Şebeke güç kaynaklarının izole edilmesi neden önemlidir?


29

Tüm bilgisayar güç kaynaklarında ve ayırdığım diğer güç kaynaklarında, şebekeden tamamen izole olduklarını fark ettim. Transformatörlerden galvanik izolasyon ve geri bildirim için sıklıkla optik izolasyon. Primer ve sekonder taraflar arasında izlerde genellikle en az 8 mm olan çok belirgin bir boşluk vardır. Bu sarf malzemelerinin izole edilmesi neden önemlidir?

Yanıtlar:


32

Şebeke arzı çok öngörülemez olduğundan ve bileşenlerine zarar verebilecek veya en azından nominal tasarım varsayımlarını kırabilecek nominal özelliklerinin dışında her türlü şeyi yapabilir. Yalıtılmamış bir tasarım, aynı zamanda, ortamınızdaki diğer potansiyellerle (örneğin toprak / zemin gibi) faydalı / güvenli bir ilişkiye sahip olabilecek ya da olmayabilir, ana iletkenlerden birine referans verilen tüm voltajlara sahiptir.

Alçak gerilim tarafındaki tek şey erişilemez elektronik ise, izole edilmemiş malzemeler iyi durumdadır - izole edilmiş malzemelere göre daha ucuz / daha basit olma eğilimindedirler ve birçok ev ekipmanı bunları kullanır. Televizyonlar gibi şeyler bile, eskiden harici video / ses bağlantılarının olduğu zamana kadar geri giderseniz, bu şekilde çalışırlardı. Anten bağlantısı tek harici soketti ve kondansatörden yalıtılmış.

Bir insan veya 3. parti ekipman parçası, tasarımınızın düşük voltajlı tarafıyla bağlantı kurması gerektiğinde, izole edilmiş bir besleme, her ikisinde de, bileşen arızası durumunda bile tehlikeli voltajların geçmeyeceği açık bir bariyer sağlar, ve bu, devrenizin şimdi şebekeye göre 'kayan' olduğu anlamına gelir. Buna karşılık, bu, tüm elektronik cihazların toprak potansiyeline yakın çalışmasını sağlayacak şekilde ayarlayabileceğiniz anlamına gelir; tüm birbirine bağlı tüm cihazlarınız, en azından kabaca aynı voltaj referansına sahip olacaktır.


Ve plastik anahtarlı aktüatörler. Birçok TV'deki kaç harici anahtar aktüatörün kasanın bir parçası olduğuna dikkat edin. Artık metal düğme veya topuz milleri (taret ayarlayıcıları)! Metal rozetler ve döşeme , iç kasaya değil dış kasaya bağlandı !
dmoisan

Hala yapabiliyorken bazı eski TV'leri ayırın ve ne demek istediğimi anlayacaksınız.
dmoisan

10

Kısa cevap (oooh, bu bir serseri, bunun için bekleyin ...): güvenlik. 240V ya da daha yüksek bir değerin ... ... herhangi bir şeye ne kadar kısa olacağı? Alçak gerilim cihazları? Ölü! Ev? Yanıyor! Dava? Beklemede! İzolasyon en azından doğrudan duvar voltajına kısa devre yapmayı imkansız hale getirir ve dolaylı kısa devre daha az tehlikeli ve daha az olasıdır. Örneğin, eğer duvar gerilimi transformatörün bir tarafındaki her şeyi tamamen kızartırsa, çalışmayan bir transformatörünüz olur. Çalışmayan bir transformatör, diğer tarafta hiçbir bağlantı ve gerilim olmadığından hasara yol açmaz. Ayrıca, düşük voltaj tarafı için daha fazla koruma seçeneği vardır (yine de daha az pahalı koruma seçeneği).


5

Birkaç düşünebilirim:

  • Trafoların çoğu ticari güç kaynaklarında düşük olduğundan, üretimin tehlikeli hat seviyesi olaylarından (yıldırım çarpması, dalgalanmalar vb.) İzole edilmesine yardımcı olur.
  • Cihazın şasesini güvenlik kalkanı olarak kullanmanıza izin verir, onu topraklayarak (ana şebekeden şasiye herhangi bir şekilde iletilmesi, sigortanın atmasını veya kesicinin açılmasını ve hatanın hızla kesilmesini sağlar)
  • Tasarımda, temiz olmayan ortamlarda bile arkın primerden sekonderleşmesine engel olmak için yeterli marjın mevcut olmasını sağlar (toner tozu özellikle kötü boşluklu köprüdür)
  • Güç kaynağının sertliğini azaltır - küçük bir transformatör, ana akımı çok daha hızlı doyurur, bu da birincil akımı daha yüksek bir hıza getirme ve bir tür güvenlik cihazını (sigorta, kırıcı vb.) Etkinleştirme etkisine sahiptir.
  • Düzenleyici kuruluşlar çoğu uygulamada bunu gerektirir: IEC 60950, CSA C22.2, vb.

1
İzolasyon olmadığında neden şasi topraklanamıyor? güvensiz mi Yalıtılmış bir transformatörün (kayan) çıktının şasiye (iletken olmayan toprak / topraklama pimi ile birlikte) bağlanmasına izin vereceğini mi söylüyorsunuz? Öyleyse neden?
user3125280,

Yorumlarda soru sorma - yeni sorular olarak gönderin.
Adam Lawrence,

1
"Daha fazla bilgi almak için yorumları kullanın ..." Kendi görüşümle, tam düşüncemle ve her bir konuyla değil, ilgileniyorum - ikinci noktanızı netleştirmeyi umuyordum, çünkü anladığım kadarıyla birçok cihaz (mutfak aletleri gibi) (örneğin) tost makineleri, izole edilmiş olsun olmasın, koruyucu topraklama için şasiden faydalanır.
user3125280

Topraklama her zaman topraklama anlamına gelmez. Demek istediğim topraklama hakkında konuşuyor, sorunuz topraklama ile ilgili. Topraklama hakkında sormak istiyorsanız, farklı bir soru sorun.
Adam Lawrence,

iki terim farklı alanlarda farklı şekilde kullanılır (teknik olarak değil), hangisinin hangisi olduğunu bilmiyorum. Birçok cihaz toprak potansiyeline sahip bir emniyet iletkenine bağlanır. bu izolasyonu içermediğinden, ikinci noktanızın biraz farklı olduğunu tahmin ediyorum. İzolasyonda, negatif çıkışın (örneğin), şasiye bağlanabileceğini, yani çıkışın yerel toprağa referans verilebileceğini mi kastediyorsunuz? yanlış soruyu sorarsam özür dilerim. veya şasinin topraklanması, hata akımlarının çıkışta bulunmayacağı anlamına mı geliyor?
user3125280

3

Bahsedilen güvenlik sorunlarına ek olarak, aynı zamanda pratik bir sorun da var: bir nötr AC besleme uçlarının her zaman toprak potansiyelinde olacağını bilse bile, elektrik şebekesinde eşit olarak akım çeken transformatörsüz bir düşük voltajlı DC kaynağı tasarlamak zor olacaktır. DC tarafının nötr besleme hattına göre önemli bir ortak mod voltaj salınmasına sahip olmadan, her bir hat döngüsünün iki yarısı. Maruz kalan bir "toprak" üzerindeki voltaj dalgalanması, elektrik çarpması riski oluşturmayacak kadar düşük olsa bile, farklı cihazların DC tarafındaki topraklarını bağlamak davranışlarını kesebilir.

Bir kaynağı yüzdürmek için transformatör kullanmak, DC toprakla AC kaynağını nötr hale getirmekle gerçekten zor değildir. Düşük voltajlı DC beslemelerinin her iki güç giriş kablosuna göre dalgalanmasını sağlamanın hiçbir dezavantajı yoktur ve pratikte DC topraklamanın AC nötrüne bağlı olması bazı gereksiz güvenlik tehlikelerine neden olur. Bu argümanlar bir araya gelerek düşük voltajlı DC beslemelerinin AC hattından izole edilmesi lehine oldukça çekici bir argüman oluşturur.


1

Besleme iletkenlerinden herhangi birinin birkaç nedenden dolayı güvenli olmasına güvenemeyiz.

  1. Bazı ülkelerde, soketler polarize olmadığı için hangi iletkenin canlı ve nötr olduğuna güvenemezsiniz; .
  2. Nötr kablo koparsa ve sistemde yük varsa, kablolar kopabilir ve nötr kablo ana voltajlara ulaşacaktır.
  3. Normal çalışma koşullarında doğru polaritede bile, voltaj düşüşünden dolayı nötrde voltaj olabilir. Voltaj düşükken empedans da çok düşüktür, bu yüzden yangın riski olabilir.

Bu modern cihaz standartlarının bir sonucu olarak, hem canlı hem de nötr iletkenleri potansiyel olarak tehlikeli olarak kabul eder. Bu, cihaz satıcılarını kullanımlarını korumak için iki ana seçenekle bırakır.

  1. Basit cihazlar için uygun olan tüm elektrikli parçaları yalıtın ve dokunmayın, ancak kullanıcı tarafından erişilebilir bağlantı noktalarına sahip bilgisayarlar gibi uygulamalar için pek pratik değildir.
  2. Düşük voltajlı parçanın dokunması güvenli olacak şekilde güç kaynağına bir izolasyon bariyeri yerleştirin.
Sitemizi kullandığınızda şunları okuyup anladığınızı kabul etmiş olursunuz: Çerez Politikası ve Gizlilik Politikası.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.