/ / Dlaczego potrzebna jest izolacja galwaniczna?

Dlaczego potrzebna jest izolacja galwaniczna?

Bardzo często występuje w urządzeniach elektrycznychpotrzeba wyeliminowania połączenia elektrycznego między obwodami sterującymi wysokiego napięcia i niskiego napięcia. Innymi słowy, należy chronić urządzenia niskonapięciowe przed napięciami w obwodzie zasilania rzędu setek, a nawet tysięcy woltów. Technicznie oznacza to, że w danym systemie lub urządzeniu elektrycznym należy wykluczyć przepływ prądu przez wspólne obwody. Brak prądu oznacza występowanie dużej rezystancji omowej pomiędzy wspólnymi przewodami obu urządzeń, co jest równoznaczne z przerwaniem obwodu. Problem ten rozwiązuje izolacja galwaniczna - urządzenie, które wyklucza komunikację galwaniczną między urządzeniami elektrycznymi.

Wyobraź sobie typowy przemysłowySilnik elektryczny. W warunkach produkcyjnych większość silników ma robocze napięcie zasilania powyżej 200 V, co jest niebezpieczne dla personelu. W związku z tym podanie napięcia zasilania na uzwojenia, tj. silnik włączany jest za pomocą dodatkowych urządzeń przełączających obwody mocy. Z drugiej strony, przełączniki również muszą być obsługiwane np. przyciskiem, a izolacja galwaniczna chroni operatora przed niebezpiecznym porażeniem napięciem.

Na przykład same urządzenia przełączającestyczniki i rozruszniki to urządzenia, w których konstrukcja wyklucza kontakt elektryczny między wejściem (styki cewki elektromagnesu) a wyjściem (grupa styków mocy rozrusznika). Połączenie między nimi odbywa się tylko poprzez mechaniczne oddziaływanie pola magnetycznego z elementami konstrukcyjnymi rozrusznika, dzięki czemu wysokie napięcie zasilania silnika nie spada na panel sterowania.

Istnieją inne opcje rozwiązania technicznegoizolacja galwaniczna. Przede wszystkim są to transformatory. Z ich pomocą można łatwo rozwiązać izolację galwaniczną zasilania. Ta metoda jest szczególnie szeroko stosowana w domowej elektrotechnice radiowej. Faktem jest, że napięcie zasilania urządzeń gospodarstwa domowego jest niebezpieczne dla ludzi. Na przykład w przypadku braku izolacji galwanicznej między zasilaniem domowym a płytką do przetwarzania sygnału telewizyjnego, potencjał zagrażający życiu będzie znajdował się na wszystkich metalowych elementach konstrukcji telewizora, a dostęp do „wnętrzności telewizyjnych” jest dość dostępny do domowych „domowych”. Kwestia ochrony przed napięciem elektrycznym takich urządzeń jest rozwiązana w prosty sposób: transformator jest umieszczany na wejściu urządzenia gospodarstwa domowego między nim a siecią energetyczną. Jego uzwojenie pierwotne jest podłączone do sieci, a wtórne dostarcza indukowany w nim prąd do zasilania telewizora. Tutaj przejawia się jedna z przydatnych cech transformatora - z jego pomocą realizowana jest izolacja galwaniczna sygnału analogowego, która jest szeroko stosowana w różnych urządzeniach.

Wraz z rozwojem urządzeń półprzewodnikowych mocypowszechne są urządzenia przełączające - tyrystory optyczne - z kanałem sterowania transoptorem (światłem). Obwód wejściowy (sterujący) transoptora zawiera żarówkę lub diodę LED, która włącza się po podaniu sygnału sterującego. Strumień świetlny pada na światłoczułą elektrodę sterującą tyrystora, która włącza obwód zasilania anoda-katoda. Zapewnia to 100% brak galwanicznego połączenia wejścia-wyjścia. Innym wariantem urządzeń transoptorowych są optotranzystory, które w prosty sposób rozwiązują izolację galwaniczną sygnału analogowego np. w czujnikach przyrządów pomiarowych.

Zastosowanie izolacji galwanicznej w technologiima o wiele szerszy zakres zadań do rozwiązania niż opisany w tym artykule. Nowoczesne technologie stale powiększają listę takich urządzeń do zastosowań inżynierskich.