干式隔離變壓器的工作原理和作用有哪些？

   日期：2020-07-30

干式隔離變壓器是指輸入繞組與輸出繞組帶電氣隔離的變壓器，干式隔離變壓器用以避免偶然同時觸及帶電體，變壓器的隔離是隔離原副邊繞線圈各自的電流。用于電子工業或工礦企業、機床和機械設備中一般電路的控制電源、安全照明及指示燈的電源。一次側、二次側繞組間有較高絕緣強度以隔離不同電位遏制共模干擾的用變壓器。干式隔離變壓器的變比通常是1：1。

干式隔離變壓器工作原理

干式隔離變壓器的原理和普通變壓器的原理是一樣的。都是利用電磁感應原理。干式隔離變壓器一般是指1：1的變壓器。由于次級不和地相連。次級任一根線與地之間沒有電位差。使用安全。常用作維修電源。

 

干式隔離變壓器不全是1：1變壓器?？刂谱儔浩骱碗娮庸茉O備的電源也是干式隔離變壓器。如電子管擴音機，電子管收音機和示波器和車床控制變壓器等電源都是干式隔離變壓器。如為了安全維修彩電常用1比1的干式隔離變壓器。干式隔離變壓器是使用比較多的，在空調中也是使用的。

 

一般變壓器原、副繞組之間雖也有隔離電路的作用，但在頻率較高的情況下，兩繞組之間的電容仍會使兩側電路之間出現靜電干擾。為避免這種干擾，干式隔離變壓器的原、副繞組一般分置于不同的心柱上，以減小兩者之間的電容；也有采用原、副繞組同心放置的，但在繞組之間加置靜電屏蔽，以獲得高的抗干擾特性。

 

靜電屏蔽就是在原、副繞組之間設置一片不閉合的銅片或非磁性導電紙，稱為屏蔽層。銅片或非磁性導電紙用導線連接于外殼。有時為了取得更好的屏蔽效果，在整個變壓器，還罩一個屏蔽外殼。對繞組的引出線端子也加屏蔽，以防止其他外來的電磁干擾。這樣可使原、副繞組之間主要只剩磁的耦合，而其間的等值分布電容可小于0.01pF，從而大大減小原、副繞組間的電容電流，有效地遏制來自電源以及其他電路的各種干擾。

 

干式隔離變壓器的分類

普通干式隔離變壓器由于一次側、二次側繞組之間沒有直接的電氣連接，故一般的電力變壓器不論變比為多少都具有電位隔離的功能，而干式隔離變壓器則可以隔離更高的電位差。它被 普遍應用于交流電源線上、通信線上，隔離接地回路，有效遏制低頻、音頻范圍內的共模干擾，但不能遏制差模干擾。信號與脈沖干式隔離變壓器也 普遍地應用在音頻到視頻范圍，用于中斷地環路，實現耦合交流、隔離直流成分、阻抗匹配等功能。由于干式隔離變壓器的一次側與二次側之間存在分布電容，從而降低了接地回路阻抗。當由于某種原因，B點電位升高出現干擾電壓en時，高頻共模干擾可從一次側耦合到二次側。

 

屏蔽干式隔離變壓器在干式隔離變壓器的一次側和二次側之間插入一層金屬屏蔽層，屏蔽層將一次側與二次側之間的電容分為兩個，起到了屏蔽作用。如將金屬屏蔽層與變壓器接地端連接，則來自一次側的共模干擾在到達二次側前被屏蔽層阻抗旁路。如將金屬層與變壓器一次側輸入端（有調壓抽頭時接調壓抽頭或接地端和零線端）連接，來自一次側的差模干擾在到達二次側前也被屏蔽層短路。

 

雙重屏蔽干式隔離變壓器當一次側同時出現共模和差模干擾時，將一層屏蔽層連接到一次側以降低差模噪聲，將另一層屏蔽層連接到共模干擾的基準面或地線上以降低共模噪聲。干式隔離變壓器外殼也被連接到安全地線上。屏蔽層的連接線必須短而可靠，否則在高頻時，屏蔽效果明顯降低。

 

三重屏蔽的干式隔離變壓器當需要更高隔離要求的時候，可選用三重屏蔽的干式隔離變壓器。三種不同屏蔽層的連接方法取決于變壓器的安裝方法以及接地條件。一般將變壓器安裝在設備機架的隔板或屏蔽室的隔墻上，并將機架接設備安全地線，輸入電源安全地被斷開加絕緣管保護。

 

對干式隔離變壓器的要求在變電所、發電廠中電子設備使用的干式隔離變壓器，應參照國家對設備的標準要求進行選擇，電源用的干式隔離變壓器應滿足如下幾項指標：①額定電壓：220V±20%;②額定電流：按設備的輸入最大工作電流再加50%選定;③絕緣電阻：》10MΩ;④工頻耐壓：2500V，1min，泄漏電流《10mA;⑤高頻干擾遏制：共模2500V（1MHz衰減振蕩波）遏制》60dB，差模1250V（1MHz衰減振蕩波）遏制》40dB。干式隔離變壓器泄漏電流的大小，以及屏蔽效能視不同設備應用需要進行選擇。

 

干式隔離變壓器的作用

1、使一次側與二次側的電氣完全絕緣，也使該回路隔離。另外，利用其鐵芯的高頻損耗大的特點，從而遏制高頻雜波傳入控制回路。用干式隔離變壓器使二次對地懸浮，只能用在供電范圍較小、線路較短的場合。此時，系統的對地電容電流小得不足以對人身造成傷害。

 

2、電氣隔離一個是保護設備，還有一個很重要的作用就是保護人身安全！隔離危險電壓。干式隔離變壓器輸出輸入電容耦合小，對由于閃電，放電，電網切換，電機啟動和其它電網燥聲引起的干擾更具有遏制作用，是比較有效的電源噪聲遏制器。從這點看干式隔離變壓器更具有保護設備的作用。所謂保護人身安全，即對操作此設備的人的一個保護。因為干式隔離變壓器的電動勢是通過二次感應獲得，與一次側（與大地形成回路）不形成一個回路，因此不會造成觸電。

 

3、改變電壓，比如將220V的交流電壓變成交流15V，但由一個更大的作用是將220V的GND與15V的GND進行了分離，這一點很重要。我們知道，當人體手握220V零線然后與大地接觸后，是不會有電流流過的，而手握火線然后與大地接觸，就會有生命危險。干式隔離變壓器的這種能夠隔離參考點（即地）的作用是很大的。經過變壓器的隔離后，比如仍然還是220V的電壓，只要保證這兩根線不與大地接觸，那么人體手握任何一根與大地相連，就不會有問題。