به گزارش دپارتمان آزمون های تخصصی آکادمی مهندس کریمی، آشنایی با ترانسفورماتور ایزوله و نحوه کار آن توضیح داده شده است

یکی از کلیدی‌ترین و مهم‌ترین عناصر موجود در برق قدرت، شبکههای انتقال نیرو  و همینطور در آزمون نظام مهندسی ساختمان را با صراحت می‌توان ترانسفورماتور دانست. در این مقاله شما را با ترانسفورماتور ایزوله و نحوه کار آن آشنا می‌کنیم.

ترانس‌ها در حالت ساده از چند سیم‌پیچ که بر روی یک هسته فلزی سوار شده‌اند، تشکیل شده است. ترانسفورماتورهای ایزوله مشابه با انواع دیگر ترانسفورماتورها کار می‌کنند. تنها تفاوت آنها در اینست که ترانسفورماتور جداکننده کار اصلی‎‌اش در سیستم‌های الکتریکی نیز است. این ترانس‌ها قادر خواهند بود هم به عنوان ترانسفورماتور افزاینده و هم کاهنده عمل نمایند.

یکی از دلایل بسیار مهمی که از ترانسفورماتور جداکننده استفاده می‌شود، به دلیل محافظت از تجهیزات و جلوگیری از آسیب‌رسیدن به آن‌ها و همچنین عدم آسیب‌رسیدن به کاربران نیز است.

در بسیاری از دستگاه‌های برقی و الکترونیکی همانند رایانه‌ها، دستگاه‌های اندازه‌گیری، دستگاه‌های الکترونیکی و … از ترانسفورماتورهای ایزوله استفاده می‌گردد.

1- ترانسفورماتور چیست؟

در حال حاضر با استفاده از ترانس‌ها می‌توان برق را با کمترین تلفات به دور افتاده‌ترین نقاط کشورمان منتقل نماییم. حتی در این مسیر قادر خواهیم بود با استفاده از ترانس دیگری به روستاهای کوچک و کم جمعیت نیز برق‌رسانی کنیم.

اگر بخواهیم ترانسفورماتورها را در یک عبارت توضیح دهیم می‌توانیم بگوییم ترانسفورماتور یعنی “القائ الکترومغناطیسی متقابل”.

ترانسفورماتور یک دستگاه الکتریکی است، که جریان را با توجه به تغییرات میزان ولتاژ بصورت متناوب تبدیل می‌نماید. شامل دو سیم‌پیچ یا تعداد بیشتری است؛ که عموماً سیم پیچ اولیه و سیم‌پیچ ثانویه نامیده می‌شوند. سیمها کاملا عایق‌بندی شده‌اند و بر روی یک هسته فلزی قرار دارند. قابل ذکر است، که این دستگاه برای ولتاژهای کاهنده یا ولتاژهای افزایشی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

همینطور به دستگاه‌های الکترومغناطیسی که جریان‌های الکتریکی متناوب AC را از طرف اولیه به ثانویه تبدیل می‌کنند، ترانسفورماتور  گفته می‌شود.

2- ترانسفورماتور ایزوله چیست؟

همان‌طور که در بالا اشاره نمودیم، وظیفه اصلی ترانسفورماتور تبدیل جریان‌های الکتریکی متناوب AC از سیم‌پیچ اولیه به سیم‌پیچ ثانویه است. به عبارتی دیگر می‌توان گفت، که ترانسفورماتورهای ایزوله یا جداکننده به جداسازی گالوانیک در سیستم‌های الکتریکی می‌پردازند.

ترانسفورماتور ایزوله برای محافظت از مدارها، تجهیزات و افراد در برابر ضربه و اتصال کوتاه و همچنین برای اندازه‌گیری دقیق و جداسازی الکتریکی استفاده می‌شود.

ترانس ایزوله که به آن انزواگالوانیک نیز گفته می‌شود، بخاطر عدم وجود مسیر هدایت مستقیم جریان، به این ترانس اختصاص داده شده است.

دقت نمایید، که ایزولاسیون توسط دستگاه‌های الکترومغناطیسی، نوری و یا خاذنی صورت می‌گیرد و هیچ ارتباط جسمی در این بین وجود نخواهد داشت.

در زمان‌ استفاده از ترانسفورماتور ایزوله، داشتن یک اسیلوسکوپ برای  اندازه‌گیری  سیگنال‌های موجود در یک مدار الکتریکی و همینطور سیگنال‌های شبکه که به صورت گالوانیک جدا نمی‌شوند، بسیار مهم و حایز اهمیت است.

در این شرایط در مدار الکتریکی جریان میان اسیلوسکوپ و زمین به دلیل مشترک بودن، اتصال کوتاه می‌گردد. ترانسفورماتور ایزوله به دلیل اینکه قصد محافظت از تجهیزات الکترونیکی و جان کاربران را دارد، منبع تغذیه را  از قسمت اصلی و مدار جانبی متصل به قطعات الکترونیکی و همچنین قطعات فلزی زمین جدا می‌سازد و از جان کاربران و تجهیزات محافظت به عمل می‌آورد.

شایان ذکر است، به صورت معمول قسمت ثانویه ترانسفورماتور موجود، از زمین جدا می‌گردد.

3- ترانسفورماتور ایزوله چگونه کار می‌کند؟

نحوه عملکرد ترانسفورماتور جداکننده را در قالب یک مثال  برای شما توضیح خواهیم داد. تصور کنید، در لوله کشی یک مکانی از شیر آب سرد، آب گرم خارج شود و از شیر آب گرم نیزآب سرد.

در نظر داشته باشید، که هیچ اتصالی قرار نیست در این بین اتفاق بیفتد. در اینجا در اتصالات لوله‌های آب موجود نقطه‌ی مشترکی نیز وجود داشته است، که در یک تقاطع این اتفاق روی داده است و موجب شده تا آب سرد از شیر آب گرم و برعکس خارج گردد.

مثال بالا دقیقا بیانگر یک مدار الکتریکی نیز است. دانستن نحوه عملکرد یک ترانسفورماتور جداکننده می‌تواند کمک بسیار زیادی به شما در ایمن‌سازی تجهیزات الکترونیکی شما و حفظ جانتان نیز داشته باشد.

زمانی که تجهیزات شما توسط یک ترانس ایزوله تغذیه می‌گردد، تجهیزات از زمین جدا شده و ترانس جداکننده دستگاه مورد نظر را از محل منبع جدا می‌سازد.

در این بین فردی که در حال فعالیت روی مدار باشد، دچار سانحه و یا برق گرفتگی نیز نمی‌شود.

این موضوع باعث ایجاد امنیت برای افرادی که بر روی آن تجهیزات کار می‌کنند، می‌شود و از شوک‌های احتمالی نیز جلوگیری به عمل می‌آورد.

حتی اگر کاربران در این مرحله به صورت تصادفی دستشان به سیم برق برخورد نماید، بدلیل نداشتن اتصال با زمین هیچ اتفاقی برای آن‌ها رخ نخواهد داد.

4- کاربرد ترانسفورماتور ایزوله چیست؟

ترانسفورماتورهای ایزوله یا جداکننده برای اهداف تخصصی خاصی ایجاد شده‌اند که در ادامه به معرفی انواع آنها می‌پردازیم.

1-4- ترانسفورماتورهای پالس

از ترانسفورماتورهای پالس در شبکه‌های رایانه‌ای استفاده می‌کنند.

از این ترانس‌ها بیشتر برای انتقال دادن پالس‌های برقی موجود بهینه شده و همچنین برای سیگنال‌های دیجیتال ایزوله برقی نیز استفاده می‌شود.

2-4- ترانسفورماتورهای آستین

ترانسفورماتورهای آستین توسط شخصی به نام آرتور ا.آستین اختراع گردیده است.

این نوع ترانس، نوع خاصی از ترانسفورماتور جداکننده که برای تأمین نیرو چراغ‌های هشدار‌ دهنده هواپیما و سایر دستگاهها در دمای رادیاتور آنتن عایق شده از زمین استفاده می‌شود.

ترانس حلقه آستین، جریان AC را از دکل جدا می‌سازد. لامپ‌های مانع ترافیک هوایی که بر روی آنتن‌ها وجود دارد، منبع تغذیه آنتن نیز به شمار می‌رود و آنتن از آن نیز تغذیه می‌کند. اگر لامپ‌ها جدا نشوند، مدار روشنایی که بر روی دنده آنتن قرار دارد، انرژی فرکانس رادیویی را به زمین هدایت می‌نماید. در نتیجه جریان AC  از برج توسط ترانسفورماتورهای آستین جدا می‌گردد.

همینطور ترانسفورماتور آستین یکی از انواع مختلف مقره برای روشنایی دکل است.

برای مشاهده مقاله کلید فیوز جدا کننده چیست و چه کاربردی دارد؟ لطفا کلیک نمایید.