用了隔离变压器就安全了吗?(隔离变压器不会触电吗)

2023-05-21 15:34:51

 

首先了解隔离变压器的任务:

1.隔离危险的高电压,产生对人体安全的工作电压。

在国家标准GB156-2009《标准电压》中给出了安全电压的具体值,如下:

在具体使用中,24Vac是使用最多的一种交流电压。

隔离变压器的任务之一就是把市电电压变成对人体安全的安全电压。

2.建立新的接地形式,确保供电连续性

我们知道,TN接地系统是当下最流行的接地形式。但在TN系统下,一旦出现单相接地故障,也即漏电,则系统的保护装置(包括断路器和漏电保护器)立即起动,切断电源。相比之下,IT系统发生了单相接地故障后,还可以继续运行2个小时。

在某些特殊场合,例如缆车和医院手术室,一旦出现漏电,我们不可能让缆车乘客在空中吊着,或者让病人在手术台上等着。所以,需要利用隔离变压器把TN接地系统转换为IT接地系统。如下:

上图中我们看到,医院的低压配电系统接地形式是TN-S,但在手术室是IT,两者用隔离变压器进行隔离。

此图摘自我的书:《低压成套开关设备的原理及其控制技术》第1.6.2节“各类低压接地系统”的图1-51“某医院的低压电网示意图”。

3.利用变压器的输入阻抗较低的特性,消除电网上的过电压脉冲,以及高次谐波

电网上的过电压脉冲特点是电压高,但能量很小。利用隔离变压器,使得过电压脉冲无法传送到隔离变压器的次级,以实现较为干净的电源。

这种做法在控制回路中十分多见。

我们看下图:

这是未加隔离变压器的原图:

这是增加了隔离变压器的新图:

如此一来,消除了来自电网的干扰瞬态过电压,还抑制了谐波。

此图摘自我的书:《低压成套开关设备的原理及其控制技术》第6.6节“低压成套开关设备的控制原理”图6-41。

隔离变压器相当于电感。由电感的感抗表达式 XL=2πfLX_L=2 \pi fL可知,频率越高,感抗也越大,所以隔离变压器能消除谐波的干扰。

4.隔离变压器用于电压变换和阻抗变换

在许多情况下我们需要将特殊电压换成标准电压,或者将标准电压换成特殊电压,此时隔离变压器就能实现此功能。

例如我们在国外,我们带的电器额定电压是220V,但配电电压只有120V,此时就能利用专用的隔离变压器把120V电压转换成220V电压供电器使用。

另外,在一些特殊场合,例如电加热器、整流器等等,往往工作电源的电压低而电流大,系统阻抗当然也低。这时就要用隔离变压器来转换,例如电炉专用的变压器、电焊机变压器等等。

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讲了这么多,我来回答题主的问题:用了隔离变压器就安全了吗?

从隔离变压器的功能看,当然用了隔离变压器就安全了。这里的安全包括了确保人身安全的接地系统和安全电压,也包括用电设备的抗干扰能力等等。

不过,配套隔离变压器后也会带来一些问题,例如隔离变压器如何控制,隔离变压器的负载能力,还有隔离变压器的运行老化等等。这些都需要我们认真考虑的。

我们来看一个例子:若电力变压器的容量是1250kVA,低压侧电压是400V。我们配套了一台三相30kVA的隔离变压器用于驱动专用负载,这台隔离变压器的初级和次级电压相同,其阻抗电压为4%。试问:我们如何为这台隔离变压器配套断路器?

且先看知友们如何评论,到时候我来作答。


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