電氣設備為什么要進行電氣隔離?隔離變壓器如何接地設置?

深入了解變壓器隔離。為了保護電路、設備和人員免受沖擊和短路,以及進行準確測量,必須進行電氣隔離。隔離變壓器是一種方法。為了保護電路、設備和人員免受沖擊和短路,必須進行電氣隔離。

引文作者:上海蓋能電氣市場部(專注干式變壓器30年)

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為了保護電路、設備和人員免受沖擊和短路,以及進行準確測量,必須進行電氣隔離。隔離,也被稱為電流隔離,意味著沒有電流的直接傳導通路流動;沒有物理連接存在。隔離可以通過電磁、電容或光學設備來實現。當物理和電氣隔離電路與不需要的電流,所需的信號和功率需要通過分離的電路傳輸。為了傳輸信號,變壓器使用磁通量,電容隔離器使用差動電壓,光耦使用光來橋接間隙。本文討論了隔離變壓器的使用。

為什么要隔離?隔離變壓器用于:

1.保護用戶免受設備故障的影響

2.實現安全準確的測量

3.避免接地回路

4.將電氣系統的一部分與另一部分物理分離

讓我們看看需要隔離的設置,以及如何使用隔離變壓器提供隔離:

圖1顯示如何在測試點TP1和TP2跨Z1進行測量,試圖測量跨阻抗Z1的電壓。TP1和TP2是發電機電路的一部分;發電機接地、示波器接地和示波器探頭接地都是共用的。示波器探頭的電纜屏蔽層(接地)通過示波器的底盤(您可以使用歐姆表進行驗證)與接地相連。示波器探頭連接在TP1,示波器探頭接地連接在TP2,如圖所示,當探頭接地提供了一條接地的替代路徑時,Z2會短路出電路。這意味著1)v1的測量不準確,2)如果Z2是限流阻抗,則通過Z1的電流可能上升到危險水平并損壞電路。站在接地地板上的人,不小心碰到TP2的電路,也會產生同樣的短路效應(感覺到)。

在測試點接地

圖1:隔離變壓器在測試點接地

圖2中的電路使用隔離變壓器。通過隔離變壓器供電,Z1和Z2電路不再與發電機和示波器共用接地?,F在連接TP1處的測試探針和TP2處的探針接地沒有完成電路,電壓v1可以準確測量。隔離電路是帶電電路,當使用接地探頭時,您仍然需要了解正在工作的電路,并且探頭的連接方式不會在隔離電路內創建接地回路。

隔離測試點

圖2:隔離測試點

有時術語“隔離變壓器”適用于隔離交流尖峰、瞬變和噪聲,但保持接地連接的變壓器。這種類型的變壓器不能提供電氣隔離。您應該驗證您使用的變壓器是否提供電氣隔離輸出,并且不提供接地;檢查一次和二次之間是否存在導通。如果變壓器有繞組間屏蔽層,屏蔽層應接地;通常情況下,變壓器框架也應接地。

當被測設備由隔離變壓器供電時,其接地(設備接地)與接地分離;變壓器將被測設備與共用電源接地隔離。在設備上工作的人(站在接地處)如果接觸到電路,不會意外地提供接地路徑。這使得設置對用戶更安全,消除了電擊的可能性。如果他們意外接觸到電路的帶電部分,就沒有接地的導電連接。

隔離變壓器也可用于物理分離電氣系統的各個部分。在電壓可能超過30000伏的高壓線路上進行測量是危險的。在連接測量設備時,可能會有接觸的危險。通過將隔離變壓器作為設計的一部分,電壓可以降低到儀表范圍內的較低電壓,如圖3所示。

高壓線路用降壓變壓器

圖3:高壓線路用降壓隔離變壓器