Электротехнический интернет-журнал Electrik.info

 
 

Сайт электрика

Электромастерская, Электрическое подключение оборудования, Техника безопасности

Разделительный трансформатор в мастерской домашнего электрика

Как работает разделительный трансформатор

Разделительный трансформатор в мастерской домашнего электрикаРазделительным 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!

Основной задачей разделительного трансформатора является повышение электробезопасности за счет того, что его вторичные цепи не имеют электрической связи с землей, а значит — и с заземленной нейтралью трансфоматорной 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.

Как работает разделительный трансформатор
Как работает разделительный трансформатор

Разделительный трансформатор — в домашнюю мастерскую

Таким образом, разделительный трансформатор далеко не лишний элемент в мастерской домашнего мастера, особенно, если ему приходится сталкиваться с ремонтом домашних бытовых приборов. В продаже не встречаются разделительные трансформаторы непромышленного назначения, но такой несложно изготовить самому на базе подходящего трансформатора от отечественных телевизоров ушедшего поколения.

Подойдет унифицированный трансформатор ТС практически любой мощности, поскольку современные электрические помощники на дому не отличаются большой прожорливостью. Способ переделки — универсальный и не требует особых навыков, а потому — по силам каждому, кто умеет обращаться с паяльником и измерять напряжение.

Для примера приведу готовую конструкцию на основе ТС-250М.

Разделительный трансформатор — в домашнюю мастерскую

Как сделать разделительный трансформатор

Готовый трансформатор размещен в корпусе от компьютерного блока питания и дополнен еще некоторыми функциями, о которых — позже. Полная схема ТС-250 показана ниже.

Как сделать разделительный трансформатор

Рассмотрим фрагмент схемы, который нас интересует и который будет подвергнут модернизации. В штатной схеме две полуобмотки 1- 2 и 1' -2' соединены последовательно и подключаются к розетке 220 вольт. ( Полуобмотки — слово, обозначающее, что каждая обмотка трансформатора разделена на две идентичные части, и размещены эти полуобмотки на двух одинаковых каркасах, как на фото выше. На новых трансформаторах обмотки между собой не соединены).

Как сделать разделительный трансформатор

Соответственно, с полуобмоток 5-15 и 5'-15' снимается (по паспорту трансформатора) напряжение 208 вольт для питания вторичных цепей. Реально на приведенном экземпляре это напряжение составило 216 вольт на холостом ходу. Несложно догадаться, что каждая из первичных полуобмоток рассчитана на 110 вольт, а вторичные — на 104 вольта(108 вольт).

Показанное ниже изменение схемы позволит получить на выходе трансформатора 220 вольт. Теперь в качестве первичных полуобмоток трансформатора используются 1-2 и 5'-15', а в качестве вторичных — 1'-2' и 5-15. За счет идентичности намоточных данных пар полуобмоток, входные и выходные напряжения будут всегда равны. Рис. 6

Следует иметь ввиду, что мощность передаваемая в нагрузку трансформатором, теперь ограничивается мощностью обмотки с меньшим допустимым током. В рассматриваемом случае для обмотки 5-15 (5'-15') максимальный ток — 0,8 ампера, а значит и максимальная мощность по формуле P = I x U ограничивается и равна P = 0,8А х 220В = 176 Вт.

На практике такой мощности будет с избытком в большинстве случаев. Не следует также опасаться неприятностей из-за того, что на полуобмотку 5'-15' подается 110 вольт вместо расчетных 104-х. Во-первых, трансформатор все равно будет работать в легком, недогруженном режиме (176 ватт вместо 250), во-вторых, буква М в маркировке трансформатора обозначает, что трансформатор устойчив к перегрузкам и перенапряжениям.

Возвращаемся к конкретной конструкции разделительного трансформатора.

Как сделать разделительный трансформатор

На фото видна розетка для подключения нагрузки с предохранителем и индикаторной лампой в корпусе розетки. А для чего же патрон с лампой накаливания на верхней плоскости, спросите вы? Отвечаю — это доработка, которая существенно расширяет возможности прибора.

Дополнительные функции разделительного трансформатора

Суть доработки ясна из приведенной ниже схемы.

Дополнительные функции разделительного трансформатора

Лампа включена последовательно в первичную обмотку трансформатора, но может быть зашунтирована переключателем, оставшимся здесь от компьютерного блока питания. В этом случае имеем обычный разделительный трансформатор. При разомкнутом переключателе трансформатор превращается в диагностический прибор.

С его помощью теперь несложно провести простейшие операции про диагностике неисправностей устройств с импульсными блоками питания. Рассмотрим это на примере телевизора. Для этого подключим его в розетку включенного в сеть трансформатора, выключатель разомкнут. Включаем телевизор с пульта ДУ или кнопкой и фиксируем поведение лампы:

- ничего не происходит — обрыв в шнуре питания, сгорел входной предохранитель телевизора, выгорели входные цепи блока питания;

- лампа при включении телевизора загорелась ровным полным светом — короткое замыкание в шнуре питания, во входных цепях блока питания;

- лампа ярко вспыхнула и погасла — блок питания исправен, нужно проверить основную плату телевизора.

Необходимо отметить, что проверка устройства (телевизора, в данном случае) происходит в щадящем режиме и не приводит к дальнейшему повреждению тестируемого прибора.

Пониженное переменное напряжение для проверки высоковольтных схем

Случалось ли вам проверять какую-либо электрическую схему под напряжением 220 вольт? Ведь правда — это опасно? С помощью дополнительного выхода трансформатора в ~ 36 вольт это же можно сделать без всякого риска для здоровья.

Для реализации такого режима достаточно соединить последовательно обмотки 8-8', 6-6' и 4-4' и вывести полученное напряжение на внешнюю розетку. На фото она так и подписана — « 36V», а расположена с обратной от выходной, 220-вольтовой розетки стороны . Теперь смело подключайте к ней ваше устройство и прослеживайте протекание тока в цепях, без опаски коснуться рукой элемента схемы под напряжением.

Дополнительные функции разделительного трансформатора

+12 вольт для проверки и настройки автомобильной электроники

В конструкцию включено еще одно дополнение — наличие свободных обмоток позволило встроить в схему двенадцативольтовый интегральный стабилизатор. С его помощью можно проверять и настраивать различные автомобильные и другие устройства рассчитанные на это напряжение.

Стабилизатор 7812 включен по стандартной схеме и особенностей не имеет. На фото ниже его видно внизу, на планке из фольгированного стеклопластика. Выходные клеммы на 12 вольт выведены над розеткой переменного напряжения в 36 вольт, а светодиодный индикатор наличия напряжения +12 вольт — на верхнюю панель конструкции.

Для продвинутых электриков и начинающих электронщиков

Предлагаемая конструкция чрезвычайно проста, но ей по силам решать и более сложные задачи. Это — проверка и ремонт устройств с импульсными блоками питания, в частности — телевизоров и импульсных блоков питания компьютеров.

Проверка работоспособности входных цепей импульсных блоков питания с помощью последовательно включенной лампы накаливания упомянута выше в статье и подробно описана на страницах интернета. Замечу лишь, что с помощью предлагаемой вашему вниманию конструкции это осуществить удобно и просто, не вызывая затруднений даже у начинающего ремонтника.

В тоже время не всем известно, что большинство импульсных блоков питания способны запускаться от пониженных напряжений (без нагрузки, естественно). Поэтому, если подключить исследуемый прибор к 36-вольтовой розетке, то с помощью измерительных приборов можно убедиться в исправности или отказе узла запуска.

Опять же, запитав схему запуска постоянным напряжением +12 вольт от описываемого устройства, легко проверить проверить работу генераторной микросхемы и ее обвязки, других элементов схемы. При этом необходимо отметить, что все работы проводятся при гальванической развязке от питающей сети и при безопасных для жизни напряжениях.

Все работы по пайке, монтажу электрических цепей следует проводить при отключенном от питающей сети устройстве! Это не только сохранит ваше здоровье, но и предотвратит выход элементов электрической схемы из строя при случайном замыкании.

Николай Мартов, Электрик Инфо


Сейчас самое время поделиться статьей и добавить ее в закладки!


Тематические разделы: Электромастерская, Электрическое подключение оборудования, Техника безопасности

Другие статьи:

  • Как изготовить трансформатор безопасности
  • Самодельный понижающий трансформатор для работы в сырых помещениях
  • Электрическая схема блока питания для гаража
  • Как определить параметры неизвестного трансформатора
  • Блок питания для гаража
  • Как сделать блок питания из электронного трансформатора


  •  
      Комментарии:

    #1 написал: Юрий | [цитировать]

     
     

    Почему нельзя заземлять вторичную обмотку? Ведь тогда между землёй имеющей какой то потенциал близкий к нулю и потенциалом на вторичной обмотке при прикосновении к ней возникнет значительный ток утечки смертельно опасный для человека. Надо делать самостоятельный контур заземления в защищаемом помещении связанный со вторичной обмоткой, но разделённой от цепи питания трансформатора. Эта система называемая "IT", применяется например в операционных, кроме того запрещено устанавливать УЗО в цепи питания трансформатора и необходимо устанавливать прибор контролирующий сопротивление изоляции обмотки трансформатора, не говоря уже о том что самодельные разделительные трансформаторы запрещены в эксплуатации.

      Комментарии:

    #2 написал: Яков | [цитировать]

     
     

    Разделительный трансформатор (трансформатор безопасности) — трансформатор, первичная обмотка которого отделена от вторичных обмоток при помощи защитного электрического разделения цепей, то есть с помощью двойной или усиленной изоляции, или между обмотками имеется заземленный металлический защитный экран (пп. 1.7.44 и 1.7.49 ПУЭ). В отличие от обычного трансформатора, вторичная обмотка разделительного трансформатора не заземляется.

    Разделительные трансформаторы применяются там, где необходима гальваническая развязка первичной и вторичной (нагрузка) цепей, а также изоляция подключаемого оборудования от контура заземления. Без использования развязки предельный ток, протекающий между цепями, ограничен только электрическими сопротивлениями, которые обычно относительно малы. Электрооборудование рекомендуется подключать в сеть, для повышения электробезопасности, увеличения надежности и срока службы, через разделительный трансформатор.

    Например, согласно «Правилам устройства электроустановок», ванные комнаты входят в категорию особо опасных помещений из-за наличия повышенной влажности, текущей воды и обилия изделий из металла, имеющих неустойчивое заземление. Установка розеток на 220 В допускается только в определенной зоне таких помещений, причём должны быть выполнены особые меры защиты от поражения электрическим током, в частности допускается включение розеток через разделительный трансформатор.

    Применение такого подключения электроприемника существенно снижает вероятность поражения электрическим током, так как токи, возникающие в случае пробоя изоляции, имеют небольшое значение, что обусловлено гальванической изоляцией вторичных цепей трансформатора от цепей заземления.

      Комментарии:

    #3 написал: Макс | [цитировать]

     
     

    В бестрансформаторных блоках питания при небольшом постоянном напряжении на нагрузке с большой долей вероятности можно попасть под переменное напряжение 220 В. Для того чтобы такого не было и нужна гальваническая развязка - отсутствие электрического контакта между питанием и нагрузкой. Не знаю насколько актуально это для электроснабжения, просто слишком мощные трансы нужны, но для наладки электронной техники разделительный трансформатор это устройство первой необходимости!

      Комментарии:

    #4 написал: Юрий | [цитировать]

     
     

    Я имел ввиду не заземление вторичной обмотки трансформатора (ошибка), а оборудования ванной, поскольку в правилах предусмотрено обязательное выполнение дополнительного уравнивания потенциалов, которое гальванически связано с основным уравниванием, то есть заземлением, а согласно п. 1.7.85 ПУЭ и ГОСТ Р 50571.3:

    - все корпуса электроприемников, питающихся от одного разделительного трансформатора, должны быть соединены между собой проводником уравнивания потенциалов, не имеющим соединения с землей (местная незаземленная система уравнивания потенциалов), с РЕ-проводниками других цепей и открытыми проводящими частями других цепей;
    - если присоединение электроприемников выполняется при помощи штепсельных соединителей, все штепсельные розетки должны иметь защитный контакт, присоединенный к местной незаземленной системе уравнивания потенциалов;
    - все гибкие кабели, за исключением питающих оборудование класса II, должны иметь защитный проводник, используемый в качестве проводника местной незаземленной системы уравнивания потенциалов;
    - должны быть предусмотрены меры от механических и других повреждений проводников цепей, питающихся от разделительного трансформатора.----------Хотя по моему этот пункт противоречит пункту 1.7.104 того же ПУЭ, где даются расчёты заземления для сетей с изолированной нейтралью, пункту 2.4.4 РТМ-42 а заодно и европейским стандартам.--С точки зрения здравого смысла, в данном случае, для обеспечения безопасной и надёжной работы электрооборудования оптимально использовать подключение на выделенное технологическое заземление. Для создания равнопотенциальной зоны в среде, окружающей человека, необходимо предусматривать ещё и FE-шину функционального (рабочего) заземления.

      Комментарии:

    #5 написал: Руслан | [цитировать]

     
     

    Спасибо!

      Комментарии:

    #6 написал: Павел | [цитировать]

     
     

    Спасибо за статью! У меня вопрос. Может ли разделительный трансформатор заменить стабилизатор напряжения? К примеру, для газового котла.

    Сможет ли он справиться с перепадами напряжения? Или же он пользуется только в защитных целях?

    Спасибо!

    Павел.

      Комментарии:

    #7 написал: andy78 | [цитировать]

     
     

    Нет, не может. У разделительного трансформатора другое предназначение. Еще раз прочитайте статью.

      Комментарии:

    #8 написал: Пётр | [цитировать]

     
     

    Скажите, почему, если разделительный трансформатор так хорош, их не ставят в трансформаторных будках на входах в жилища, а питают нас опасной фазой с нулём?

      Комментарии:

    #9 написал: petruchito | [цитировать]

     
     

    36 вольт при такой схеме включения окажутся по одну сторону экрана с сетью (когда на 5-15 и 5'-15' подключена сеть), при пробое изоляции может и убить...

      Комментарии:

    #10 написал: yuriy | [цитировать]

     
     

    "лампа при включении телевизора загорелась ровным полным светом — короткое замыкание в шнуре питания, во входных цепях блока питания" - а разве при коротком замыкании не должен будет сгореть предохранитель в цепи вторичной обмотки, и тогда лампа гореть не будет? Может лампу надо во вторичную цепь?

      Комментарии:

    #11 написал: Петро Копитоненко | [цитировать]

     
     

    Привет всем. В трансформаторной будке до сих пор соединяют ноль с землёй по старинке, по привычке. Сто лет тому назад как какой то умный человек придумал это, так до сих пор у нас и делают, говорят, что это для защиты от поражения электрическим током. А в действительности никакой защиты нет!!! Это происходит потому, что нулевой провод соединенный с землёй уже подключен к человеку - человек ходит по земле... и и стоит дотронутся человеку случайно к другому проводу, называемому "фазой", его бьёт током. Почему бьёт током при 220 вольтах? При высоком напряжении по нашему телу проходит и высокий ток, а при малом напряжении и ток слабый. При 36 вольтах по нашему телу проходит ток очень маленький, несколько миллиампер. Мы можем даже не ощутить такой ток. При напряжении в 220 вольт по нашему телу может пройти уже ток значительно большей величины, в несколько десятков миллиампер. Ток для человека в 50 миллиампер уже опасен, а в 100 миллиампер смертельный. Конечно случаи бывают разные - если в сухой квартире человек стоит на сухом полу то его и не сильно ударит током. Но не дай бог стоять человеку на сырой земле и дотронутся до провода "фаза" - это уже смерть.

    Я хочу рассказать почему в те не очень далёкие времена, 100 лет для истории это совсем ничего, предложили и утвердили соединять нулевой провод с "землёй". Электричество тогда только начало входить в быт простых людей. Всё это стоило очень дорого, в том числе и провода от электростанции к потребителю. Для лампочки накаливания нужно подвести два провода - ноль и фазу. Вот и решили один провод сделать тоньше, нулевой  и соединить его еще и с землёй. И тогда часть тока будет проходить по земле, а часть по нулевому проводу. Заземление ставили почти возле каждого столба и возле дома потребителя. Всё получалось вроде бы хорошо. На тоньший провод нужно было меньше металла.  Металлургия цветных металлов была тогда не очень "продвинутая". Всё было очень дорого.  Это уже потом, Когда настроили много современных электростанций и цветные металлы стали выплавлять в электролизных печах, металлы стали более дешёвые, в том числе и алюминий из которого делаются линейные провода. Хоть провода стали более дешевыми, а всё равно нулевой провод так и дальше заземляли, и от этого заземлённого нуля уже погибло много тысяч людей!!!! За границей уже давно отказались от заземлённого нуля. Там проводят ещё третий провод "заземление", действительно для защиты человеческой жизни. Вот такие дела.

    Теперь ещё скажу для чего в доме желательно иметь ещё и разделительный трансформатор хотя бы ватт на 200 - 250, особенно в ванной комнате.Сейчас мы пользуемся многими электрическим приборами и в ванной комнате : феном сушим волосы, броемся электробритвой, да и маленький кипятильник можем поставит в стакан. В разделительном трансформаторе уже не надо соединять ноль вторичной обмотки с землёй. Разделительный трансформатор и служит для того, чтобы отсоединить ноль от земли. При таком  соединении проводов вторичной обмотки нас не будет бить током, если мы даже возьмёмся за фазный провод вторичной обмотки разделительного трансформатора. Это потому, что не будет замкнутой цепи между нулём разделительного трансформтатора и человеком. И не слушайте теперишних умных специалистов, что обязательно нужно заземлять ноль в ванной комнате. Заземлять нужно только корпуса электроустройств !!! И ни в коем случае не надо соединять в электроустановках ваш ноль с корпусом !!!  Успехов вам всем. Пользуйтесь электричеством. Это очень удобно.

    Я в детстве наблюдал как делали у нас уличную электропроводку и мне было очень удивительно, что электрический провод прикручивают к оголённой трубе стояка "гусака". Я тогда знал, что за электрические провода нельзя дотрагиваться, знал как оно щиплет. Потом, уже позже я узнал, что это провод нулевой и он не "бьётся". И всё таки я и до сих пор удивляюсь как у нас относятся к человеческой жизни. Вроде бы по технике безопасности всё строго. На работе расписываемся за технику безопасности, что мы ознакомлены и строго соблюдаем все правда, а люди гибнут от поражения током. За мою жизнь при мне погибло два человека на работе. После армии я работал в "Сельхозтехнике", там тракторист зимой захотел закрыть люк вытяжки и взялся за короб электроподъёмника, а там оголенные три фазы и его убило. Потом уже я перешёл работать в город, там убило  ЭЛЕКТРИКА. Он там ремонтировал электропривод открытия ворот. Если бы не было заземлённого ноля люди бы не погибли!!! И всё у нас по правилами, всё у нас по инструкциям... Почему же тогда гибнут люди. Значит инструкции наши не годятся!!! Срочно нужно убрать заземлённый "НОЛЬ"!

      Комментарии:

    #12 написал: zobber | [цитировать]

     
     

    Неправильно подключены выводы. По такому подключению не будет работать, т.к обмотки навстречу друг к другу. Правильное расположение выводов первичной 1-2 и 15'-5', а вторички 2'-1' и 5-15

      Комментарии:

    #13 написал: Валерий | [цитировать]

     
     

    А я бы не стал заниматься самодеятельностью в изготовлении такого жизненно важного прибора, как разделительный трансформатор. Все-таки сейчас не времена повального дефицита. В любом городе есть специализированные электротехнические магазины, где можно купить промышленно изготовленный разделительный трансформатор с гарантированными и проверенными электроизоляционными свойствами. К тому же они пропитанные, в отличие от телевизионного и не боятся повышенной влажности. Жизнь - она, братцы, дороже любых денег!

      Комментарии:

    #14 написал: Дмитрий | [цитировать]

     
     

    Здравствуйте! Купили трансформатор.

    При включении в сеть БЕЗ НАГРУЗКИ выбивает автомат. Почему???

    Вскрыл.

    Провод "питания" трансформатора - трёхжильный. Ноль, фаза - понятно идут на первичную обмотку (один из них через предохранитель).

    Провод "заземления"  - прикручен к металлическому корпусу и контакту "Земля" розетки питания нагрузки.

    - Замерил сопротивление обмоток - одинаковое (точно не помню, что-то около 3 Ом), разница в сотых.

    - "Прозвонил" вилку питания: "фаза" - "земля", "ноль" - "земля. Не "звонятся".

    - То же самое проделал с розеткой для подключения нагрузки. Всё нормально.

    - Вынул предохранитель (т.е. отключил один конец обмотки) - автомат не вышибает. Значит провод нормальный, не коротит где-то "внутри себя".

    Почему может выбивать автомат НА ХОЛОСТОМ ХОДУ? Коротыш в первичке? Но сопротивление обмоток одинаковое и не 0,03 или 0,3 Ома, которое было бы при коротком.



    Кстати, резиновые ножки снизу и крышка корпуса крепятся НА САМОРЕЗАХ, КОТОРЫЕ ТОРЧАТ ВНУТРИ и на них лежат провода!!!

    Понятно, что вероятность прорезания острыми концами саморезов оболочки проводов небольшая, но как факт "культуры производства" - налицо. Винты "троечка" там были бы более к месту.

     

    И розетка для подключения нагрузки - вы такую вилку поищите. Не, чайники французские с дыркой. И всё, других электроприборовс такой вилкой я как-то не встречал.



    Дмитрий,

     

    Трансформатор такой: ...w.220-110.рф/product/ts220220-1500/

     

    Не реклама. Просто я спрашиваю не про "трансформатор вообще" или какую-то самоделку.

    Добавление комментария
    Имя:*
    E-Mail:
    Комментарий:
    Введите код: *

    Электрика дома  | Электрообзоры  | Энергосбережение
    Секреты электрика | Источники света | Делимся опытом
    Домашняя автоматика | Электрика для начинающих
    Электромастерская | Электротехнические новинки

    Электрик Инфо - электротехника и электроника, домашняя автоматизация, статьи про устройство и ремонт домашней электропроводки, розетки и выключатели, провода и кабели, источники света, обзоры электротехнических новинок, интересные факты и многое другое для электриков и домашних мастеров.
    Copyright © 2008-2016 electrik.info
    Е-mail: electroby@mail.ru Сайт в Google+
    Вся информация на сайте Электрик Инфо предоставлена в ознакомительных и познавательных целях. За применение этой информации администрация сайта ответственности не несет. Сайт может содержать материалы 12+
    Перепечатка материалов сайта запрещена.

    Полезное

    Светодиодные лампы и светильники IEK