Радиостанции портативные, автомобильные, базовые Радиомодемы 3G, GSM  сотовые модемы Антенны, автомобильные, базовые. VHF, UHF, GSM, CDMA Блоки питания и преобразователи напряжения GSM ретрансляторы

[о компании] [информация] [прайс-лист]
\на главную\информация\радиословарь


 

тел.(495) 220-95-14, info@mobilradio.ru
поставка по России, СНГ
 

Гальваническая развязка (изоляция)

Гальваническая развязка цепей является радикальным решением большинства проблем, связанных с заземлением


Радиостанции

Ajetrays
Alinco
Icom
Kenwood
Motorola
Midland
Vector
ВЭБР

Радиомодемы

CalAmp/Dataradio
Conel
MDS
Javad
Спектр

GSM модемы

CalAmp
Conel
Спектр

Антенны

Блоки питания и преобразователи

Информация

(495) 220-95-14
info@mobilradio.ru



Гальваническая развязка (гальваноразвязка, гальваническая изоляция) – это название общего принципа электрической изоляции рассматриваемой электрической цепи относительно других цепей, присутствующих в данном устройстве. Это передача энергии или сигнала между электрическими цепями без электрического контакта между ними. Гальванические развязки используются для передачи сигналов, для бесконтактного управления и для защиты оборудования и людей от поражения электрическим током.

В качестве примера гальванической развязки может выступать трансформатор. Первичная обмотка трансформатора полностью изолирована от вторичной, поэтому между ними никаких токов возникнуть не может в принципе (кроме случаев пробоя), хотя разность потенциалов в обмотках может быть очень большой. Таким образом, даже если вторичная обмотка гальванически связана с корпусом и, соответственно, с землей, никаких паразитных токов, опасных для оборудования и персонала, на корпусе не возникнет.

Гальваническая развязка цепей может обеспечиваться разными техническими способами: трансформаторная (индуктивная) гальваноразвязка (трансформаторы, цифровые изоляторы на высокочастотном трансформаторном принципе), оптическая гальваноразвязка (оптроны, оптореле), ёмкостная гальваноразвязка (цифровые изоляторы на ёмкостном принципе), электромеханическая развязка (электромеханические реле). Оптрон, конденсатор, трансформатор - устройства позволяющие передавать электрические сигналы без электрического контакта. Изолированные участки цепи в случае конденсатора взаимодействуют через энектростатическое поле, трансформатора - магнитное поле, а в оптроне через световое излучение.

Противоположное понятие - Гальваническая связь - применяется в случае, если имеется непосредственное соединение двух и более участков электрической цепи, а гальваническая развязка - это, соответственно, такая организация взаимодействия участков электрических цепей, при которой непосредственный контакт отсутствует.

Гальваническая изоляция применяется для решения двух задач:

1. Обеспечение независимости сигнальной цепи (при подключении приборов и устройств) за счёт того, что гальваническая изоляция обеспечивает независимый контур тока сигнальной цепи относительно других контуров токов, возникающих при соединении приборов и устройств. Например, это может быть независимость цепи измерения от силовой исполнительной цепи. Независимость сигнальной цепи решает целый ряд проблем электромагнитной совместимости (ЭМС): улучшает помехозащищённость, соотношение сигнал/шум в сигнальной цепи, точность измерения. Гальванически изолированный вход или выход устройства всегда способствует лучшей его совместимости с другими устройствами в тяжелой электромагнитной обстановке. В многоканальных измерительных системах (системах сбора данных) гальваническая развязка бывает как групповая (одна на несколько каналов измерения), так и поканальная (индивидуальная для каждого канала измерения).

2. Обеспечение электробезопасности при работе с оборудованием согласно ГОСТам на электробезопасность. Для электрического оборудования для измерения, управления и лабораторного применения применяют ГОСТ52319-2005, согласно которому определяют требования к стойкости изоляции (испытательному напряжению). Важно отметить, что гальваническая изоляция – это одна из технических мер обеспечения электробезопасности, поэтому требования к изоляции конкретной цепи всегда следует рассматривать в совокупности с другими мерами электобезопасности (защитное заземление, цепи ограничения тока и напряжения и т.д. по ГОСТ52319-2005), принятыми в данном конкретном случае.

Недостатки гальванической изоляции

Основным недостатком цепей с гальванической развязкой является повышенный уровень помех от DC/DC-преобразователя, который, однако, для низкочастотных схем можно сделать достаточно малым с помощью цифровой и аналоговой фильтрации. На высоких частотах ёмкость подсистемы на землю и ёмкость между обмотками трансформатора являются факторами, ограничивающими достоинства гальванически изолированных систем. Ёмкость на землю можно уменьшить, применяя оптический кабель и уменьшая геометрические размеры гальванически изолированной подсистемы.

Распространённой ошибкой при применении гальванически развязанных цепей является неверная трактовка понятия "напряжение изоляции". В частности, если напряжение изоляции модуля ввода составляет 3 кВ, это не означает, что его входы могут находиться под таким высоким напряжением в рабочих условиях.

В зарубежной литературе для этого используют три стандарта: UL 1577, VDE 0884 и IEC 61010-01, но в описаниях устройств гальванической развязки не всегда даются на них ссылки. Поэтому понятие "напряжение изоляции" трактуется в отечественных описаниях зарубежных приборов неоднозначно.

Главное различие состоит в том, что в одних случаях речь идёт о напряжении, которое может быть приложено к изоляции неограниченно долго (рабочее напряжение изоляции), а в других случаях речь идёт об испытательном напряжении (напряжение изоляции), которое прикладывается к образцу в течение времени от 1 минуты до нескольких микросекунд. Испытательное напряжение может в 10 раз превышать рабочее и предназначено для ускоренных испытаний в процессе производства, поскольку определяемое этим напряжением воздействие на изоляцию зависит также от длительности тестового импульса.

Связь между рабочим и испытательным (тестовым) напряжением изоляции по стандарту IEC 61010-01

Рабочее напряжение. В Воздушный зазор, мм Испытательное напряжение, В
Пиковое напряжение импульса, 50 мкс Среднеквадратическое (действующее) значение, 50/60 Гц, 1 мин Постоянное напряжение или пиковое значение напряжения 50/60 Гц, макс., 1 мин
150 1,6 2550 1400 1950
300 3,3 4250 2300 3250
600 6,5 6800 3700 5250
1000 U5 10200 5550 7850

Таблица показывает связь между рабочим и испытательным (тестовым) напряжением изоляции по стандарту IEC 61010-01. Как видно из таблицы, такие понятия, как рабочее напряжение, постоянное, среднеквадратическое или пиковое значение тестового напряжения могут отличаться очень сильно.

Электрическая прочность изоляции отечественных средств автоматизации испытывается по ГОСТ 51350 или ГОСТ Р МЭК 60950-2002, то есть синусоидальным напряжением с частотой 50 Гц в течение 1 минуты при напряжении, указываемом в руководстве по эксплуатации как напряжение изоляции. Например, при испытательном напряжении изоляции 2300 В рабочее напряжение изоляции составляет всего 300 В (табл. 1).








www.MobilRadio.ru     info@MobilRadio.ru    (495) 220-95-14  2003-2017 © ООО "МобилРадио"  Все права защищены. 
При использовании материалов сайта ссылка на www.MobilRadio.ru обязательна. Cайт носит исключительно информационный характер и ни при каких условиях информационные материалы и цены, размещенные на сайте, не является публичной офертой, определяемой положениями Статьи 437 Гражданского кодекса РФ