變壓器靠磁通量互相耦合,一次側(cè)和二次側(cè)的線圈之間沒有導(dǎo)體使電流可以直接流過(自耦變壓器的一次側(cè)和二次側(cè)是相連的,因此沒有電氣隔離的功能),依照工業(yè)標(biāo)準(zhǔn),二個線圈之間的電壓差可以高達(dá)數(shù)千伏特(隔離電壓),而不會有絕緣破壞的情形。磁放大器也是依類似的原理運(yùn)作。變壓器一般會用來改變交流電壓的大小,而匝數(shù)比1:1的隔離變壓器則用在安全相關(guān)的應(yīng)用上。
若二個電氣系統(tǒng)有共同的地點(diǎn),這二個電氣系統(tǒng)之間就沒有電氣隔離。共同地點(diǎn)一般來說不會(也不應(yīng)該)連接到機(jī)能性的端子上,不過常常會連接到端子上。因此隔離變壓器不會提供GND/earth的端子。
光電耦合元件利用光(或是紅外線)來傳遞資訊。傳收端(光源)及接收端(光感測器)在電氣上是不相連的,一般會放在一個透明、絕緣的塑膠基材中。
繼電器是用較小電流來控制較大電流的開關(guān),小電流部分的電路通路時會啟動電磁鐵,使大電流部分電路電導(dǎo)通或是斷開,二部分的電路也是隔離的,一般而言繼電器的輸出端允許電流較光電耦合元件要大,但其反應(yīng)時間比較慢。
接觸器的原理和繼電器類似,而大電流(某些型別可達(dá)800安培)部分一般會有多組接點(diǎn),可以控制交流與直流主回路,一般會連接電器或是馬達(dá)等大型設(shè)備。
電容器可以允許交流電通過,但是會阻隔直流電,因此可以在不同直流電壓的電路中傳遞交流信號,不過若電壓差過大,電容器也可能會失效,變成二端直接短路的情形。
霍爾效應(yīng)傳感器透過電感器,將磁場變化的資訊傳換為電壓。光電耦合元件中的光源壽命是有限的,而霍爾效應(yīng)傳感器無此問題,霍爾效應(yīng)傳感器也不用像變壓器一樣要考慮直流電壓平衡的問題。
磁耦合器(Magnetocouplers)利用了巨磁阻效應(yīng)(GMR)將交流訊號轉(zhuǎn)換為直流訊號。
電氣隔離的作用主要是減少兩個不同的電路之間的相互干擾。例如,某個實(shí)際電路工作的環(huán)境較差,容易造成接地等故障。如果不采用電氣隔離,直接與供電電源連接,一旦該電路出現(xiàn)接地現(xiàn)象,整個電網(wǎng)就可能受其影響而不能正常工作。采用電氣隔離后,該電路接地時就不會影響整個電網(wǎng)的工作,同時還可通過絕緣監(jiān)測裝置檢測該電路對地的絕緣狀況,一旦該電路發(fā)生接地,可以及時發(fā)出警報,提醒管理人員及時維修或處理,避免保護(hù)裝置跳閘停電的現(xiàn)象發(fā)生。
隔離變壓器要根據(jù)電源和實(shí)際設(shè)備的電壓等級選定,若實(shí)際設(shè)備與電源電壓等級相同,可以采用變壓比為1的變壓器。但是必須注意,隔離變壓器不能采用自耦變壓器(因?yàn)樽择钭儔浩鞯囊弧⒍卫@組之間本身就存在直接的電氣聯(lián)系,也就是說是不絕緣的,因此不能用來作為電氣隔離用)。對于安全性能要求較高的場合,可以采用專門的隔離變壓器。
電氣隔離(Galvanic isolation)是指在電路中避免電流直接從某一區(qū)域流到另外一區(qū)域的方式,也就是在兩個區(qū)域間不建立電流直接流動的路徑。雖然電流無法直接流過,但能量或是資訊仍可以經(jīng)由其他方式傳遞,例如電磁感應(yīng)或電磁波,或是利用光學(xué)、聲學(xué)或是機(jī)械的方式進(jìn)行。
電氣隔離常用在二個電路的接地在不同電勢,但彼此需要交換資訊或是能量的場合。電氣隔離因?yàn)樽尪€電路可以不共用接地導(dǎo)體,可以避免不想要的電流在二個電路之間流動,也就切斷了接地回路。電氣隔離也用在電氣安全上,避免意外產(chǎn)生的電流流到人員身上,因而造成觸電。
電氣隔離方法有:脈沖變壓器隔離法、繼電器隔離法、光電耦合器隔離法。 1.光電耦合器隔離這種隔離方法是用光電耦合器把輸入信號與內(nèi)部電路隔離開來,或者是把內(nèi)部輸出信號與外部電路隔離開來。目前,...
在環(huán)境惡劣場所采用電氣隔離時,為了防止間接觸電,隔離變壓器的二次側(cè)電壓不能采用220v。必須為36v及以下的電壓,特別潮濕的環(huán)境為12V以下。
斷路器,空氣開關(guān),接觸器
一般交流電源供應(yīng)器(如UPS)接收輸入電源再提供負(fù)載,若其提供給負(fù)載的火線(HOT)、零線(NEUTRAL)與輸入端的火線、零線沒有物理上實(shí)際的連接著話,則稱此交流電源供應(yīng)器可提供電氣隔離。電氣隔離的好處是輸入端電源有事故時,不會直接影響到負(fù)載端的用電設(shè)備。
普通雙繞組變壓器的一、二次側(cè)所連接的電路之間是絕緣的。因此可以說,雙繞組變壓器的一、二次側(cè)所連接的電路處于電氣隔離狀態(tài)。其隔離原理就是變壓器的工作原理,是利用電磁感應(yīng)定律工作的原理。變壓器工作時,一次繞組通入交流電后,將在其鐵心中產(chǎn)生交變磁通,交變磁通又將在一、二次繞組感應(yīng)電動勢。二次繞組感應(yīng)電動勢后就可向二次電路提供交流電壓,當(dāng)二次繞組帶負(fù)載后有電流流過時,將對磁路的磁通產(chǎn)生影響,從而引起一次繞組的電流發(fā)生變化。雖然變壓器的一、二次繞組之間沒有直接的電氣連接,但通過其磁路中的磁通變化,一次繞組的電能就可以傳輸給二次繞組。這就是變壓器的工作原理,也是其一、二次繞組之間存在電氣隔離的原理。
電氣隔離的作用主要是減少兩個不同的電路之間的相互干擾。例如,某個實(shí)際電路工作的環(huán)境較差,容易造成接地等故障。如果不采用電氣隔離,直接與供電電源連接,一旦該電路出現(xiàn)接地現(xiàn)象,整個電網(wǎng)就可能受其影響而不能正常工作。采用電氣隔離后,該電路接地時就不會影響整個電網(wǎng)的工作,同時還可通過絕緣監(jiān)測裝置檢測該電路對地的絕緣狀況,一旦該電路發(fā)生接地,可以及時發(fā)出警報,提醒管理人員及時維修或處理,避免保護(hù)裝置跳閘停電的現(xiàn)象發(fā)生。
隔離變壓器要根據(jù)電源和實(shí)際設(shè)備的電壓等級選定,若實(shí)際設(shè)備與電源電壓等級相同,可以采用變壓比為1的變壓器。但是必須注意,隔離變壓器不能采用自耦變壓器(因?yàn)樽择钭儔浩鞯囊弧⒍卫@組之間本身就存在直接的電氣聯(lián)系,也就是說是不絕緣的,因此不能用來作為電氣隔離用)。對于安全性能要求較高的場合,可以采用專門的隔離變壓器。
光電耦合元件常用來將控制電路和輸電網(wǎng)絡(luò)或是其他高電壓電路隔離,原因可能是因?yàn)榘踩蚴潜Wo(hù)設(shè)備。例如功率半導(dǎo)體多半是用低壓的電路來控制,并透過光電耦合元件來驅(qū)動功率半導(dǎo)體,因此低壓電路可以和功率半導(dǎo)體的輸出隔離。
變壓器可以產(chǎn)生一組輸出,其參考點(diǎn)相對于接地點(diǎn)的電壓是浮動的,以避免可能出現(xiàn)的接地回路。功率級的隔離變壓器可以提升設(shè)備的安全性,人員碰到設(shè)備后,不會有電流經(jīng)由人體流到大地。例如電胡刀專用的插頭需要隔離變壓器,這様若電胡刀掉到水中的話,也不會有觸電的情形。
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評分: 4.5
關(guān)于電氣隔離方面的 電路隔離的主要目的是通過隔離元器件把噪聲干擾的 路徑切斷,從而達(dá)到抑制噪聲干擾的效果。在采用了電路隔 離的措施以后,絕大多數(shù)電路都能夠取得良好的抑制噪聲的 效果,使設(shè)備符合電磁兼容性的要求。電路隔離主要有:模 擬電路的隔離、數(shù)字電路的隔離、數(shù)字電路與模擬電路之間 的隔離。所使用的隔離方法有:變壓器隔離法、脈沖變壓器 隔離法、繼電器隔離法、光電耦合器隔離法、直流電壓隔離 法、線性隔離放大器隔離法、光纖隔離法、 A/D 轉(zhuǎn)換器隔離 法等。 數(shù)字電路的隔離主要有:脈沖變壓器隔離、繼電器隔離、光 電耦合器隔離、光纖隔離等。其中數(shù)字量輸入隔離方式主要 采用脈沖變壓器隔離、光電耦合器隔離;而數(shù)字量輸出隔離 方式主要采用光電耦合器隔離、繼電器隔離、高頻變壓器隔 離(個別情況下采用) 。 模擬電路的隔離比較復(fù)雜,主要取決于對傳輸通道的精度要 求,對精度要求越高,其通道的成本也就越高;然
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評分: 4.7
簡要介紹了電氣隔離和四極開關(guān)的用途和功能,分析了三相斷電后中性線帶危險電壓的原因,闡述了單電源不同類型接地系統(tǒng)對開關(guān)極數(shù)的不同要求和濫用四極開關(guān)的后果等內(nèi)容,以期指導(dǎo)電氣維修和安裝時正確選用四極開關(guān)。
備案信息
備案號:0060-1995
1、輸入電量與輸出模擬信號或數(shù)字信號之間有必要的電氣隔離;
2、供電電源與輸入電量之間有必要的電氣隔離;
3、輸入信號與一次回路連接,輸出信號與二次儀表連接;
4、當(dāng)輸出為數(shù)字編碼信號時,一般滿足相關(guān)協(xié)議要求。
①接零、接地保護(hù)系統(tǒng)。
②漏電保護(hù)。
③絕緣。
④電氣隔離。
⑤安全電壓。
⑥屏護(hù)和安全距離。
⑦連鎖保護(hù)。