/ / Waarom is galvanische scheiding nodig?

Waarom hebben we een galvanische isolatie nodig?

Komt heel vaak voor in elektrische apparatende noodzaak om de elektrische verbinding tussen hoogspannings- en laagspanningsbesturingscircuits te elimineren. Met andere woorden, het is noodzakelijk om laagspanningsapparatuur te beschermen tegen spanningen van stroomkringen van honderden of zelfs duizenden volt. Technisch gezien betekent dit dat het in een bepaald systeem of elektrisch apparaat noodzakelijk is om de stroom door gemeenschappelijke circuits uit te sluiten. Gebrek aan stroom betekent de aanwezigheid van een grote ohmse weerstand tussen de gemeenschappelijke draden van de twee apparaten, wat overeenkomt met het verbreken van het circuit. Dit probleem wordt opgelost door galvanische isolatie - een apparaat dat galvanische communicatie tussen elektrische apparaten uitsluit.

Stel je een typische industriëleElektrische motor. In productieomstandigheden hebben de meeste motoren een bedrijfsspanning van meer dan 200 V, wat gevaarlijk is voor het personeel. Daarom is de levering van de voedingsspanning aan de wikkelingen, d.w.z. de motor wordt ingeschakeld met behulp van extra apparaten die stroomcircuits schakelen. Aan de andere kant moeten schakelaars ook worden bediend, bijvoorbeeld met een knop, en de galvanische scheiding beschermt de operator tegen gevaarlijke spanningsschokken.

De schakelapparaten zelf bijvoorbeeldmagneetschakelaars en starters zijn apparaten waarbij het ontwerp elektrisch contact tussen de ingang (contacten van de magneetspoel) en de uitgang (vermogenscontactgroep van de starter) uitsluit. De verbinding daartussen wordt alleen uitgevoerd door de mechanische interactie van het magnetische veld met de structurele elementen van de starter, waardoor de hoogspanning van de motorvoeding niet op het bedieningspaneel valt.

Er zijn andere mogelijkheden voor een technische oplossinggalvanische isolatie. Allereerst zijn dit transformatoren. Met hun hulp is de galvanische scheiding van de voeding eenvoudig op te lossen. Deze methode wordt vooral veel gebruikt in huishoudelijke elektrische radiotechniek. Feit is dat de voedingsspanning van huishoudelijke apparaten gevaarlijk is voor de mens. Als er bijvoorbeeld geen galvanische isolatie is tussen het elektrische netwerk van het huishouden en de tv-signaalverwerkingskaart, bevindt het levensbedreigende potentieel zich op alle metalen elementen van de tv-structuur en is de toegang tot de "televisie-ingewanden" vrij toegankelijk tot zelfgemaakte "zelfgemaakte". Het probleem van bescherming tegen elektrische spanning voor dergelijke apparaten wordt eenvoudig opgelost: een transformator wordt aan de ingang van een huishoudelijk apparaat tussen het apparaat en het elektriciteitsnet geplaatst. De primaire wikkeling is verbonden met het netwerk en de secundaire levert de stroom die erin wordt geïnduceerd om de tv van stroom te voorzien. Dit is waar een van de nuttige kenmerken van de transformator zich manifesteert - met zijn hulp wordt de galvanische isolatie van het analoge signaal gerealiseerd, dat veel wordt gebruikt in verschillende apparaten.

Met de ontwikkeling van vermogenshalfgeleiderapparatenwijdverbreid zijn schakelapparaten - optothyristors - met een optocoupler (licht) besturingskanaal. Het ingangs(stuur)circuit van de optocoupler bevat een gloeilamp of LED die aangaat wanneer een stuursignaal wordt toegepast. De lichtstroom valt op de lichtgevoelige stuurelektrode van de thyristor, die het stroomcircuit van de anode-kathode inschakelt. Dit zorgt voor 100% afwezigheid van galvanische input-output verbinding. Een andere variant van optocoupler-apparaten zijn opto-transistoren, die de galvanische scheiding van een analoog signaal gemakkelijk oplossen, bijvoorbeeld in sensoren van meetinstrumenten.

Het gebruik van galvanische isolatie in technologieheeft een veel breder scala aan taken die moeten worden opgelost dan in dit artikel wordt behandeld. Moderne technologieën worden voortdurend toegevoegd aan de lijst van dergelijke apparaten voor technische toepassingen.