Proč potřebujeme galvanickou izolaci?

Velmi často v elektrických zařízeních je potřeba eliminovat elektrické spojení mezi vysokonapěťovým a nízkonapěťovým řídicím obvodem. Jinými slovy je nutné chránit nízkonapěťová zařízení před napětím napájecích obvodů v stovkách nebo dokonce tisících voltů. Technicky to znamená, že v tomto systému nebo elektrickém zařízení je nutné vyloučit tok proudu běžnými obvody. Nedostatek proudu znamená, že existuje velký ohmický odpor mezi běžnými vodiči obou zařízení, což je ekvivalentní přerušení obvodu. Tento úkol je řešen galvanickým oddělením - zařízením, které eliminuje galvanické spojení mezi elektrickými zařízeními.

Představte si běžný průmyslový elektromotor. Ve výrobních podmínkách má většina motorů provozní zásobování napětí je vyšší 200V, což je nebezpečné pro personál. Proto napájení napájecího napětí na vinutí, tj. Motor se zapíná pomocí přídavných zařízení, které spínají napájecí obvody. Na druhou stranu je třeba také ovládat spínače, například tlačítkem, a galvanické oddělení chrání obsluhu před poškozením nebezpečné napětí.

Samy o sobě, spínací zařízení, jako jsou stykače a startéry jsou zařízení, ve kterém je konstrukce eliminuje elektrický kontakt mezi vstupním (piny elektromagnetickým vinutím) a výstup (výkon kontaktní skupina startéru). Komunikace mezi nimi se provádí pouze prostřednictvím mechanického působení magnetického pole se strukturálními prvky pohonu, přičemž napájecí motoru vysoké napětí postrádá ovládací panel.

Existují další možnosti technického řešení galvanické izolace. Především jsou to transformátory. S jejich pomocí se snadno vyřeší galvanické oddělení energie. Tato metoda byla obzvláště široce používána v elektronice pro domácí použití. Skutečnost, že napájení domácích spotřebičů je pro člověka nebezpečné. Například při absenci elektrické izolace mezi sítí a zpracování televizního signálu spotřebitelské karty, život ohrožující potenciál bude na všech kovových prvků TV designu, a přístupu k „televizní vnitřností“ plně přístupné domů „kutilství“. Problematika ochrany elektrického napětí na těchto zařízení je jednoduchá: vstupní domácí spotřebiče je umístěn mezi transformátorem a sítě. Jeho primární vinutí do sítě, a poskytuje sekundární proud v tom indukované pro napájení TV. Zde se objeví i jeden z užitečných funkcí transformátoru - je realizováno pomocí galvanického oddělení analogový signál, který je široce používán v různých zařízeních.

S vývojem výkonových polovodičových zařízení byly široce používány spínací přístroje - optiothyristory s optočlenovým (lehkým) řídícím kanálem. Vstupní (řídicí) obvod optočlenu obsahuje žárovku nebo LED, která je zapnuta při použití řídicího signálu. Světelný tok spadá na fotosensitivní tyristorovou řídící elektrodu, která zahrnuje obvod napájení anodové katody. To zajišťuje 100% nepřítomnost galvanického vstupu vstup-výstup. Další variantou optočlenů jsou opto-tranzistory, které snadno řeší galvanickou izolaci analogového signálu, například v senzory zařízení.

Použití galvanických uzlů ve strojírenství má mnohem větší rozsah řešených problémů, než je popsáno v tomto článku. Moderní technologie neustále doplňují seznam takových zařízení pro inženýrské aplikace.