Разделительный трансформатор 220 на 220 вольт и понижающий 220 на 110 – принцип работы и устройство

Все обыватели сталкиваются в повседневной жизни с понижающими трансформаторами. К примеру, с трансформатором 220 на 110 вольт или 380/220 В, или с другим понижающим показателем. Они нам необходимы только потому, что многие бытовые приборы могут работать на низком напряжении. Все детали телевизоров работают только под напряжением 12 вольт. Правда, в телевизионном аппарате трансформатор установлен, как встроенный элемент, и делают это на заводе. Но не все знают, что существуют так называемые разделительные устройства. Это трансформатор 220 на 220 вольт. Для чего необходим данный прибор, какие функции на него возложены? Об этом и другом в данной статье.

Устройство распределительного трансформатора

Перед тем как определить, для чего необходим трансформатор данного типа, необходимо разобраться в его конструкции и принципе работы. Итак, начнем с того, что однофазная сеть, которая подает электричество в наши дома и квартиры, это по конструктивным особенностям два провода: один фаза, через нее и поступает электричество, второй – ноль. Если дотронуться до двух проводов одновременно, то произойдет короткое замыкание, соединяющей цепью которой будет сам человек. То есть, через него пройдет ток большой силы, что может привести к летальному исходу.

Так вот в распределительном трансформаторе, как и в любом понижающем, есть две обмотки. Но есть в конструкции прибора одна хитрость – вторичная обмотка (катушка) не имеет заземляющего контура. И если человек дотронется до бытового прибора с оголенной обмоткой или до самих проводов, идущих после трансформатора, то потенциал электричества через человека не пройдет. Получается так, что трансформатор этого типа – это, по сути, подушка безопасности. Но учитывать придется тот момент, что если на вторичной обмотке присутствует потенциал тока, то при соприкосновении одновременно с обмоткой и заземляющим устройством, замыкание произойдет обязательно. Кстати, вот схема распределительного устройства, которое отличается от трансформатора 220 на 110 отсутствием заземления.

Но это не единственная причина, по которой эти приборы используются в быту. Давайте не будем забывать тот факт, что отечественные линии электропередач – это постоянные скачки напряжения, от которых портятся чувствительные детали бытовых приборов. Так вот этот трансформатор предназначается именно для выравнивания выходящего из него напряжения. То есть, электроприбор постоянно будет получать ровно 220 вольт. Вот почему специалисты рекомендуют всю бытовую технику в доме подключать только через трансформатор 220/220 вольт.

Читайте также:  Упрощенный вид расчета трансформатора

К тому же разделительные электрические установки надо обязательно устанавливать во влажных помещениях, и в комнатах, где присутствуют открытые металлические конструкции. Потому что влага и металл – два самых мощных проводника электрического тока. Именно в таких помещениях может произойти короткое замыкание в первую очередь.

Но тут возникает один очень серьезный вопрос. Если трансформатор 220/220 В создает преграды образования утечки потенциала, то, наверное, есть возможность не устанавливать УЗО в систему электрической подачи. Теоретически, так оно и есть, но не стоит рисковать. Ведь потенциал может оказаться на корпусе бытовой техники из-за повреждений изоляции внутри прибора. А от этого может спасти только УЗО.

Понижающие трансформаторы

Итак, с распределительным видом разобрались. Теперь можно переходить к понижающим. Это самая распространенная категория, которая используется в быту. Начнем, как всегда, с конструктивных особенностей и принципа работы.

Устройство (к примеру, трансформатора 220 на 110 вольт) – это две катушки с обмоткой из медной проволоки. На первую катушку подается напряжение из сети (это 220 вольт), выходное напряжение со второй обмотки – 110 вольт. В принципе, это и есть схема работы прибора.

Принцип же действия основан на том, что электрический ток первой катушки создает магнитное поле, оно должно вращаться в определенную сторону. Оно же создает на вторичной катушке точно такое же магнитное поле. Именно второе поле образует на катушке ток. Как же уменьшается величина напряжения? Все дело в количестве витков на вторичной катушке. Чем их меньше, тем меньше напряжение выдается на выходе. Небольшой расчет поможет правильно собрать или подобрать сам трансформатор под необходимую величину напряжения на выходе.

Внимание! Изменение количества витков можно провести в ту или другую сторону. К примеру, повышающий прибор можно собрать, если увеличить число витков на вторичной обмотке, чтобы этот показатель был больше, чем на первичной.

Обратите внимание также на тот факт, что переменный ток, прошедший через трансформатор, будет только переменным. Можно получить и ток постоянного действия, только придется к трансформатору 220/110 В присоединить выпрямитель.

Читайте также:  Выбор трансформатора для светодиодных лент 12 вольт

Какие трансформаторы 220/110 вольт предлагают производители сейчас, ведь понятно, что научно-технический прогресс движется вперед. Новые модели – это приборы, в которых отсутствуют катушки и сердечники. Вся их конструктивная электрическая схема основана на микросхемах, резисторах и конденсаторах, отсюда и достоинства электронных образцов.

• Компактность и небольшая масса.
• Высокий КПД.
• При работе не шумит и не греется.
• Внутри устройства установлены дополнительные приборы, с помощью которых можно регулировать выходное напряжение.
• Система защиты от короткого замыкания.

То есть, по всем показателям это современный и очень безопасный аппарат.

Критерии выбора

Если разговор идет о трансформаторе 220/110 вольт, то на корпусе прибора должны стоять соответственно эти цифры. Конечно, этими позициями устройство не ограничено, ведь есть и устройства такого типа: 220/36 вольт, 220/24, 220/12. Поэтому подбираем под условия эксплуатации самого технического бытового прибора или типа освещения. Кстати, аппараты 220/36 вольт и на 24 В обычно используются для освещения, сигнализации, видеонаблюдения, 220/12 только для освещения.

Второй критерий выбора – это мощность. Во-первых, определяется суммарная мощность всех потребителей, которые трансформатор будет обеспечивать током. Во-вторых, к полученной величине придется добавить еще 20%. Только таким образом выбирается понижающий прибор по мощности.

Как правильно подключить

В принципе, процесс подключения трансформатора 220/110 В или любого другого не очень сложный. Если это заводской вариант, то производитель клеммы соединения обозначает, так что ошибиться здесь трудно.

• Входные и выходные клеммы для нулевого контура обозначаются или нулем, или латинской буквой «N».
• Для фазного контура входная клемма обозначается или латинской буквой «L», или числом 220 (величина входного напряжения). Выходная клемма обозначается той же латинской буквой или числом, соответствующим выходному напряжению (это может быть 220, 110, 36 и так далее).

И последняя рекомендация, которую можно использовать, как предупреждение, это правильная установка и эксплуатация трансформаторов. Место для монтажа должно быть сухим, герметичным, чтобы не просочилась пыль, поэтому под этот прибор обычно монтируют специальный ящик, который навешивается на стены или крепится к полу. И в дополнение – трансформатор должен быть заземлен в обязательном порядке.

В процессе хозяйственной деятельности человек применяет понижающие или повышающие трансформаторы. Они обеспечивают оборудование электроэнергией с заданными показателями. Встречаются в продаже модели, обладающие на входе и выходе одинаковым напряжением. Трансформатор 220/220В имеет в своем составе две одинаковые обмотки. Они не соприкасаются между собой. Это обеспечивает повышенный уровень защиты электроники, работающего с ней персонала.

Устройство

Трансформатор промышленный или бытовой 220 на 220 вольт называется распределительным устройством. Его применяют для дома, квартиры. Конструкция имеет две обмотки. Вторичная катушка не имеет заземления. Этот принцип позволяет избежать поражения током при касании обмотки, проводов, идущих от агрегата.

Устройство позволяет минимизировать риск удара током пользователя. Полностью его вероятность не исключается. Если человек одновременно дотронется до подключенной вторичной обмотки и металлического предмета (заземления), произойдет замыкание.

Катушки аппарата имеют дополнительную изоляцию. Они не соприкасаются друг с другом. Это позволяет вторичной катушке работать автономно.

Применение

Разделительный бытовой трансформатор 220/220 В применяется не только для дополнительной защиты от короткого замыкания. Он способен компенсировать скачки напряжения сети, часто встречающиеся в городах, небольших поселках. Агрегат, развязывающий систему, выравнивает входящее напряжение. Это обеспечивает длительную эксплуатацию всех бытовых приборов в доме.

Разделительный трансформатор 220/220В рекомендуется устанавливать для помещений с повышенной влажностью, где присутствуют металлические элементы в интерьере. Здесь велика вероятность короткого замыкания.

Следует устанавливать преобразователь в помещении, где есть точка запитки электроинструмента, машин и прочего оборудования. Особенно это важно для приборов, осуществляющих операции сверления и резания. При случайном повреждении элементов токопроводящей системы наличие дополнительной защиты позволит избежать опасной ситуации.

Подключение

Подключить аппарат своими руками получится даже у начинающего электрика. Монтаж оборудования предполагает подключать электрические приборы без соединения с заземляющим контуром. Этого не потребуется благодаря возникновению во вторичном заземляющем контуре собственной электрической цепи. Она должна быть изолирована от сети.

Разность потенциалов будет образовываться только между клеммами прибора. Электричество будет протекать по контуру только при подключении к ним. Приведенная схема позволяет при пробое изоляции на корпусе подключенного оборудования избежать травмирования человека.

Чтобы избежать появления потенциала на корпусе различных бытовых приборов, требуется дополнительно включать в схему УЗО. Этот элемент системы позволяет предотвратить поражение электричеством, если человек одновременно коснется металлического (или заземленного) предмета, корпуса с повышенным потенциалом.

Когда правила подключения не выполняются, в аварийной ситуации через тело человека может пройти ток. Даже его величины в 0,1 А, соответствующая лампочке обыкновенного фонарика, способно приводит к остановке сердца. По этой причине требуется обязательно устанавливать УЗО.

Правила безопасности

Применение разделительного агрегата позволяет предотвратить несчастные случаи. При невыполнении правил безопасности, вероятность аварии есть. Чтобы избежать поражения электрическим током при возникновении непредвиденной ситуации, необходимо придерживаться определенных правил:

• Запрещается дотрагиваться к двум клеммам аппарата на выходе одновременно.
• Первичная обмотка должна иметь защиту (УЗО). Она работает в составе однофазной цепи.
• Нельзя заземлять корпус инструмента, машин и прочих агрегатов, если они подключаются к разделительному агрегату.
• К защитному устройству допускается подключить только один прибор. Если требуется включить в сеть несколько потребителей, придется использовать дополнительное оборудование для контроля изоляции. Техника будет сигнализировать при возникновении нарушений в изоляционных слоях.

Придерживаясь подобных рекомендаций, минимизируются риски при работе с электрикой.

Особенности эксплуатации

При работе бытового защитного устройства разделительного типа будет теряться часть энергии. Для разных моделей характерно наличие КПД на уровне 70-85%. Экономить на оплате электроэнергии не получится. Этой особенностью пренебрегают. Безопасность, здоровье пользователей являются важнейшим фактором при принятии решения об установке защитной аппаратуры.

Рекомендуется устанавливать аппаратуру внутри подвальных помещений или кабельных колодцев. Разделительные конструкции обязательно применяют во влажных помещениях, при работе с инструментом I класса безопасности.

Существуют универсальные и специализированные модели. Например, медицинские учреждения устанавливают особые разновидности конструкций. Они обеспечивают стабильную, безопасную работу электрических аппаратов стационарных отделений, операционной.

Чтобы аппаратура работала долго и надежно, ее необходимо устанавливать в герметичном, сухом месте. Внутрь не должна просачиваться пыль и загрязнения. Поэтому перед подключением рекомендуется смонтировать под него ящик. Его вешают на стену или крепят к полу.

Применение трансформатора позволит минимизировать риски удара током. Наличие защитного устройства сети позволит продлить срок эксплуатации электроприборов. Зачастую применение подобных агрегатов крайне необходимо.

Разделительным трансформатором называется трансформатор, который предназначен для электрического (специалисты говорят — гальванического) разделения питающей электрической сети и потребителя электроэнергии. Потребители — это мы с вами, а зачем нас разделять? Для безопасности!

Назначение изолирующего разделительного трансформатора 220/220 В является повышение электробезопасности за счет того, что его вторичные цепи не имеют электрической связи с землей, а значит — и с заземленной нейтралью трансформаторной подстанции – источником напряжения.

В этом случае возникновение электрического пробоя на корпус не вызывает перегрузок по току, а сам прибор остается в рабочем состоянии. При случайном прикосновении человека к части устройства, аварийно находящегося под напряжением, ток утечки не превысит жизненно опасного порога и трагедии не случится.

Безопасные разделительные трансформаторы бывают разные. Допустим, все медицинские учреждения оснащены устройством, которое отвечает за электроснабжение для операционных, реанимационных и прочих отделений. Этот прибор называется индивидуальным медицинским разделительным трансформатором для it-системы, и работает в пределах напряжений 220 /220 В.

Ключевой особенностью этих приборов является полное отсутствие связи гальванической развязки с нейтралью и фазой, благодаря чему предотвращается поражение электрическим током пациентов и работников мед. учреждений. При желании можно присоединить  специальный командный блок, который будет на расстоянии управлять процессом при помощи алгоритмов и программ.

Для бытовых нужд чаще всего применяется повышающий разделительный трансформатор. Он может быть силовым, бытовым или промышленным; в зависимости от области применения максимально допустимое напряжение будет варьироваться в пределах 380 /220 В. Его производят однофазным и трехфазным.

Размер разделительного трансформатора можно уменьшить, если увеличить частоту переменного тока. В быту применяется для подключения газовых котлов или прочего отопительного оборудования.

Часто применяются разделительные трансформаторы встроенные и специального назначения. Тип подключения определяется степенью безопасности модели и требованиям во время работы. Такие устройства работают с номинальным первичным напряжением, не превышающим 1000 В переменного тока и 1000 В пульсирующего постоянного тока, номинальной частотой не выше 50 Гц.

Подключение трансформатора 220 на 220 Вольт

Подключить аппарат своими руками получится даже у начинающего электрика. Монтаж трансформатора 220/220 Вольт  предполагает подключать электрические приборы без соединения с заземляющим контуром. Этого не потребуется благодаря возникновению во вторичном заземляющем контуре собственной электрической цепи. Она должна быть изолирована от сети.

Разность потенциалов будет образовываться только между клеммами прибора. Электричество будет протекать по контуру только при подключении к ним. Приведенная схема позволяет при пробое изоляции на корпусе подключенного оборудования избежать травмирования человека.

Чтобы избежать появления потенциала на корпусе различных бытовых приборов, требуется дополнительно включать в схему УЗО . Этот элемент системы позволяет предотвратить поражение электричеством, если человек одновременно коснется металлического (или заземленного) предмета, корпуса с повышенным потенциалом.

Когда правила подключения не выполняются, в аварийной ситуации через тело человека может пройти ток. Даже его величины в 0,1 А, соответствующая лампочке обыкновенного фонарика, способно приводит к остановке сердца. По этой причине требуется обязательно устанавливать УЗО (устройство защитного отключения).

Правила безопасности

Применение разделительного трансформатора позволяет предотвратить несчастные случаи. При невыполнении правил безопасности, вероятность аварии есть. Чтобы избежать поражения электрическим током при возникновении непредвиденной ситуации, необходимо придерживаться определенных правил:

1. Запрещается дотрагиваться к двум клеммам аппарата на выходе одновременно.
2. Первичная обмотка должна иметь защиту (УЗО). Она работает в составе однофазной цепи.
3. Нельзя заземлять корпус инструмента, машин и прочих агрегатов, если они подключаются к разделительному агрегату.
4. К защитному устройству допускается подключить только один прибор. Если требуется включить в сеть несколько потребителей, придется использовать дополнительное оборудование для контроля изоляции. Техника будет сигнализировать при возникновении нарушений в изоляционных слоях.

Что значит трансформаторная гальваническая развязка

В электронике и электротехнике используется большое количество схем, в которых требуется изолировать или отделить высокое силовое напряжение от низкого напряжения управляющих цепей. За счет этого создается своеобразная защита низковольтных устройств от влияния высокого напряжения. То есть, в таких цепях уже нет течения обычного электрического тока. В таких случаях, при отсутствии тока, между устройствами возникает большое омическое сопротивление, вызывающее разрыв цепи.

Данную проблему успешно решает гальваническая развязка, с помощью которой убирается гальваническая связь между устройствами. Таким образом, энергия или сигналы будут передаваться от одной цепи к другой при отсутствии между ними какого-либо электрического контакта. Применение гальванических развязок дает возможность бесконтактного управления, обеспечивает надежную защиту людей и оборудования от поражения электротоком.

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.

Существуют также др:

• оптоэлектронная развязка;
• диодная оптопара;
• развязка транзисторная оптопара,

Читать также:

Видео: Уходим от потенциала фазы. Польза разделительного трансформатора 220/220 вольт.

Используемые источники:

• https://onlineelektrik.ru/eoborudovanie/transformatori/razdelitelnyj-transformator-220-na-220-volt-i-ponizhayushhij-220-na-110-princip-raboty-i-ustrojstvo.html
• https://protransformatory.ru/vidy/razdelitelnyj-220-220-v
• https://transformator220.ru/vidy/transformator-220-na-220-volt.html