Transformador de isolamento em uma oficina de eletricista residencial

Como o transformador de isolamento funciona

Um transformador de isolamento é um transformador projetado para a separação elétrica (dizem os galvânicos) da rede de fornecimento de energia e do consumidor de eletricidade. Os consumidores somos nós e por que nos dividir? Por segurança!

A principal tarefa do transformador de isolamento é aumentar a segurança elétrica devido ao fato de seus circuitos secundários não terem conexão elétrica com o terra e, portanto, com o neutro aterrado da subestação do transformador - uma fonte de tensão.

Nesse caso, a ocorrência de uma falha elétrica no gabinete não causa sobrecorrentes e o próprio dispositivo permanece em condições de funcionamento. Se uma pessoa tocar acidentalmente em uma parte do dispositivo energizada acidentalmente, a corrente de fuga não excederá um limite com risco de vida e a tragédia não ocorrerá.

Transformador de isolamento - para a oficina em casa

Desta maneira transformador de isolamento longe de ser elemento supérfluo em oficina em casa, especialmente se ele tiver que lidar com o reparo de eletrodomésticos. Transformadores de isolamento não industriais não estão à venda, mas não é difícil fabricar você mesmo com base em um transformador adequado de televisões domésticas da geração passada.

Vai caber transformador unificado TS quase todo poder, já que os assistentes elétricos modernos em casa não diferem em muita voracidade. O método de alteração é universal e não requer habilidades especiais e, portanto, todo mundo que sabe lidar com um ferro de soldar e medir a tensão pode pagar.

Por exemplo, darei um design pronto com base em TS-250M.

Como fazer um transformador de isolamento

O transformador acabado é alojado em um gabinete de uma fonte de alimentação de computador e é complementado por mais algumas funções, sobre as quais mais tarde. Um diagrama completo do TC-250 é mostrado abaixo.

Considere um fragmento do circuito que nos interessa e que será modernizado. No esquema padrão, dois meios-enrolamentos 1-2 e 1 '-2' são conectados em série e a uma tomada de 220 volts. (Meios enrolamentos são uma palavra que significa que cada enrolamento de um transformador é dividido em duas partes idênticas e esses semi-enrolamentos são colocados em dois quadros idênticos, como na foto acima. Nos novos transformadores, os enrolamentos não são conectados entre si).

Consequentemente, uma tensão de 208 volts é removida dos semi-enrolamentos 5-15 e 5'-15 '(de acordo com o passaporte do transformador) para alimentar os circuitos secundários. Na verdade, na cópia fornecida, essa voltagem era de 216 volts no modo inativo. É fácil adivinhar que cada um dos meios-enrolamentos principais foi projetado para 110 volts e os secundários para 104 volts (108 volts).

A alteração no circuito mostrado abaixo permitirá obter 220 volts na saída do transformador. Agora, 1-2 e 5'-15 'são usados ​​como semi-enrolamentos do transformador primário e 1'-2' e 5-15 como semi-enrolamentos secundários. Devido à identidade dos dados do enrolamento dos pares de semi-enrolamentos, as tensões de entrada e saída serão sempre iguais. Fig. 6

Deve-se ter em mente que a potência transmitida à carga pelo transformador agora é limitada pela potência do enrolamento com uma corrente permissível mais baixa. No caso em consideração, para um enrolamento 5-15 (5'-15 '), a corrente máxima é de 0,8 ampéres, o que significa que a potência máxima de acordo com a fórmula P = I x U é limitada e igual a P = 0,8 A x 220 V = 176 W.

Na prática, esse poder será abundante na maioria dos casos. Também não se deve ter medo de problemas, devido ao fato de 110 volts serem fornecidos ao meio-enrolamento 5'-15 ', em vez dos 104 calculados.Em primeiro lugar, o transformador ainda funcionará no modo leve e sobrecarregado (176 watts em vez de 250) e, em segundo lugar, a letra M na marcação do transformador indica que o transformador é resistente a sobrecargas e sobretensões.

Voltamos ao projeto específico do transformador de isolamento.

A foto mostra um soquete para conectar uma carga com um fusível e uma lâmpada indicadora no soquete. E para que, então, um cartucho com uma lâmpada incandescente no plano superior, você pergunta? A resposta é uma revisão que expande significativamente os recursos do dispositivo.

Funções adicionais do transformador de isolamento

A essência do refinamento é clara no diagrama abaixo.

A lâmpada é conectada em série no enrolamento primário do transformador, mas pode ser desviada pelo interruptor restante aqui da fonte de alimentação do computador. Nesse caso, temos um transformador de isolamento convencional. Com o interruptor aberto, o transformador se transforma em uma ferramenta de digitalização.

Com sua ajuda, agora é fácil realizar operações simples sobre solução de problemas de dispositivos com fontes de alimentação comutadas. Considere isso no exemplo de uma televisão. Para fazer isso, conecte-o à tomada de um transformador conectado à rede, o comutador está aberto. Ligamos a TV com o controle remoto ou o botão e corrigimos o comportamento da lâmpada:

- nada acontece - uma quebra no cabo de alimentação, o fusível de entrada da TV queimado, o circuito de entrada da fonte de alimentação queimado;

- quando a TV é ligada, a lâmpada acende com uma luz totalmente fixa - um curto-circuito no cabo de alimentação, nos circuitos de entrada da fonte de alimentação;

- a lâmpada piscou intensamente e apagou - a fonte de alimentação está funcionando, é necessário verificar a placa principal da TV.

Note-se que a verificação do dispositivo (TV, neste caso) ocorre em um modo poupador e não causa mais danos ao dispositivo em teste.

Subtensão CA para testar circuitos de alta tensão

Você já verificou um circuito elétrico de 220 volts? Afinal, a verdade é perigosa? Com a ajuda de uma saída de transformador adicional de ~ 36 volts, isso pode ser feito sem nenhum risco à saúde.

Para implementar esse modo, basta conectar os enrolamentos 8-8 ', 6-6' e 4-4 'em série e emitir a tensão resultante para uma tomada externa. Na foto, foi assinado - "36V" e está localizado no lado oposto ao lado da saída, saída de 220 volts. Agora conecte seu dispositivo com ousadia e rastreie o fluxo de corrente nos circuitos, sem medo de tocar a parte ativa do elemento do circuito com a mão.

+ 12 volts para verificação e ajuste da eletrônica do carro

Outra adição está incluída no projeto - a presença de enrolamentos livres tornou possível integrar um estabilizador integral de doze volts no circuito. Com ele, você pode verificar e configurar vários automóveis e outros dispositivos projetados para esta voltagem.

O estabilizador 7812 está ativado como padrão e não possui recursos. Na foto abaixo, pode ser vista abaixo, na barra de fibra de vidro. Os terminais de saída de 12 volts são conduzidos acima da tomada CA de 36 volts e o LED de +12 volts indica o painel superior da estrutura.

Para eletricistas avançados e eletrônicos iniciantes

O design proposto é extremamente simples, mas é capaz de resolver problemas mais complexos. Trata-se de uma verificação e reparo de dispositivos com fontes de alimentação comutadas, em particular televisores e fontes de alimentação comutadas de computadores.

A verificação da operacionalidade dos circuitos de entrada das fontes de alimentação comutadas usando uma lâmpada incandescente conectada em série é mencionada acima no artigo e descrita em detalhes nas páginas da Internet. Observo apenas que, com a ajuda do design oferecido a sua atenção, é conveniente e simples de executar, sem causar dificuldades, mesmo para um técnico iniciante.

Ao mesmo tempo, nem todo mundo sabe que a maioria das fontes de alimentação comutadas é capaz de começar com baixas tensões (sem carga, é claro). Portanto, se você conectar o instrumento em estudo a uma tomada de 36 volts, usando os instrumentos de medição, poderá verificar a integridade ou falha da unidade de inicialização.

Novamente, tendo alimentado o circuito de inicialização com uma tensão constante de +12 volts do dispositivo descrito, é fácil verificar a operação do chip do gerador e suas cintas, outros elementos do circuito. Note-se que todo o trabalho é realizado com isolamento galvânico da rede de suprimentos e com tensões seguras para a vida.

Todos trabalho de solda, a instalação de circuitos elétricos deve ser realizada com o dispositivo desconectado da rede elétrica! Isso não apenas salvará sua saúde, mas também evitará a falha dos elementos do circuito no caso de um circuito acidental.

Nikolay Martov, electro-pt.tomathouse.com

Comments

[#1]

Por que não pode aterrar o enrolamento secundário? Afinal, então, entre a Terra com algum tipo de potencial próximo de zero e o potencial no enrolamento secundário, quando tocado, uma corrente de fuga significativa será fatalmente perigosa para os seres humanos. É necessário fazer um loop de aterramento independente na sala protegida conectada ao enrolamento secundário, mas separado do circuito de fonte de alimentação do transformador. Esse sistema, denominado "IT", é utilizado, por exemplo, em salas de cirurgia, além disso, é proibido instalar um RCD no circuito de alimentação do transformador e é necessário instalar um dispositivo que controle a resistência de isolamento do enrolamento do transformador, sem mencionar o fato de que os transformadores de isolamento caseiro são proibidos em operação.

[#2 Jacob]

Transformador de isolamento (transformador de segurança) é um transformador cujo enrolamento primário é separado dos enrolamentos secundários pela separação elétrica de proteção dos circuitos, ou seja, por isolamento duplo ou reforçado, ou existe uma blindagem de proteção de metal aterrada entre os enrolamentos (parágrafos 1.7.44 e 1.7.49 PUE). Diferentemente de um transformador convencional, o enrolamento secundário de um transformador de isolamento não é aterrado.

Os transformadores de isolamento são usados ​​onde o isolamento galvânico dos circuitos primário e secundário (carga) é necessário, bem como o isolamento do equipamento conectado do circuito de aterramento. Sem isolamento, a corrente limitadora que flui entre os circuitos é limitada apenas por resistências elétricas, que geralmente são relativamente pequenas. Recomenda-se conectar equipamentos elétricos à rede, aumentar a segurança elétrica, aumentar a confiabilidade e a vida útil, através de um transformador de isolamento.

Por exemplo, de acordo com as "Regras da instalação elétrica", os banheiros são incluídos na categoria de salas especialmente perigosas devido à presença de aumento de umidade, água corrente e uma abundância de produtos de metal com aterramento instável. A instalação de soquetes de 220 V é permitida apenas em uma determinada área dessas salas, e devem ser tomadas medidas especiais para proteger contra choques elétricos, em particular a inclusão de soquetes através de um transformador de isolamento.

O uso dessa conexão do receptor de energia reduz significativamente a probabilidade de choque elétrico, uma vez que as correntes decorrentes do rompimento do isolamento são de pouca importância, devido ao isolamento galvânico dos circuitos secundários do transformador dos circuitos de aterramento.

[#3 Máx.]

Em fontes de alimentação sem transformador com uma pequena tensão constante na carga, com alta probabilidade, é possível obter uma tensão alternada de 220 V. Para que isso não ocorra e é necessário isolamento galvânico - a ausência de contato elétrico entre a potência e a carga. Não sei o quanto isso é relevante para a fonte de alimentação, os transportes são muito poderosos, mas um transformador de isolamento é um dispositivo essencial para a instalação de equipamentos eletrônicos!

[#4]

Eu não quis dizer o aterramento do enrolamento secundário do transformador (erro), mas o equipamento do banheiro, pois as regras prevêem o desempenho obrigatório de equalização adicional de potenciais, que é galvanicamente conectada à equalização principal, ou seja, o aterramento, mas de acordo com o parágrafo 1.7.85 do PUE e GOST R 50571.3:

- todos os casos de receptores de energia alimentados por um transformador de isolamento devem ser interconectados por um condutor de equalização potencial que não possua uma conexão de aterramento (sistema local de equalização de potencial não aterrado), condutores PE de outros circuitos e partes condutoras abertas de outros circuitos;
- se a conexão dos receptores elétricos for realizada usando conectores, todas as tomadas devem ter um contato de proteção conectado a um sistema local de equalização de potencial não aterrado;
- todos os cabos flexíveis, com exceção dos que fornecem equipamentos de classe II, devem ter um condutor de proteção usado como condutor do sistema local de equalização de potencial não aterrado;
- devem ser previstas medidas contra danos mecânicos e outros danos aos condutores alimentados pelo transformador de isolação. ---------- Embora, na minha opinião, esta cláusula contradiga a cláusula 1.7.104 da mesma EMP, onde são feitos cálculos de aterramento para redes com isolamentos isolados. ponto 2.4.4 da RTM-42 e, ao mesmo tempo, de acordo com as normas europeias. - Do ponto de vista do senso comum, neste caso, para garantir a operação segura e confiável de equipamentos elétricos, é ideal usar uma conexão com um aterramento de processo dedicado. Para criar uma zona de potencial igual no ambiente ao redor de uma pessoa, é necessário fornecer também um barramento FE do aterramento funcional (de trabalho).

[#5 Ruslan]

Obrigada

[#6]

Obrigado pelo artigo! Eu tenho uma pergunta Um transformador de isolamento pode substituir um regulador de tensão? Por exemplo, para uma caldeira a gás.

Ele pode lidar com quedas de tensão? Ou ele o usa apenas para fins de proteção?

Obrigada

Paul.

[#7 andy78]

Não, não pode. O transformador de isolamento tem uma finalidade diferente. Leia o artigo novamente.

[#8]

Diga-me, por que, se o transformador de isolamento é tão bom, eles não são colocados em cabines de transformadores nas entradas das casas, mas nos alimentam com uma fase perigosa com zero?

[#9 petruchito]

36 volts com esse circuito de comutação estarão em um lado da tela com a rede (quando a rede estiver conectada em 5-15 e 5'-15 '), com uma quebra de isolamento, também pode matar ...

[#10]

“Quando a TV foi ligada, a lâmpada acendeu com uma luz constante - um curto-circuito no cabo de alimentação, nos circuitos de entrada da fonte de alimentação” - mas o fusível no circuito secundário não queima durante um curto-circuito e a lâmpada não acende? Talvez a lâmpada deva estar no circuito secundário?

[#11]

Olá pessoal. Em uma cabine de transformadores, o zero ainda está conectado à terra à moda antiga, por hábito. Cem anos atrás, como algum tipo de pessoa inteligente surgiu com isso, eles ainda fazem isso aqui, dizem que é para proteção contra choque elétrico.Mas, na realidade, não há proteção !!! Isso ocorre porque o fio neutro conectado à terra já está conectado à pessoa - a pessoa está andando no chão ... e vale a pena tocar a pessoa por acidente em outro fio, chamado de "fase", que bate com a corrente. Por que atinge 220 volts? Em alta tensão, uma corrente alta passa pelo nosso corpo e, em baixa tensão, a corrente é fraca. A 36 volts, uma corrente muito pequena passa pelo nosso corpo, alguns miliamperes. Podemos nem nos sentir tão atuais. A uma voltagem de 220 volts, uma corrente de magnitude muito maior, várias dezenas de miliamperes, já pode passar pelo nosso corpo. Uma corrente de 50 miliamperes para uma pessoa já é perigosa e 100 miliamperes é mortal. Obviamente, existem casos diferentes - se em um apartamento seco uma pessoa estiver em um piso seco, ela não ficará muito chocada. Mas Deus proíbe as pessoas de permanecerem em terra úmida e tocarem a "fase" do fio - isto é a morte.

Quero lhe dizer por que, naqueles tempos não muito distantes, 100 anos para a história não são nada, eles sugeriram e aprovaram conectar o fio zero ao "terra". A eletricidade só começou a entrar na vida das pessoas comuns. Tudo isso foi muito caro, incluindo fios da usina para o consumidor. Para uma lâmpada incandescente, dois fios devem ser introduzidos - zero e fase. Então eles decidiram tornar um fio mais fino, zero e conectá-lo também ao terra. E então parte da corrente passará pela terra e parte pelo fio zero. O aterramento foi colocado perto de quase todos os postos e perto da casa do consumidor. Tudo acabou sendo aparentemente bom. Um fio mais fino precisava de menos metal. A metalurgia não ferrosa não era muito "avançada". Tudo estava muito caro. Isso é apenas mais tarde, quando muitas usinas modernas foram instaladas e metais não ferrosos foram fundidos em fornos de eletrólise, os metais ficaram mais baratos, incluindo o alumínio, a partir do qual os fios lineares são feitos. Embora os fios tenham ficado mais baratos, mas o fio neutro ainda estava aterrado e muitos milhares de pessoas já morreram desse zero aterrado !!!! No exterior, há muito abandonam o zero. Lá eles conduzem outro terceiro fio terra, realmente para proteger a vida humana. Essas são as coisas.

Agora também vou dizer por que é aconselhável ter pelo menos um transformador de isolamento de 200 a 250 watts em casa, principalmente no banheiro. Agora, também usamos muitos aparelhos elétricos no banheiro: secamos o cabelo com um secador de cabelo e podemos colocar uma pequena caldeira em um copo. No transformador de isolamento, não é mais necessário conectar o zero do enrolamento secundário ao terra. O transformador de isolamento também serve para desconectar um zero da terra. Com essa conexão dos fios do enrolamento secundário, não ficaremos chocados, mesmo que assumamos o fio de fase do enrolamento secundário do transformador de isolamento. Isso ocorre porque não haverá circuito fechado entre o zero do transformador de separação e a pessoa. E não ouça os especialistas inteligentes atuais, que é necessário fazer o zero no banheiro. Apenas caixas elétricas precisam ser aterradas !!! E em nenhum caso você precisa conectar seu zero ao corpo em instalações elétricas !!! Boa sorte a todos. Use eletricidade. É muito conveniente

Quando criança, vi como fizemos a fiação da rua e foi muito surpreendente para mim que o fio elétrico estivesse preso ao tubo exposto do riser. Eu soube então que era impossível tocar em fios elétricos, sabia como ele beliscava. Depois, descobri que esse é um fio zero e não "bate". E ainda me pergunto como nos relacionamos com a vida humana. Parece que tudo são estritamente precauções de segurança. No trabalho, assinamos medidas de segurança com as quais estamos familiarizados e cumprimos rigorosamente a verdade, e as pessoas morrem de choque elétrico. Durante a minha vida, duas pessoas morreram no trabalho comigo.Depois do exército, trabalhei em Selkhoztekhnika, onde um motorista de trator queria fechar a escotilha no inverno e segurou a caixa do elevador elétrico, onde ele foi exposto três fases e o matou. Então eu fui trabalhar na cidade, lá matou o eletricista. Ele estava consertando uma unidade elétrica abrindo o portão lá. Se não houvesse zero fundamentado, as pessoas não teriam morrido !!! E tudo de acordo com as regras, tudo de acordo com as instruções ... Por que, então, as pessoas morrem? Portanto, nossas instruções não são adequadas !!! Necessidade urgente de remover o "ZERO" aterrado!

[#12]

Pinos conectados incorretamente. Esta conexão não funcionará, porque os enrolamentos um em direção ao outro. A disposição correta dos terminais do primário 1-2 e 15'-5 'e do secundário 2'-1' e 5-15

[#13 Valery]

E eu não participaria de apresentações amadores na fabricação de um dispositivo tão vital como um transformador de isolamento. Ainda assim, este não é o momento de um déficit geral. Em qualquer cidade, existem lojas elétricas especializadas onde você pode comprar um transformador de isolamento fabricado industrialmente com propriedades garantidas e comprovadas de isolamento elétrico. Além disso, eles estão encharcados, ao contrário da televisão e não têm medo de alta umidade. A vida - irmãos, é mais cara do que qualquer dinheiro!

[#14]

Olá Comprou um transformador.

Quando conectado à rede SEM CARGA, ele derruba a máquina. Por que ???

Aberto.

O fio de "energia" do transformador é de três fios. Zero, fase - vá claramente para o enrolamento primário (um deles através de um fusível).

O fio terra é parafusado à caixa de metal e ao contato com o solo da tomada de carga.

- Medi a resistência dos enrolamentos - o mesmo (não me lembro exatamente, algo em torno de 3 Ohms), a diferença em centésimos.

- “Tocou” o plugue: “fase” - “terra”, “zero” - “terra. Não“ toque ”.

- Fiz o mesmo com a tomada para conectar a carga. Está tudo bem.

- Ele pegou o fusível (ou seja, desconectou uma extremidade do enrolamento) - a máquina não bate. Portanto, o fio é normal, não estará em algum lugar "dentro de si".

Por que uma máquina automática pode ser nocauteada? Baixinho no primário? Mas a resistência dos enrolamentos é a mesma e não de 0,03 ou 0,3 Ohm, o que seria curto.

A propósito, as pernas de borracha na parte inferior e a tampa do estojo são montadas nas madeiras, que ficam do lado de dentro e os fios ficam sobre eles !!!

É claro que a probabilidade de cortar a bainha dos fios pelas extremidades afiadas dos parafusos auto-atarraxantes é pequena, mas como fato da "cultura de produção" é óbvia. Parafusos "grau C", haveria mais fora do lugar.

E um soquete para conectar a carga - você procura esse plugue. Não, bules franceses com um buraco. E, no entanto, de alguma forma, nunca conheci outros aparelhos elétricos com esse plugue.

Dmitry,

O transformador é este: ... w.220-110.rf / product / ts220220-1500 /

Não é um anúncio. Só que não estou perguntando sobre "transformadores em geral" ou algum tipo de produto caseiro.

[#15]

Dois eletricistas estão sentados em um poste. Vovó está passando. Eletricista: vovó ... deixe esse fio repousar no chão ... Vovó entrou e continuou. O primeiro eletricista ao segundo: eu disse "terra" ... e você - fase, fase ...

[#16]

e por que a lâmpada no circuito primário 220, e não no secundário?
Afinal, o dispositivo em teste será conectado ao secundário, tomará a corrente de curto-circuito do secundário, devemos proteger o secundário, caso contrário, o secundário será queimado por uma fonte de alimentação com defeito. Mas na pimenta, insira o fusível e a lâmpada indicadora.

[#17 Pavel]

A essência do uso de um transformador de isolamento é separar completamente o circuito do receptor da fonte de alimentação. Essa é uma proteção adicional que não o isenta da obrigação de ter cautela e significado especiais. O contato direto com dispositivos alimentados por um transformador de isolamento (ou rede de TI) não é 100% seguro.Também deve ser lembrado que após o transformador de isolamento, não fazemos distinção entre “L” e “N” - temos dois “L”. Os transformadores de isolamento (com a energia apropriada) são o elemento principal dos kits que fornecem energia para a rede de fonte de alimentação “IT” isolada. Alguns transformadores de isolamento têm uma blindagem entre os enrolamentos, que deve substituir a capacitância interna do transformador por uma menor em uma superfície reta, reduzindo assim o vazamento do transformador (através da reatância longitudinal). Tais transformadores são recomendados para hospitais e como elementos que fornecem proteção contra interferências em estúdios de gravação, diretores e suportes de medição de laboratório.