电气设备为什么要进行电气隔离?隔离变压器如何接地设置?

深入了解变压器隔离。为了保护电路、设备和人员免受冲击和短路,以及进行准确测量,必须进行电气隔离。隔离变压器是一种方法。为了保护电路、设备和人员免受冲击和短路,必须进行电气隔离。

引文作者:上海盖能电气市场部(专注干式变压器30年)

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为了保护电路、设备和人员免受冲击和短路,以及进行准确测量,必须进行电气隔离。隔离,也被称为电流隔离,意味着没有电流的直接传导通路流动;没有物理连接存在。隔离可以通过电磁、电容或光学设备来实现。当物理和电气隔离电路与不需要的电流,所需的信号和功率需要通过分离的电路传输。为了传输信号,变压器使用磁通量,电容隔离器使用差动电压,光耦使用光来桥接间隙。本文讨论了隔离变压器的使用。

为什么要隔离?隔离变压器用于:

1.保护用户免受设备故障的影响

2.实现安全准确的测量

3.避免接地回路

4.将电气系统的一部分与另一部分物理分离

让我们看看需要隔离的设置,以及如何使用隔离变压器提供隔离:

图1显示如何在测试点TP1和TP2跨Z1进行测量,试图测量跨阻抗Z1的电压。TP1和TP2是发电机电路的一部分;发电机接地、示波器接地和示波器探头接地都是共用的。示波器探头的电缆屏蔽层(接地)通过示波器的底盘(您可以使用欧姆表进行验证)与接地相连。示波器探头连接在TP1,示波器探头接地连接在TP2,如图所示,当探头接地提供了一条接地的替代路径时,Z2会短路出电路。这意味着1)v1的测量不准确,2)如果Z2是限流阻抗,则通过Z1的电流可能上升到危险水平并损坏电路。站在接地地板上的人,不小心碰到TP2的电路,也会产生同样的短路效应(感觉到)。

在测试点接地

图1:隔离变压器在测试点接地

图2中的电路使用隔离变压器。通过隔离变压器供电,Z1和Z2电路不再与发电机和示波器共用接地。现在连接TP1处的测试探针和TP2处的探针接地没有完成电路,电压v1可以准确测量。隔离电路是带电电路,当使用接地探头时,您仍然需要了解正在工作的电路,并且探头的连接方式不会在隔离电路内创建接地回路。

隔离测试点

图2:隔离测试点

有时术语“隔离变压器”适用于隔离交流尖峰、瞬变和噪声,但保持接地连接的变压器。这种类型的变压器不能提供电气隔离。您应该验证您使用的变压器是否提供电气隔离输出,并且不提供接地;检查一次和二次之间是否存在导通。如果变压器有绕组间屏蔽层,屏蔽层应接地;通常情况下,变压器框架也应接地。

当被测设备由隔离变压器供电时,其接地(设备接地)与接地分离;变压器将被测设备与共用电源接地隔离。在设备上工作的人(站在接地处)如果接触到电路,不会意外地提供接地路径。这使得设置对用户更安全,消除了电击的可能性。如果他们意外接触到电路的带电部分,就没有接地的导电连接。

隔离变压器也可用于物理分离电气系统的各个部分。在电压可能超过30000伏的高压线路上进行测量是危险的。在连接测量设备时,可能会有接触的危险。通过将隔离变压器作为设计的一部分,电压可以降低到仪表范围内的较低电压,如图3所示。

高压线路用降压变压器

图3:高压线路用降压隔离变压器