隔离变压器和浪涌保护器有哪些不同的功能;隔离变压器和浪涌保护装置(SPD) 以及电气系统的其他组件都有各自的用途。隔离变压器提供坚不可摧的保护;而浪涌保护装置则随时准备捕捉和消除瞬态电压尖峰。了解这些设备各自的功能至关重要,因为它们对于各种电气应用的最佳性能必不可少。
什么是隔离变压器?
隔离变压器是电气系统中必不可少的元件,用于物理和电气隔离初级和次级电路。这些设备使用磁感应在电路之间传输电能而不改变频率。隔离变压器通常用于输电和配电网络中以调节电压水平。在电源线之间安装隔离变压器可降低电压尖峰,保护负载免受潜在损坏。这些变压器可减少接地环路干扰和噪声影响,从而提高系统的整体效率和可靠性。
隔离变压器如何工作?
隔离变压器是电气系统的关键部件,因为它可确保两个电路之间的物理和电气隔离。它使用磁耦合技术将电能安全地从初级电路传输到次级电路。
隔离变压器的不同功能如下:
电压尖峰抑制
隔离变压器的关键作用是减少供电线路中不稳定的电涌。这些瞬变通常是由于雷电、静电或快速电压变化而发生的。如果输出足够大,它可能会导致服务和设备中断或损坏,因此可能是一个潜在的问题。
电压尖峰处理机制
当初级侧出现电压尖峰时,隔离变压器电感初级绕组会做出反应。这种电感特性会导致电流呈指数增加,因此无法产生瞬时尖峰。随着电流的增加,磁通量也会增加,导致次级电压激增。但是,初级和次级绕组的电感特性都会阻止次级电路中的尖峰。
地环路干扰消除
变压器经过两项基本测试:防止接地环路干扰和噪声影响。这些变压器将负载设备或次级侧与接地隔离,从而提供更清洁、更稳定的电源。然而,这对于不能容忍电源失真的设备(如测量、实验室和医疗设备)尤其重要。
目的和结构
隔离变压器的构造与标准铁芯式或电力变压器相同,但还具有静电屏蔽,以确保初级和次级绕组完全隔离。独特的是,具有相同初级和次级绕组的自耦变压器与具有隔离变压器的自耦变压器不同,从而提高了安全性并防止电力传输失真。
探索各种类型的隔离变压器
各种类型的隔离变压器如下:
超隔离变压器
专为消除常见电气噪声而设计的超隔离变压器采用独特的结构,通过分割初级和次级之间的接地区域来实现,从而增强初级和次级网络的隔离度,以满足医疗设备、数控机床和数字通信系统等领域的开关电源的关键应用。
恒压变压器(CVT)
CVT 的优势在于,它采用铁磁谐振技术,即使输入电压波动,也能保持输出电压。CVT 的谐振电路由高压谐振绕组和电容器组成,可可靠地防止电压尖峰,并提供稳定的输出电压。内置调节器允许针对工业应用进行电压调节,有助于防止电压尖峰。
电流隔离变压器
镀锌隔离变压器在输入和输出电源电路之间建立电气隔离,阻止接地环路干扰和噪声影响。虽然这是家用电脑中最广泛的应用,但它在许多应用中保证了安全运行并消除了电源线失真。
驱动隔离变压器
作为多年实践经验的成果,我们为电力变压器感到自豪,它通过电流隔离将输入线与电机驱动器分开,并执行所需的电压转换。它们可以承受电机驱动器中通常使用的电流失真和电压浪涌,从而保证在工业环境中的可靠性能。
干式隔离变压器
干式隔离变压器被封装在密封容器或环氧树脂中,通常不需要太多维护,并且能够提供可靠的电源。它们在高度重视安全性的场所(包括学校、医院和化学工业)中实现这一点。这些环境的共同特点是提供安全可靠的电力分配。
什么是电涌保护装置(SPD)?
SPD 也称为 TVSS,是一种非线性正向偏置齐纳二极管,可将整个系统与地面分离。这些设备沿着线路战略性地铺设,以保护设备之间的安全。相比之下,SPD 不需要基于线路电流的额定值。
在正常供电电压条件下,SPD 保持高阻抗状态。在电压浪涌等瞬态条件下,这一优势会导致线路电压降额至 SPD 的钳位阈值以上。因此,SPD 会迅速转变为较低阻抗状态。此外,部分电流会作为接地或电源的偏移急剧上升。这种快速响应有效地将瞬态电压限制在安全水平,保护连接的设备免受潜在损坏。瞬态消失后,SPD 将成为 SPD 的自动重置,以便持续提供针对未来浪涌的保护。
电涌保护器如何工作?
电涌保护装置 (SPD) 可阻止瞬态电压尖峰,并将过剩电流重新导向电源或地面。
SPD的作用如下:
操作机制:SPD 包含至少一个非线性元件,在满足某些条件时从低阻抗模式切换到高阻抗模式。
正常运行:在典型工作电压下,SPD 不会对电力系统产生影响,也不会对其造成任何影响。它们处于高阻抗状态。
瞬态发生:SPD 响应瞬时电压浪涌而迅速变为低电阻状态。因此,浪涌引起的电流被分流到电源或地面。目的是将电压限制或接地到更安全的水平。
自动复位:一旦故障消除,SPD 将返回高阻抗状态,始终提供连续性支持。
另请阅读- 浪涌保护器 - 它如何防止电压浪涌?
电涌保护装置的类型
根据工作原理,SPD 大致可分为两类:
电压限制元件:这些元件可以随着电压的增加而改变其阻抗,这就是高压瞬态尖峰被钳位的原因。例如,它们可以通过金属氧化物变体 (MOV) 和瞬态电压抑制 (TVS) 二极管来表示。
电压切换元件:一旦超过阈值电压,这些元件就会被激活,并快速切换到较低状态。气体放电管 (GDT) 和火花隙是常见的例子。
最新的 SPD 系统结合使用电压限制和电压切换元件,最大限度地发挥每种元件的优点,并尽量减少缺点。它可全面防御由雷电、切换程序和线路故障引起的瞬态电压浪涌。
结论
隔离变压器和浪涌保护器确实是电气系统无可争议的保护者。隔离变压器可保证安全、平滑电压并消除接地环路干扰。它通过浪涌保护器成功防止了通常由瞬态电压尖峰引起的损坏。它们共同发挥保护设备、确保系统完整性和最大限度提高性能等功能。
访问施耐德电子商店,了解不同的浪涌保护设备和隔离变压器型号,包括 APC Power-Saving Back-UPS Pro 1500 和 Luminous LB600PRO UPS 系统。借助智能充电和自动电压调节等功能,确保持续供电和易于使用的备份计划。施耐德电子商店提供的解决方案有助于保护您的数据,并让您即使在断电期间也能无缝运行。