隔离变压器的工作原理

隔离变压器原理及应用
目的：
通过本课的学习使学员对隔离变压器的原理及隔离变压器在安全用电中的作用有个初步的认识。

二．隔离变压器原理。

我们用的交流电一根线和大地相连。

另一根线与大地之间有220V的电位差。

人接触会触电。

隔离变压器的次级不与大地相连，它的任意两线与大地之间没有电位差。

人接触任意一条线不会触电,所以比较安全。

隔离变压器常用在有电子管和工作电压高的电子仪器上，如电子管扩音机，示波器等，也可用于维修电源。

如为了安全维修彩电常用1比1的隔离变压器.
三．隔离变压器的应用场合
适用于安全、隔离、漏电流小、净化电源、消除三次谐波及抑制共模干扰的场合。

适用于交流50Hz至400Hz，电压1000V以下的电路中，广泛用于照明、机床电器、机械电子设备、医疗设备、整流装置等
隔离变压器按用用途分为两类；一类是防止触电事故发生而对电源进行隔离的安全电源变压器。

另一类隔离变压器是对电磁干扰信号进行隔离，它广泛用于电子电路中，抑制噪声和电磁干扰。

四．通用触电防护措施
1．安全电压
据欧姆定律，电压越高，电流也就越大。

因此，可以把可能加在人身±的电压限制在某一范围之内，使得在这种电压下，通过人体的电流不超过允许的范围。

这一电压就叫做安全电压，也叫做安全特低电压。

应当指出，任何情况下都不要把安全电压理解为绝对没有危险的电压。

具有安全电压的设备属于Ⅲ类设备。

安全电压限值
限值为任何运行情况下，任何两导体问不可能出现的最高电压值。

我国标准规定工频电压有效值的限值为50V、直流电压的限值为120V。

一般情况下，人体允许电流可按摆脱电流考虑；在装有防止电击的速断保护装置的场合，人体允许电流可按30mA考虑。

我国规定工频电压50V的限值是根据人体允许电流30mA和人体电阻1700Ω的条件确定的。

我国标准还推荐：当接触面积大于1cm2、接触时间超过1s时，干燥环境中工频电压有效值的限值为33V、直流电压限值为70V；潮湿环境中工频电压有效值的限值为16V、直流电压限值为35V
安全电压额定值
我国规定工频有效值的额定值有42V、36V、24V、12V和6V。

特别危险环境中使用的尹持电动工具应采用42V安全电压；有电击危险环境中使用的手持照明灯和局部照明灯应采用36V或24V安全电压；金属容器内、特别潮湿处等特别危险环境中使用的手持照明灯应采用12V安全电压；水下作业等场所应采用6V安全电压。

当电气设备采用24V以上安全电压时，必须采取直接接触电击的防护措施。

2.安全隔离变压器
通常采用安全隔离变压器作为安全电压的电源。

其接线如图3—8所示。

除隔离变压器外，具有同等隔离能力的发电机、蓄电池、电子装置等均可做成安全电压电源。

但不论采用什么电源，安全电压边均应与高压边保持加强绝缘的水平。

图3—8 安全隔离变压器接线图
采用安全隔离变压器作安全电压的电源时，这种变压器的一次与二次之间有良好的绝缘；其间还可用接地的屏蔽隔离开来。

安全隔离变压器各部绝缘电阻不得低于下列数值：带电部分与壳体之间的工作绝缘2MΩ
带电部分与壳体之间的加强绝缘7MΩ
输入回路与输出回路之间5MΩ
输入回路与输入回路之间2MΩ
输出回路与输出回路之间2MΩ
Ⅱ类变压器的带电部分与金属物体之间2MΩ
Ⅱ类变压器的金属物件与壳体之间5MΩ
绝缘壳体上内、外金属物件之间2MΩ
安全隔离变压器的额定容量，单相变压器不得超过10kVA、三相变压器不得超过16kVA、电铃用变压器的额定容量不应超过100VA、玩具用变压器的额定容量不应超过200VA；安全隔离变压器的额定电压，交流电压有效值不得超过50V、脉动直流电压不得超过50V、电钤用变压器的分别不应超过24V和24V、玩具用变压器的分别不应超过33V和33V。

安全电压回路的带电部分必须与较高电压的回路保持电气隔离，并不得与大地、保护导体或其他电气回路连接，但变压器一次与二次之间的屏蔽隔离层应按规定接地或接零。

如变压器不具备加强绝缘的结构，二次边宜接地或接零，以减轻一次与二次短接的危险。

对于普通绝缘的电源变压器，一次线长度不得超过3m、并不得带入金属容器内使用。

安全电压的配线最好与其他电压等级的配线分开敷设。

否则，其绝缘水平应与共同敷设的其他较高电压等级配线的绝缘水平一致。

3．电气隔离
电气隔离是采用电压比为1：1，即一次边、二次边电压相等的隔离变压器实现工作回路与其他电气回路电器上的隔离。

应用电气隔离须满足以下安全条件：
1．隔离变压器必须具有加强绝缘的结构，其温升和绝缘电阻要求与安全隔离变压器相同，这种隔离变压器还应符合下列要求：
(1)最大容量单相变压器不得超过25kVA、三相变压器不得超过40kVA。

(2)空载输出电压交流不应超过1000V、脉动直流不应超过1000V、负载时电压降低一般不得超过额定电压的5％～15％。

(3)隔离变压器具有耐热、防潮、防水及抗振结构；不得用赛璐珞等易燃材料作结构材料；手柄、操作杆、按钮等不应带电；外壳应有足够的机械强度，一般不能被打开，并应能防止偶然触及带电部分；盖板至少应由两种方式固定，其中，至少有一种方式必须使用工具实现。

(4)除另有规定外，输出绕组不应与壳体相连；输入绕组不应与输出绕组相连；绕组结构应能防止出现上述连接的可能性。

(5)电源开关应采用全极开关，触头开距应大于3mm；输出插座应能防止不同电压的插销插入；固定式变压器输入回路不得采用插接件；移动式变压器可带有2～4m电源线。

(6)当输入端子与输出端子之间的距离小于25mm时，则其间须用与变压器连成一体的绝缘隔板隔开。

(7)Ⅰ类变压器应有保护端子，其电源线中应有一条专用保护线；R类变压器没有保护
端子。

2．二次边保持独立，即不接大地，不接保护导体，不接其他电气回路。

如图3—9所示，如果变压器的二次边接地，则当有人在二次边单相电击时，电流很容易流经人体和二次边接地点构成回路。

因此，凡采用电气隔离作为安全措施者，还必须有防止二次回路故障接地及窜连其他回路的措施。

因为一旦二次边发生接地故障，这种措施将完全失去安全作用。

对于二次边回路线路较长者，还应装设绝缘监视装置。

图3—9 变压器二次边接地的危险
3．二次边线路电压过高或副边线路过长，都会降低回路对地绝缘水平，增大故障接地的危险，并增大故障接地电流。

因此，必须限制电源电压和二次边线路的长度。

按照规定，应保证电源电压U≤500V、线路长度L≤200m、电压与长度的乘积UL≤100000V·m。

4．等电位联结
图3—10中的虚线是等电位联结线。

如果没有等电位联结线，当隔离回路中两台相距较近的设备发生不同相线的碰壳故障时，这两台设备的外壳将带有不同的对地电压。

如果有人同时触及这两台设备，则接触电压为线电压，电击危险性极大。

因此，如隔离回路带有多台用电设备(或器具)，则各台设备(或器具)的金属外壳应采取等电位联结措施。

这时，所用插座应带有等电位联结的专用插孔。

图3—10 电气隔离的等电位联结
五．净化电源、消除三次谐波及抑制共模干扰
隔离变压器在交流电源输入端的特点:vvv1、若电网三次谐波和干扰信号比较严重，采用隔离变压器，可以去掉三次谐波和减少干扰信号。

vvv2、采用隔离变压器可以产生新的中性线，避免由于电网中性线不良造成设备运行不正常。

vvv3、非线性负载引起的电流波形畸变（如三次谐波）可被隔离而不污染电网。

v隔离变压器在交流电源输出端的特点：
1、防止非线性负载的电流畸变影响到交流电源的正常工作及对电网产生污染，起到净化电网的作用。

2、在隔离变压器输入端采样,使得非线性负载电流的畸变不影响取样的准确性，得到能反应实际情况的控制信号。

3、若负载不平衡，也不影响稳压电源的正常工作。

一些听音响的人常会在电源上加一颗功率容量不小的隔离变压器，HP的SKVA或国内有厂商推出IKVA等。

有的用220v的冷气插座转降110V，有的则是110V变110V的1：1方式，而其作用就是要把电源中的杂讯减小，提高电源之S／N比。

在国内尤其是普通的110V及220V，因为家家户户都有电器在使用，像微波炉、电磁炉。

开关、马达运转等，在电源上会以倍频或突波的方式传至各电源插，因此电源受到污染的情形相当严重.除非你能不计一切代价用各种方式自己发电，否则就要想办法改善电源中的噪讯。

其实隔离变压器的原理很简单，主要就是针对这些杂讯都是中高周波的特性而设计。

因为我们知道，中高周波在我们的硅钢片型的变压器耗损相当大。

不大会从一次线圈感应到二次线圈输出，因此就可以达到我们要干净电源的目的。

但有些人不免担心会影响到动态范围、音场音色等问题，其实要看这个隔离变压器本身的制作水准和功率容量而定，究竟是EI型的好，或是环型的好？我们只能说。

环型好的很贵，EI型的很笨重。

使用时，我们仍要建议你做好隔离变压器本身接地的回路，往往使用者忽视这个重要性，变压器会产生磁漏及电磁干扰.如果没有把外壳金属导电的部位接到大地或电源配置好接地线路，既使做再多的隔离效果也是有限的。

还有要注意的，如果变压器本身空载就发烫。

这样子功率容量会减小。

如果变压器会振动的话，那劝你还是换一个。

不然它的杂音就会盖过许多音乐细节了。

六．隔离变压器的特性
具有电压变换功能
有滤波抗干扰功能
1)专业考试内容分析
•比重---概念题180分，占总分的64%，必答；
案例题100分，站总分的36%，其中50%为可选题；
•复习考试技巧
1、按大纲要求通读复习用书，查阅有关规范。

弄清概念，不必太多推敲。

2、典型案例和计算一定要掌握。

3、充分利用可选题机会，所以复习知识面尽量放宽。

有时电力工程问题很简单，不如做电力工程的问题。

4、题型要求一定要看清楚。

历次考试教训多多。

2)专业考试复习重点
•掌握国策：
1）大纲中3、4有关安全、节能及谐波防治是近几年的热门话题。

安全还包括接地安全；节能还包括照明节能。

2）国家规范强制性条文。

•掌握电气工程的重点问题：
1）供配电系统有关问题；
2）选址、选型问题，如变电所选址，电器设备、电缆选型等；
3）继电保护和自动装置的设计；
•掌握有关计算问题：
1）负荷计算；
2）短路电流计算；
3）继电保护整定计算；
4）防雷设计计算；
5）照度计算；
6）电动机启动、制动及保护配置计算。

•典型案例练习：
1）节能措施收效—如无功补偿问题；
2）负荷分级—负荷计算—车间变选用；
3）供配电系统主接线设计；
4）变电所平面设计及其他工种条件；
5）电器设备的选型，包括高压、低压设备；
6）导线的动稳定、热稳定校验；
7）短路电流计算—继电保护计算—控制接线设计；
8）建筑物防雷有关案例，如防雷级别确定、防雷措施选用、保护范围验算等；
9）照明设计，如照度计算、灯具选用，平面布置及光源确定等；
10）低压电动机控制电器选择；
11）PLC工作原理分析或简单编程；
12）消防系统设计，包括报警系统确定、探测器的选用、联动控制措施等；
13）总等电位连接、辅助等电位措施；
14）综合布线设计；
电气专业注册考试答题要求
1．按要求答，防止无效.（例如：用铅笔答则无效）
2．答题位置要正确。

（例如：打对号，不往括号里添ABCD，则无效）
3．有选作题的，千万不能做多。

4．试题只有对错，没有给一半分之说。

5．不能写与答案无关的文字（防止作废）。

如何答题：
1．答案:（A），一定要添上。

2．主要依据：(1)规范名称，规范号，条文号，规范内容。

（2）计算题，要先写出公式，再代入数字。

（指定的参考书，可作为依据。

）
例如：依据工业与民用配电设计规范P237，表7-3，选≥1.5，（A）.
计算：I=1.5Ie=1.5x88=118.8A
步骤要写全，电缆10KV: 1.额定电流，载流量2.热稳定 3.电压降
一、考前应预留总复习时间。

可根据你参加的考试课目，需复习的内容多少确定。

一般不应少于15天。

例如：我去年要参加的“供配电”专业考试，共有18章内容、58本规范、一本习题集需要复习。

我预留了15天作为总复习时间。

（请注意，在总复习前，你应当已经至少全面复习完一遍复习资料上的内容, 如果你还没有复习完一遍，请以最快速度尽快看完。

）1、1~5日：根据以前复习整理出的各章节要点，结合复习资料书的内容以及习题集的内容，对各章节的内容以浏览的方式加深重点印象，对习题集可多注意基本的计算方法，并标记下解题答案的页数。

这几日，以加深各章节内容在记忆中的印象为主，重点要知道在复习资料、习题集中的什么地方能找到答案。

2、6~12日：重点复习“n本规范”，对于规范，每一本、每一页都要看（但并不是都要求记住），对可能考的要点（可能是设计中的常识，也可能是“强条”，也可能是各种表下面的小字），在书上要作标记，以提高考试时查找的速度。

大家一定要注意，有”条文说明”的规范，一定要看”条文说明”。

最好把其中有公式的部分做上标记。

3、13~14日：“抱着”规范、复习资料、习题集，自己觉得哪里不熟就看哪里。

主要以放松心情为主。

4、15日：上午准备考试时需要的一切物品，下午去看考场，晚上一定要比平时早睡一点。

在白天，可把你总结的重点内容在浏览一遍。

5、平时的作息时间
应注意：1~12日，如果你晚上精力旺盛，可以多复习一段时间，第二天可以多睡一会儿。

13~15日，作息时间应当按考试时间调整。

起床，上午复习，中午休息，下午复习均应按考试日时间进行，以适应考试。

二、标记的做法：
1、可买一些不干胶贴纸，在需要的书页处（对于规范合订本，至少在各规范分隔处应有标记）进行粘贴，并写上识别内容。

2、在规范每页的重点处用水彩笔划出重点内容，便于考试时一翻开本页，就能一目了然的知道本页的重点。

三、物品准备：
1、规范：你平时复习地作了标记的规范。

当然是带“条文说明”的合订本最好。

2、资料：正式发行的各种复习资料、习题集均可以。

请注意要少而精，不宜太多。

我考试时只带了官方发行的复习资料、习题集各一本，以及一本“设计手册”。

3、科学型计算器一台，不要带有纪事功能的计算器，以免考试时被收缴。

4、签字笔二支，2B铅笔二支，削笔刀一把，手表一只。

5、装资料的背包，宜大小适合。

四、考试
1、考试前一定要再看一下资料要点，使大脑提前预热。

专业考试心得之一：专业课的复习资料准备
专业考试我准备较晚，因为新疆的基础成绩下来晚，等结果。

考了132，超了10分，比较低，放到2006年的合格线，刚过。

2006年5.1才开始专业复习。

1.考试大纲。

这个很重要，专业课复习我是按部就班。

2.各种规范。

网上也有电子版。

我是边复习边看规范。

有时在复习指导书上标注。

设计那么多年，普通的电气规范已经很熟悉了。

据说2007年不考法律法规。

千万别误解：电气法规也取消！书店有合定本卖的，我是借了本旧的。

/forum/content/223_594475_1.htm
3.注册委员会的复习指导书必备；我是看的最仔细的！
4.工业与民用配电设计手册必备；按照大纲看了一遍。

5.钢铁企业电力设计手册必备；
据说2007消减电气传动/forum/content/223_594475_1.htm
说实话，2006年考试这块内容弄的我够呛！
6.注册委员会的习题集必备。

我是每道题都联系的！主要吸取了基础考试的教训，没练题不行的。

7.电气工程师手册、智能建筑设计技术、现代建筑电气技术资质考试复习问答基本无用。

第一本书我在新疆就送人了，第二本考试带了没翻，第三本考试翻了一道题。

其他的资料，能带上最好！反正专业考试都是拖着大大的行李箱，还有亲人陪同的，场面很感人！
2008注册电气工程师专业考试感想
电气, 感想, 工程师, 考试, 专业
今年参加了供配电的专业考试，有些体会与大家分享。

整体看考试的难度还是有的，考试不再是规范的原条文规定，比如考安防对电源的要求时，4个答案与规范都不一致，对规范理解稍有偏差就会选错。

考电气装置的耐压，但题考的实
际是断路器的耐压，陷阱多多。

案例分析题，考题之间没必然联系，考题陷阱较多，比如照度计算：给出了灯具效率，这与系数法计算无关。

同时还要求计算RI，其高度是灯高－工作面，而不是空间高度。

如果一步算错，时间耗费很多。

防雷技术考避雷针，但要注意考的是变电所而不是建筑物，不然你反复算也算不出了。

时间宝贵啊，我就耗了20分钟，才想到两者的计算是不同的。

还考了王厚余书中的内容（莫非他出题？）。

如果没看过很难分析准确，我虽然有书，但
觉得不是考试指定书籍没有带，5道题，真是懊恼啊！！
对于综合布线的考的简单，但对工作区面积的划分难倒了很多人，因为07年规范上没有，
看民规可见划分原则。

今年考题对短路计算考的多，两天都考到了。

主要是概念的理解，比如远端、近端的简化条件，如果仅仅看设计手册，那充其量能计算短路电流，对于考理解的短路题都得蒙。

考题的难易因人而异，我不谈难易。

但感觉今年的考题考得很有水平，考题是精心设计的。

即使找到规范上的条文也不见得答对。

想通过考试仅仅看自己熟悉的部分肯定很难，考题的设置明显考虑了设计者所从事的行业，比如钢铁类、线路设计、110KV的设计。

这些都不是建筑设计院所熟悉和擅长的。

一般同一类行业出4～5题，40题还盛多少呢？这类题
另外今年的房地产行业不好，设计院的工作相对少了，参加考试的人数比较多，有可能提
高分数线。

现在只能等成绩了。

祝朋友们好运
建筑电气论坛
•请问注册电气工程师基础考试成绩有没有期限啊？请问注册电气工程师基础考试成绩有没有期
限啊？
注册电气工程师(供配电专业)考试体会
我今年参加了注册电气工程师(专业)考试，谈谈我的考试体会。

第一天的考试全部为选择题。

选择题又分为单选题和多选题。

根据以往参加考试的同事介绍，第一天的考试主要难点是多选题，多选题的答题要求要完全与答案相符。

多选一项，少选一项或错选一项都不得分。

从考试情况看确实如此。

单选题比较容易做对。

今年的单选题计算题很多，很费时间。

我把单选题做完时，时间过了一半。

由于多选题分值比单选题多，从时间分配上来说，多选题的用时应该多些。

后来在做多选题时，很多题都来
不及翻书，只好凭经验作答。

今年的考题中，有关于架空线的题目，我估计分值不少于15分。

我个人认为完全没必要出这么多有关架空线的题目。

大部分考供配电的考生来自工业行业设计院或建筑设计院，基本上没机会做架空线设计。

所以我认为这部分题目偏题了。

由于注册电气工程师考试规范大全
没有包含这方面的规范，好几题没做。

第二天案例考试，第一道题是负荷计算，这道题特别费时，我大约花了十八分钟，这大大超
过一道题所允许的时间。

我上午考试题没做完。

做了二十一题。

很多人在上午的考试中第一道题吃了亏，花了大量的时间做第一道题，做出来的结果还是错的。

这道题计算量很大，是
容易算错的。

幸运的是我这道题做对了。

上午的题目中，试卷前面的题目是比较费时，而后面的题目比较简单。

如果按顺序做，后面
的题目就来不及做。

很多人在这方面吃亏了。

有一道计算题要求用二项式法求计算负荷。

工业与民用配电设计手册第三版把这一计算法淘
汰了（第一版有这一计算法）。

第二天下午的案例考试，关于变电站的题目不少，这部分是我最熟悉的。

因为最近两年，我除了做变电站外，其它的项目几乎没做。

但关于变电站部分的题目大部分是计算题，计算量大，很费时。

所以我放弃了大部分的变电站的题目。

案例考试很不好的一点是，不同的题目所花的时间相差很大，而分值都是两分。

这是很不公平的。

应该根据题目的难度及所花的时间不同给不同的分值。

我觉得今年的案例考试对建筑设计院有利。

40题选25题，建筑设计院的考生可以放弃自己不熟悉的变电站部分的题目而做自己熟悉的火灾报警、综合布线、照明。

而变电站部分的题目过于费时，熟悉这部分的人也只好放弃自己熟悉的内容而去做自己相对不熟悉的火灾报
警、综合布线。

现在的工作很少用笔写字，我写字的速度实在太慢，为了写快，只好写差点。

卷面实在是太
差。

案例考试上午和下午都没有做完25题。

我考试前得了肩周炎，痛死我了。

我还有用这只病手去翻书，真是命苦。

不知道今年能不能过，如果过不了，明年再考。

电气传动自动化技术手册第2版，天津电气传动设计研究所编。

我买了这本书，138元，指
定参考书之一。

专业案例考试为40题选25题。

给了自己选择的余地。

我的强项是继电保护、短路电流计算、生产装置配电及接地。

但继电保护和短路电流计算量大，花费时间多，如果挑这些题目做是很吃亏的。

所以我放弃了部分的短路电流计算和继电保护题。

大型设计院强电和弱电是由不同的人来做设计的。

不同行业的设计院工作侧重点不一样。

如果日常工作只是做照明配电和弱电设计，这部分设计人员参加今年的考试的话，放弃那些自己不熟悉而又费时的继电保护、短路电流计算题。

做自己熟悉的照明及弱电题目。

从这方面讲，对于部分人来说，今年的考试比去年容易。

对于那些精于做变电站，很少做弱电的人来说，情况就不同了。

挑自己熟悉的继电保护和短路电流计算之类的题目做，时间不允许，做那些不费时的题目，自己又不熟悉，明显是拿自己的短处与别人的长处比。

根据以上分析：对于今年的考试，建筑设计院的考生、弱电专业的考生或做类似的工作内容的考生，通过率会比往年高。

专做变电站设计的考生，通过率与去年相当。

如果提高通过率的分数，对于那些做变电站设计的考生将是灾难性的，这部分考生中的很大部分只好等待来年再考了。