на 10А Вытяжной переключатель – от старой АТС. Применять не рекомендую. Крепить сложно, да и изоляция не рассчитана на 220В. Остальные компоненты не должны вызывать вопросов: патроны для ламп стандартные, автомат на 6А тоже. Монтаж силовой части выполнен гибким проводом сечением 1,5мм2.

Устройство смонтировано в подходящем корпусе. Снизу прикрутил резиновые ножки, что бы прибор не скользил по столу. Сверху не мешало – бы предусмотреть ручку. Прибор-то довольно тяжелый. Уже заказал ручку из Китая. Где то едет. Так, что прибор еще можно модернизировать. Работать с прибором просто и приятно. Больше никаих лампочек на столе, от которых прогорает сам стол или бумага на нем. Все аккуратно. Приборчик приятно «мурлыкает» при работе с «красной кнопкой». Кроме этого я нашел возможность оперативно проверять лампочки накаливания, не разбирая прибора. Для этого нужно «красной кнопкой» включить режим 2 и вывести переключатель кратковременного включения в положение 110В. При этом на лампочку (или группу ламп) будет подано 110В и в ее исправности легко убедиться посмотрев через окно (прикрытое красным светофильтром) на нить накала.

Все вопросы как обычно, в личку, или на форум, если моя конструкция нуждается в обсуждении. ЗЫ. Я благодарен пользователю с ником «Самокат ветерана» из сайта www//http:drive2.ru за то, что он сконструировал устройство которое мне идеально подошло. Не пришлось придумывать свой вариант.

Все вопросы в Форум.

Как вам эта статья?	Заработало ли это устройство у вас?
61	8	5

Принцип действия емкостной развязки

Нередко возникает вопрос, зачем нужны различные виды развязок, в том числе и емкостная развязка. Эта схема представляет собой систему, в которой между цепями отсутствуют связи через ток, землю и другие элементы.

В этом случае передача данных электрических цепей осуществляется с помощью переменного электрического поля. Изоляция цепей происходит за счет диэлектрика, расположенного между конденсаторными пластинами. Качество развязывающего конденсатора определяется свойствами диэлектрика, размером обкладок и расстоянием между ними. Данный вид изоляции обладает повышенной энергетической эффективностью, устройства на его основе отличаются незначительными размерами, способны передавать электроэнергию и не реагируют на внешние электромагнитные поля.

Нормальная работа устройств обеспечивается разделением частоты сигнала и помех. Таким образом, емкость оказывает рабочему сигналу совсем небольшое сопротивление, а для помех создает преграду.

Емкостная изоляция

Емкостные изоляторы соединяют сигнал через изолирующий барьер, обычно изготовленный из диоксида кремния. Они не могут передавать сигналы постоянного тока, что делает их пригодными для блокирования синфазных сигналов. Сигнал преобразуется в цифровой и затем реплицируется на другой стороне барьера с помощью емкостной связи.

Емкостный изолятор, использующий емкостную связь для воссоздания сигнала на другой стороне изолирующего барьера

В отличие от индуктивной изоляции, емкостная изоляция не подвержена магнитным помехам. Высокие скорости передачи данных и длительный срок службы являются отличительными чертами этих изоляторов. В продаже имеются емкостные изоляторы разных номиналов, что позволяет обеспечить должный уровень защиты от сбоев и возможных коротких замыканий.

Гальваническая развязка оптоэлектронного типа

С развитием высоких технологий, использующих полупроводниковые элементы, все более широкое распространение получают БГР – блоки гальванической изоляции на основе оптоэлектронных узлов. Их основой служат оптроны, известные среди электротехников в качестве оптопар, выполненных на основе диодов, транзисторов, тиристоров и других элементов, обладающих повышенной светочувствительностью.

Общая схема оптической части, связывающая источник данных с приемником, использует в качестве сигнала нейтральные фотоны. Благодаря этому свойству, выполняется развязка цепи на входе и выходе, а также ее согласование с входными и выходными сопротивлениями.

Когда используется оптоэлектронная схема, приемник совершенно не влияет на источник сигнала, поэтому сигналы могут модулироваться в широком частотном диапазоне. Данные устройства обладают компактными размерами, поэтому они часто используются в микроэлектронике.

В конструкцию оптической пары входит световой излучатель, проводящая среда для светового потока, а также приемник, преобразующий свет в электрические сигналы. Сопротивление на входе и выходе оптрона очень большое, прядка нескольких миллионов Ом.

Вначале входной сигнал попадает на светодиод, далее в виде света он по световоду попадает на фототранзистор. На выходе устройства данная схема создает перепад или импульс выходного электрического тока. В результате цепи, связанные с двух сторон со светодиодом и фототранзистором, оказываются изолированными между собой.

Особенности построения импульсных преобразователей с гальванической развязкой. Часть 1

В настоящее время вопросы разработки, исследования и создания специальных статических преобразователей (СП) с гальванической развязкой, работающих в составе корабельных электроэнергетических систем и изделий специального назначения, выполненных на основе цифровой техники, являются весьма актуальными. Обеспечение качественным и безопасным питанием электрооборудования судов ставит перед проектировщиками задачу использования приборов с применением гальванической развязки.

Гальваническая связь — это когда имеется непосредственное соединение двух и более участков электрической цепи, а гальваническая развязка — это, соответственно, такая организация взаимодействия участков электрических цепей, при которой электрический контакт отсутствует. Использование гальванической развязки — одно из обязательных требований технических заданий на создание преобразовательной техники для обеспечения безопасности эксплуатации аппаратуры. Как правило, в силовой электронике в качестве развязки используют трансформаторы для силовой части и оптроны для управления.

Первичная обмотка трансформатора полностью изолирована от вторичной, поэтому между ними никаких токов возникнуть не может в принципе (кроме случаев пробоя), хотя разность потенциалов в обмотках может быть очень большой.

Таким образом, даже если вторичная обмотка гальванически связана с корпусом и, соответственно, с землей, никаких паразитных токов, опасных для оборудования и персонала, на корпусе не возникнет (рис. 1).

Рис. 1. Влияние гальванической развязки на электробезопасность

Одной из особенностей работы высокочастотных трансформаторов является наличие индуктивности рассеяния в обмотках, которую можно представить в идеальном трансформаторе как последовательно подключенную индуктивность. И так же, как в любом индуктивном элементе, происходит накопление энергии. При работе инвертора и, в частности, открытии одного из транзисторов энергия, накопленная в индуктивности рассеяния, не передается в нагрузку, приводя к возникновению высоковольтных всплесков в первичной обмотке трансформатора и в ключе. Кроме того, эта энергия вызывает высокочастотный колебательный процесс в контуре, состоящем из эффективной емкости открытого ключа, индуктивности первичной обмотки и индуктивности рассеяния трансформатора (рис. 2).

Рис. 2. Переходные процессы в транзисторе

Если пиковое напряжение всплеска превысит напряжение пробоя переключающего элемента, силового транзистора или диода, это приведет к выходу из строя всего устройства. Более того, колебания высокой амплитуды вызывают сильные электромагнитные помехи.

Для ограничения всплесков напряжения можно использовать различные ограничительные (снабберные) схемы, которые позволяют рассеивать энергию, накопленную в индуктивности рассеяния:

применение стабилитронов (диодов Зенера);
простейший снаббер (рис. 3а) — импульсный конденсатор малой емкости, установленный параллельно переключающему элементу;
RC-снаббер для снижения потерь в паразитном колебательном контуре снаббера (рис. 3б);
RCD-снаббер для разделения цепей заряда и разряда конденсатора и ограничения разрядного тока (рис. 3в);
активный снаббер для разделения ограничения заряда и разрядных токов посредством управляемых силовых элементов.

Рис. 3. Типы снабберов

В настоящее время в основном используются пассивные С-, RC-, RCD-снабберы и стабилитроны, но применение их возможно только в относительно узком диапазоне мощности преобразователей и аппаратуры питания от единиц ватт до 1–2 кВт. Хотя в настоящее время в кораблестроении требуется преобразовательная техника более высокой мощности (до нескольких десятков киловатт) для обеспечения работы отдельных корабельных систем. И как уже стало понятным, создать импульсный преобразователь с гальванической развязкой мощностью более 2–3 кВт — задача не самая простая. С увеличением мощности преобразователей увеличивается и ток, протекающий в обмотках трансформатора, соответственно, увеличивается и энергия, запасенная в индуктивности рассеяния, причем увеличивается в квадратичной зависимости. Следовательно, применение пассивных снабберов не представляется возможным ввиду их больших габаритов.

Применение активного снаббера поможет в решении данной проблемы. Особенность его в том, что энергия импульса (выброса) «закачивается» в емкость С1 и в момент открытия ключа VT1 «скачивается» из емкости в общую сеть, тем самым увеличивая КПД и сохраняя часть энергии (рис. 4).

Трансформаторная (индуктивная) развязка

Для того чтобы построить индуктивную развязку, следует использовать магнитоиндукционные устройства – трансформаторы. Его конструкция может быть с сердечником или без сердечника.

Оборудование цепей гальваноразвязкой индуктивного типа осуществляется с помощью трансформаторов, у которых коэффициент трансформации составляет единицу. К источнику сигнала подключается первичная катушка, а вторичная соединяется с приемником. На этом принципе гальванические развязки трансформаторного типа служат основой для создания магнитомодуляционных устройств.

Выходное напряжение, возникающее во вторичной обмотке, напрямую связано с напряжением на входе трансформаторного устройства. В связи с этим, индуктивная развязка имеет серьезные недостатки, почему и ограничивается ее применение:

Невозможно изготовить компактное устройство из-за существенных габаритных размеров трансформатора.
Частота пропускания ограничивается частотной модуляцией самой развязки.
Помехи, возникающие во входном сигнале, снижают качество сигнала на выходе.
Подобная трансформаторная гальваническая развязка может нормально работать только при наличии переменного напряжения.

Модули гальванической развязки токовой петли МГРТП

Модули предназначены для гальванического разделения электрических цепей различного назначения. Благодаря малой погрешности преобразования модули могут применяться для гальваноразвязки измерительных цепей.

Основные преимущества Импортозамещение Технические характеристики Схемы подключения Конструкция и крепеж Габаритный чертеж Документация

Название	Количество каналов	Температурный диапазон, °С	Габаритные размеры, мм, не более	Цена без учета НДС
МГРТП-001	1	-40. +70	91х62х6,2 (8,4 — с крышкой)	1 914
МГРТП-011 (бывш. ЛПА-700)	1	+5. +60 (без конденсации влаги)	90,4х63х6 (7 — с крышкой)	1 465
МГРТП-002	2	-40. +70 (без конденсации влаги)	120х140х12,5 130х140х12,5 (с клеммами)	2 100
МГРТП-003	3	-40. +70 (без конденсации влаги)	120х140х12,5 130х140х12,5 (с клеммами)	2 700

Основные преимущества

Не требует отдельного источника питания Отдельное питание модулю не требуется. Для своего функционирования модуль потребляет ток, не превышающий 1,5 мА из каждой из двух подключённых линий 4. 20 мА.

Напряжение гальванической изоляции 1,5 кВГальваническая развязка посредством оптического преобразования позволяет защитить оборудование при эксплуатации в условиях, связанных с возможным влиянием на него электромагнитных воздействий, при невозможности обеспечения качественного заземления и т. п., а также обеспечить необходимую помехозащищённость при построении измерительных прецизионных систем.

Высокая точность преобразованияМодуль гальванического разделения обеспечивает основную приведённую погрешность преобразования сигнала, не превышающую 0,1% диапазона.

Длительный гарантийный срок эксплуатацииИзготовитель гарантирует соответствие модулей гальванической развязки заявленным техническим характеристикам при соблюдении потребителем условий и правил эксплуатации, транспортирования и хранения, установленных в эксплуатационной документации. Гарантийный срок эксплуатации — 48 месяцев со дня продажи.

Купить блоки гальванической развязки Вы можете, отправив заявку по электронному адресу

Импортозамещение

Специалисты ООО «Ленпромавтоматика» рекомендуют использовать МГРТП-ххх для импортозамещения блоков гальванического разделения. Ниже представлены наиболее часто запрашиваемые аналоги модулей гальванической развязки. Чтобы узнать, какие еще изделия можно заменить на МГРТП-ххх, воспользуйтесь разделом «Аналоги».

Технические характеристики модулей гальванической развязки

Внешнее питание модуля	не требуется
Ток потребления для каждой подключенной линии	не более 1,5 мА
Входной сигнал	4..20 мА
Выходной сигнал	4..20 мА
Падение напряжения на входе	не более 5 В при токе 20 мА
Напряжение питания выхода	5..26 В
Основная приведенная погрешность преобразования	не более 0,1 %
Напряжение гальванической изоляции между входом и выходом	не менее 1500 В
Средний срок службы	12 лет
Средняя наработка на отказ	не менее 150 000 часов

Структурная схема МГРТП-001 и МГРТП-011 (бывш. ЛПА-700)

На схеме использованы следующие обозначения: РТ — регулятор тока; ПТ — приемник тока.

Структурная схема МГРТП-002

На схеме использованы следующие обозначения: РТ — регулятор тока; ПТ — приемник тока.

Структурная схема МГРТП-003

На схеме использованы следующие обозначения: РТ — регулятор тока; ПТ — приемник тока.

Конструкция и крепеж

Конструктивно модули гальванической развязки выполнены в пластмассовых корпусах. Все МГРТП устанавливаются на стандартный монтажный DIN-рельс шириной 35 мм. Модули МГРТП-001 и МГРТП-011 имеют несъемные пружинные клеммы; модули МГРТП-002(3) — съемные винтовые клеммы.

Принцип действия

Гальваническая развязка в соответствии со своей функцией известна также под понятием гальванической изоляции. Данные системы обеспечивают электрическую изоляцию конкретной цепи по отношению к другим видам цепей, находящихся рядом. Применение гальванических развязок дает возможность бесконтактного управления, обеспечивает надежную защиту людей и оборудования от поражения электротоком.

Благодаря своим особенностям, гальваническая развязка обеспечивает обмен сигналами или энергией между цепями, исключая при этом непосредственный электрический контакт. С ее помощью образуется независимая сигнальная цепь за счет формирования независимого контура тока сигнальной цепи по отношению к токовым контурам других цепей.

Для того чтобы лучше представить себе, что такое гальваническая развязка, можно рассмотреть ее действие на примере стандартного промышленного электродвигателя. На производстве в большинстве случаев используется значение питающего напряжения, значительно превышающее 220 вольт и представляющее серьезную опасность для обслуживающего персонала.

В связи с этим, подача тока на обмотки и включение двигателя осуществляется с применением специальных устройств, обеспечивающих коммутацию силовых цепей. В свою очередь, коммутаторы также управляются, чаще всего кнопками включение и выключения. Именно на этом участке и требуется развязка, защищающая оператора от воздействия опасного напряжения. Оно не попадает на пульт управления, благодаря механическому взаимодействию конструктивных элементов пускателя с магнитным полем.

В настоящее время данные системы используются в различных вариантах технических решений: индуктивные, оптические, емкостные и электромеханические.

Конструкция и принцип действия

Главное отличие разделительного трансформатора – отсутствие гальванической связи между катушками, которые надежно отделены гальванической изоляцией. Обычно обмотки образующие первичную цепь трансформатора по параметрам идентичны обмоткам во вторичных цепях. В таком случае коэффициент трансформации для данного разделительного трансформатора равен 1. То есть, устройство используется исключительно для гальванической развязки. Пример разделительного аппарата смотрите на рис. 1.

Рис. 1. Разделительный трансформатор

Характерной особенностью трансформаторов этого типа является то, что цепи вторичных обмоток в разделительной трансформации не оборудуются защитным заземлением. С целью обеспечения надежности гальванической развязки применяют дополнительную изоляцию между катушками. В отдельных случаях витки первичных обмоток отделяют защитным экраном от вторичных обмоток или разносят их физически на разные части магнитопровода.

В остальном конструкция и принцип работы не отличается от трансформаторов других типов:

на первичную обмотку поступает напряжение от сети;
возникающая при этом магнитная индукция распространяется по всему магнитопроводу.
ЭДС индукции возбуждает электрический ток в витках вторичной катушки.

Между напряжениями в катушках и токами существует зависимость: величины вторичных напряжений прямо пропорциональны первичным напряжениям, с коэффициентом пропорциональности k=W2/W1, а выходной ток обратно пропорционален току в первичной обмотке.

Благодаря отсутствию гальванической связи между катушками и отделению от цепи заземления первичной обмотки случайное прикасание к любому выводу вторичной катушки не приводит к поражению током. Остерегаться необходимо только одновременного касания разных выводов трансформатора.

Таким образом, при электрическом контакте с токоведущими частями оборудования запитанного от разделительного трансформатора электрическая цепь с землей не образуется, что исключает возможность поражения электротоком. Разделительные трансформаторы обеспечивают также защиту подключенных электроприборов при однофазных замыканиях. Если КЗ произойдет в первичной цепи, то вторичная цепь просто обесточивается. Однако для полной защиты в первичную цепь подключайте УЗО.