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隔離變壓器性質及通用觸電防護措施

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發表時間:2019-01-19 14:21來源:賢集網

隔離變壓器是什么?隔離變壓器是相對安全的電源,隔離變壓器的初級和次級的電壓都是220V 的,主要對機器起到維修和保養的作用。隔離變壓器的輸入和輸出的端口是完全隔離的,對變壓器的輸入的端口起到的是隔離很過濾的作用,能夠為電源提供穩定安全的電壓,可以有效地防止干擾,被廣泛的用于車站,地鐵,機場,碼頭,高層建筑等場所。隔離變壓器的輸入和輸出的繞組是彼此隔離的, 可以有效地避免絕緣的破壞導致的金屬部件的損壞,主要的是用于一次電源回路和二次電源回路的隔離,采用的是電磁感應的原理,有效地保證用電環境的安全。對于隔離變壓器,大家是否想要了解更多呢?下面賢集網小編來為大家介紹隔離變壓器性質、通用觸電防護措施、分類、在交流電源輸出端的特點、選擇方法。一起來了解下吧!


隔離變壓器性質

隔離變壓器性質及通用觸電防護措施

隔離變壓器屬于安全電源,一般用來機器維修保養用起保護、防雷、濾波作用。隔離變壓器是一種1:1的變壓器。初級單相220V,次級也是單相220V.或初級三相380V,次能也是三相380V。首先通常我們用的交流電源電壓一根線和大地相連,另一根線與大地之間有220V的電位差。人接觸會產生觸電。而隔離變壓器的次級差不與在地相連,它的任意兩線與大地之間沒有電位。人接觸任意一條線都不會發生觸電,這樣就比較安全。其次還有隔離變壓器的輸出端跟輸入端是完“斷路”隔離的,這樣就有效的對變壓器的輸入端(電網供給的電源電壓)起到了一個良好的過濾的作用。從而給用電設備提供了純凈的電源電壓。


隔離變壓器通用觸電防護措施

一、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。

(1)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。一般情況下,人體允許電流可按擺脫電流考慮;在裝有防止電擊的速斷保護裝置的場合,人體允許電流可按30mA考慮。我國規定工頻電壓50V的限值是根據人體允許電流30mA和人體電阻1700Ω的條件確定的。我國標準還推薦:當接觸面積大于1cm2、接觸時間超過1s時,干燥環境中工頻電壓有效值的限值為33V、直流電壓限值為70V;潮濕環境中工頻電壓有效值的限值為16V、直流電壓限值為35V。

(2)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。

二、安全隔離變壓器

(1)通常采用安全隔離變壓器作為安全電壓的電源。其接線如圖3—8所示。除隔離變壓器外,具有同等隔離能力的發電機、蓄電池、電子裝置等均可做成安全電壓電源。但不論采用什么電源,安全電壓邊均應與高壓邊保持加強絕緣的水平。

隔離變壓器性質及通用觸電防護措施

(2)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:帶電部分與殼體之間的工作絕緣2MΩ。

(3)帶電部分與殼體之間的加強絕緣輸入回路與輸出回路之間輸入回路與輸入回路之間輸出回路與輸出回路之間7MΩ5MΩ2MΩ2MΩ。

Ⅱ類變壓器的帶電部分與金屬物體之間2MΩ;

Ⅱ類變壓器的金屬物件與殼體之間5MΩ;

絕緣殼體上內、外金屬物件之間2MΩ;

(4)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、電鈴用變壓器的額定容量不應超過100VA、玩具用變壓器的額定容量不應超過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、電鈐用變壓器的分別不應超過24V和24V、玩具用變壓器的分別不應超過33V和33V。

(5)安全電壓回路的帶電部分必須與較高電壓的回路保持電氣隔離,并不得與大地、保護導體或其他電氣回路連接,但變壓器一次與二次之間的屏蔽隔離層應按規定接地或接零。如變壓器不具備加強絕緣的結構,二次邊宜接地或接零,以減輕一次與二次短接的危險。對于普通絕緣的電源變壓器,一次線長度不得超過3m、并不得帶入金屬容器內使用。

(6)安全電壓的配線最好與其他電壓等級的配線分開敷設。否則,其絕緣水平應與共同敷設的其他較高電壓等級配線的絕緣水平一致。

三、電氣隔離

電氣隔離是采用電壓比為1:1,即一次邊、二次邊電壓相等的隔離變壓器實現工作回路與其他電氣回路電器上的隔離。

應用電氣隔離須滿足以下安全條件:

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25kVA、三相變壓器不得超過40kVA。

(2)空載輸出電壓交流不應超過1000V、脈動直流不應超過1000V、負載時電壓降低一般不得超過額定電壓的5%~15%。

(3)隔離變壓器具有耐熱、防潮、防水及抗振結構;不得用賽璐珞等易燃材料作結構材料;手柄、操作桿、按鈕等不應帶電;外殼應有足夠的機械強度,一般不能被打開,并應能防止偶然觸及帶電部分;蓋板至少應由兩種方式固定,其中,至少有一種方式必須使用工具實現。

(4)除另有規定外,輸出繞組不應與殼體相連;輸入繞組不應與輸出繞組相連;繞組結構應能防止出現上述連接的可能性。

(5)電源開關應采用全極開關,觸頭開距應大于3mm;輸出插座應能防止不同電壓的插銷插入;固定式變壓器輸入回路不得采用插接件;移動式變壓器可帶有2~4m電源線。

(6)當輸入端子與輸出端子之間的距離小于25mm時,則其間須用與變壓器連成一體的絕緣隔板隔開。

(7)Ⅰ類變壓器應有保護端子,其電源線中應有一條專用保護線;R類變壓器沒有保護端子。

2、二次邊保持獨立,即不接大地,不接保護導體,不接其他電氣回路。如圖3—9所示,如果變壓器的二次邊接地,則當有人在二次邊單相電擊時,電流很容易流經人體和二次邊接地點構成回路。因此,凡采用電氣隔離作為安全措施者,還必須有防止二次回路故障接地及竄連其他回路的措施。因為一旦二次邊發生接地故障,這種措施將完全失去安全作用。對于二次邊回路線路較長者,還應裝設絕緣監視裝置。

隔離變壓器性質及通用觸電防護措施

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。

四、等電位聯結

圖3—10中的虛線是等電位聯結線。如果沒有等電位聯結線,當隔離回路中兩臺相距較近的設備發生不同相線的碰殼故障時,這兩臺設備的外殼將帶有不同的對地電壓。如果有人同時觸及這兩臺設備,則接觸電壓為線電壓,電擊危險性極大。因此,如隔離回路帶有多臺用電設備(或器具),則各臺設備(或器具)的金屬外殼應采取等電位聯結措施。這時,所用插座應帶有等電位聯結的專用插孔。

隔離變壓器性質及通用觸電防護措施

五、凈化電源、消除三次諧波及抑制共模干擾

隔離變壓器在交流電源輸入端的特點:vvv1、若電網三次諧波和干擾信號比較嚴重,采用隔離變壓器,可以去掉三次諧波和減少干擾信號。vvv2、采用隔離變壓器可以產生新的中性線,避免由于電網中性線不良造成設備運行不正常。vvv3、非線性負載引起的電流波形畸變(如三次諧波)可被隔離而不污染電網。


隔離變壓器的分類

1、普通隔離變壓器

普通隔離變壓器由于一次側、二次側繞組之間沒有直接的電氣連接,故一般的電力變壓器不論變比為多少都具有電位隔離的功能,而隔離變壓器則可以隔離更高的電位差。它被廣泛應用于交流電源線上、通信線上,隔離接地回路,有效抑制低頻、音頻范圍內的共模干擾,但不能抑制差模干擾。信號與脈沖隔離變壓器也廣泛地應用在音頻到視頻范圍,用于中斷地環路,實現耦合交流、隔離直流成分、阻抗匹配等功能。由于隔離變壓器的一次側與二次側之間存在分布電容,從而降低了接地回路阻抗。當由于某種原因,B點電位升高出現干擾電壓en時,高頻共模干擾可從一次側耦合到二次側。

2、屏蔽隔離變壓器

屏蔽隔離變壓器在隔離變壓器的一次側和二次側之間插入一層金屬屏蔽層,屏蔽層將一次側與二次側之間的電容分為兩個,起到了屏蔽作用。如將金屬屏蔽層與變壓器接地端連接,則來自一次側的共模干擾在到達二次側前被屏蔽層阻抗旁路。如將金屬層與變壓器一次側輸入端(有調壓抽頭時接調壓抽頭或接地端和零線端)連接,來自一次側的差模干擾在到達二次側前也被屏蔽層短路。

3、雙重屏蔽隔離變壓器

雙重屏蔽隔離變壓器當一次側同時出現共模和差模干擾時,將一層屏蔽層連接到一次側以降低差模噪聲,將另一層屏蔽層連接到共模干擾的基準面或地線上以降低共模噪聲。隔離變壓器外殼也被連接到安全地線上。屏蔽層的連接線必須短而可靠,否則在高頻時,屏蔽效果明顯降低。

4、三重屏蔽的隔離變壓器

三重屏蔽的隔離變壓器當需要更高隔離要求的時候,可選用三重屏蔽的隔離變壓器。三種不同屏蔽層的連接方法取決于變壓器的安裝方法以及接地條件。一般將變壓器安裝在設備機架的隔板或屏蔽室的隔墻上,并將機架接設備安全地線,輸入電源安全地被斷開加絕緣管保護。


隔離變壓器在交流電源輸出端的特點

防止非線性負載的電流畸變影響到交流電源的正常工作及對電網產生污染,起到凈化電網的作用。

1、在隔離變壓器輸入端采樣,使得非線性負載電流的畸變不影響取樣的準確性,得到能反應實際情況的控制信號。

3、若負載不平衡,也不影響穩壓電源的正常工作。


隔離變壓器的選擇方法

1、選擇隔離變壓器的作用

不同類型的隔離變壓器都有不同的作用,像MB、DGC、SGC、MBI等等各種隔離變壓器都有不同的作用,在采購隔離變壓器時,要清楚自己采購的目的,買來是做什么,這個問題都要了解清楚,不然隨便瞎買,到時用了對不上。

2、選擇隔離變壓器的參數

在采購變壓器過程中,必須了解隔離變壓器的參數,如容量,輸入電壓、輸出電壓、絕緣等級、聯結組別等等,然后一一對上自己采購的目的,這個辦法是選擇隔離變壓器的重要性。

3、選擇隔離變壓器的品牌影響力

作為一個輸電設備的變壓器,其內部構造復雜,體型龐大,相對應價格不便宜,不像隨便在便利店買東西,被坑了無所謂一樣,但變壓器不同,其價格貴給別人猶豫的空間,一旦被坑了,那損失肯定不少了,所以選擇好品牌是所有采購商的共識。

隔離變壓器性質、通用觸電防護措施、分類、在交流電源輸出端的特點、選擇方法。希望能夠幫助到大家!其實,變壓器運行中一旦出了問題,輕則火災,重則爆炸,對于這種情況,隔離變壓器在這個時候才會產生出來。隔離變壓器屬于安全電源,一般用來機器維修保養用,起保護、防雷、濾波作用。 隔離變壓器原邊和副邊電壓可根據要求訂制。隔離變壓器的輸出端跟輸入端是完全"斷路"隔離的。簡單的說,隔離變壓器一般情況下都是無人問津的,等到三相變壓器運行中一旦發生事故不能避免的時候,隔離變壓器才會起到斷路、穩壓降壓的作用。工廠一般都是高消耗高效率的,變壓器每時每刻都會處于超負荷的狀態,難免都會出事故,所以很多工廠基本都采購過隔離變壓器,是為了降低工廠效益的損失。從這點看,隔離變壓器是任何用電的場所都是不可缺少的。


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