İzolasyon Trafosu (İzolasyon Transformatörü)

Elektrik sistemlerinde izolasyon transformatörleri kullanıcı güvenliğinin sağlanmasında ve elektrikli ekipmanların korunmasında son derece önemli bir rol oynamaktadır. Ancak ihtiyaçlarınıza uygun izolasyon transformatörü tipini seçerken birçok zorlukla karşılaşılabilir. Aşağıdaki makale, izolasyon trafosu seçerken kalite ve boyuttan, performans ve güvenlik özelliklerine kadar önemli noktaları öğrenmenize yardımcı olacaktır. Doğru seçimi yapmak ve elektrik sistemini en iyi şekilde korumak için danışalım.

İzolasyon trafosu bir demir çekirdek üzerindeki iki sargıdan oluşur. Birinci bobin güç kaynağına, ikinci bobin ise elektriğe ihtiyaç duyan cihaza bağlanır.

İlk bobine güç uygulandığında akım demir çekirdekten akacak ve bir manyetik alan oluşturacaktır. Bu manyetik alan elektromanyetizmaya neden olacak ve ikinci bobinde bir akım oluşacaktır. Bu işlem sırasında ikinci bobin üzerindeki akım birinci bobinden tamamen izole edilecek ve dolayısıyla iki bobin arasındaki gerilim de tamamen izole edilmiş olacaktır.

Bu, elektriğe ihtiyaç duyan ekipmanların elektrik çarpması riskinden korunmasına yardımcı olacak ve sistemde elektrik sorunu oluştuğunda sorunları en aza indirecektir. İzolasyon transformatörleri sıklıkla tıbbi ekipmanlarda, endüstriyel makinelerde ve güvenlik elektrik sistemlerinde kullanılır.

Yaygın izolasyon trafosu türleri şunları içerir: DC izolasyon transformatörü, AC izolasyon transformatörü, kendiliğinden kapanan izolasyon transformatörü ve yüksek frekanslı izolasyon transformatörü.

• DC izolasyon trafosu, kaynak ve yük devrelerini izole etmek için kullanılan bir transformatör türüdür. Elektrikli cihazların diğer kaynaklardan veya elektrik şebekesinden gelen parazitli sinyallerden yalıtılmasına yardımcı olurlar. DC izolasyon transformatörleri genellikle bilgisayarlar, televizyonlar, klimalar ve diğer elektrikli ev aletleri gibi uygulamalarda kullanılır.
• AC izolasyon trafosu, AC uygulamalarında kullanılan bir transformatör türüdür. Kaynak devresinden gelen AC gücünün bir izolasyon transformatörü aracılığıyla yük devresinden izole edilmesini sağlarlar. AC izolasyon transformatörleri, jeneratörler, voltaj dengeleyiciler ve diğer endüstriyel elektrikli ekipmanlar gibi uygulamalarda yaygın olarak kullanılır.
• Kendiliğinden kesilen izolasyon trafosu, bir olay durumunda gücü otomatik olarak kesmek üzere tasarlanmış bir transformatör türüdür. Elektrik çarpması riski olduğunda izolasyon transformatörü otomatik olarak güç kaynağının bağlantısını keser ve kullanıcılara ve diğer elektrikli ekipmanlara yönelik riski azaltır.
• Yüksek frekanslı izolasyon trafosu, yüksek frekanslı uygulamalarda elektrikli ekipmanların izolasyonunda kullanılır. Yüksek frekanslarda çalışırken cihazları güvende tutmak için izolasyon kullanırlar. Yüksek frekanslı izolasyon transformatörleri tıbbi ve bilimsel uygulamalarda yaygın olarak kullanılmaktadır.

İzolasyon transformatörlerinin kullanımı, elektrikli ekipmanın korunmasında ve kullanıcı güvenliğinin arttırılmasında birçok belirgin fayda sağlar.

• İzolasyon transformatörleri, iki farklı güç kaynağı arasındaki güç devresini ayırmaya yardımcı olarak aralarında yalıtım oluşturur. Bu, devreler arasında akımın geçmesini önlemeye yardımcı olur ve elektrik kazası riskini en aza indirir.
• İzolasyon transformatörleri elektrik arızalarından kaynaklanan hasarları en aza indirir. İzolasyon transformatörü, güç kaynağı devrelerini yüksek gerilim kaynağından ayırarak, bir arıza oluştuğunda elektrikli ekipmanların ters akım akışından etkilenmemesini sağlar. Bu, elektrikli ekipmanların tahribat ve hasar gibi endişe verici risklerden korunacağı anlamına gelir.
• İzolasyon transformatörü, elektrikli ekipmanın gürültüsünü ve parazitini en aza indirir. İzolasyon transformatörü kullanırken iki güç kaynağını birbirine bağlayan köprünün açılıp kapanabilen bir kapı gibi olduğunu fark edeceğiz. Bu, elektrikli cihazlardan kaynaklanan gürültüyü önemli ölçüde azaltır ve daha temiz, daha kararlı bir güç kaynağı oluşturur.

Nötr topraklanmış bir izolasyon transformatörüne gelince, çıkış devresine genellikle "ayrı olarak türetilmiş kaynak" adı verilir. Transformatörün yukarıdaki izolasyon özellikleri göz önüne alındığında aşağıdaki gibi faydalara sahip olacağız:

• İlk avantaj, veri merkezindeki ana topraklama sistemini, IT ekipmanlarının ihtiyaç duyduğu topraklama sistemine dönüştürmesidir, açıkça önemli bir işlevdir. Veri merkezlerindeki BT ekipmanları her zaman TN-S topraklama sisteminden çalıştırılır. Bazı durumlarda güç kaynağı TNS sistemini besler, dolayısıyla herhangi bir değişiklik yapılması gerekmez. Genel olarak TT veya IT topraklama sistemleri, IT ekipmanı tarafından kullanılmadan önce bir transformatör kullanılarak TN-S'ye dönüştürülmesini gerekir.
• İkinci fonksiyon ise, ana nötr telinin ciddi güç kalitesi sorunları yaşadığı, tedarik edilen ana nötr telinin diğer müşterilerle paylaşıldığı ve farklı bir şekilde oluşturulduğu, veri merkezinden uzakta veya çok güvenilmez olduğu düşünüldüğünde kullanılan yeni bir nötr tel oluşturmaktır, kesilebilmesini veya toprakla bağlantısının kesilebilmesini sağlar. Gelişmiş ülkelerde ve yeni büyük binaların çoğunda, TN-S nötr kaynağı müşterinin tesislerinde ve genellikle veri merkezine yakın bir yerde bulunur ve bu durumda nötrün kalitesi mükemmel olarak değerlendirilecektir. Ancak diğer durumlarda, toprağa olan nötr bağlantı açık havada olabilir, uzak olabilir, paylaşılabilir ve bozulmuş bir dağıtımın veya sistem aşırı yükünün bir parçası olabilir. Bu koşullar altında, nötr kablonun toprağa karşı önemli bir ofseti veya parazit voltajı olabilir veya daha kötüsü, toprak bağlantısını kaybedebilir veya kesintiye uğrayabilir. Bu sorun, zamanla düşük empedanslı metal-metal bağlarını korumanın zor olabileceği tropikal iklimlerde daha da kötüleşir. Nötr kayıp durumunda şebeke gücü doğrudan IT ekipmanına iletilirse, yüksek voltaj nedeniyle ciddi ekipman arızaları meydana gelebilir. Bu sorunlar gelişmekte olan ülkelerde yaygındır ve gelişmekte olan pazarlarda kullanıldığında veri merkezi güç sistemi tasarımlarının sıklıkla ek transformatörlere ihtiyaç duymasının nedeni budur.
• Nötr kabloları bağlamadan kaynakları birleştirmenin üçüncü işlevi, veri merkezlerinde yaygın olarak kullanılanlar gibi yedek güce sahip acil durum güç sistemleri için ayrılmıştır. Bir veri merkezi, kritik yüklere giden gücün sürekliliğini sağlamak için birden fazla şebeke hizmeti ve jeneratörün anahtarlarla bir araya getirilmesiyle çalıştırılabilir. UPS'in kendisindeki bypass, UPS modülünden gelen ve esasen UPS'in çıkışına "bağlanmış" olan alternatif bir güç yoludur. İki kaynak bir anahtarlama düzenlemesi aracılığıyla birleştirildiğinde, iki giriş nötr bağlantısının ve tek bir çıkış nötr bağlantısının olduğu bir durum ortaya çıkabilir.
• Dördüncü işlev, RCD'nin veya diğer güvenlik sistemlerinin gereksiz şekilde etkinleştirilmesine neden olabilecek dolaşım akımlarını önlemektir; bu, aynı zamanda, ikili güç konfigürasyonu gibi kaynakların birleştirildiği durumlarla da ilgilidir. Nötr iletkenler arasında akım akışı her zaman ayrı kökenli nötr iletkenler birbirine bağlandığında meydana gelir, ancak önceki paragrafta da belirtildiği gibi buna kanunen izin verilmediğinden bir sorun yaratmamalıdır. Ancak UPS aynı nötrden gelen iki girişten beslendiğinde bile dolaşım akımları oluşabilir. Bu nedenle UPS'e hem redresör hem de bypass nötr bağlantısının sağlandığı herhangi bir sistemde, güç devrelerindeki herhangi bir RCD koruması gereksiz yere devreye girecektir. RCD aktivasyonunu önlemek için redresör beslemesine, UPS modülü çıkışına veya bypass'a yerleştirilmiş bir izolasyon transformatörü gereklidir.

İzolasyon transformatörlerinin temel kullanım alanlarından biri, özellikle insanların kaza yapma riski taşıyan elektrik kaynaklarının ortaya çıkabileceği üretim tesislerinde kullanıcıları korumaktır. İzolasyon transformatörleri, elektrik çarpması olasılığını tamamen ortadan kaldırarak elektrik kazası riskini en aza indirmeye yardımcı olur. Ayrıca izolasyon transformatörleri statik ve dinamik güç sistemlerinde, güneş enerji sistemlerinde ve daha birçok uygulamada da kullanılmaktadır.

Kısacası modern endüstride izolasyon transformatörlerinin kullanımı yadsınamaz. Bu cihaz, çeşitli elektrik sistemlerinin istikrarlı ve sürekli çalışmasını sağlayarak kullanıcı güvenliğinin korunmasına ve elektrik kazası riskinin en aza indirilmesine yardımcı olur.

Özellikle enerji üretim ve dağıtım sistemlerinde izolasyon transformatörü satın almayı seçmek son derece önemlidir. İzolasyon transformatörleri, insanlara elektrik çarpması riskinin en aza indirilmesinde ve elektrikli ekipmanların dokunma voltajının etkilerinden korunmasında önemli bir rol oynamaktadır.

İzolasyon transformatörü seçerken önemli faktörlerden biri üretim kapasitesidir. Büyük kapasiteli izolasyon transformatörleri genellikle küçük kapasiteli ürünlere göre daha pahalıdır. Ancak gerekli kapasitenin karşılanmaması aşırı yüklenmeye neden olacak, yangın ve güvenlik risklerine yol açacaktır.

Ayrıca transformatörün doğruluğu da dikkate alınması gereken bir faktördür. Transformatörün gerekli doğruluğu sağlamaması ölçüm hatalarına yol açacak ve sistemin elektriksel performansını etkileyecektir. Bu nedenle, garantili doğrulukla, enerji tasarrufu sağlamaya ve elektrik sisteminin tüketimini en aza indirmeye yardımcı olan yüksek kaliteli bir izolasyon transformatörünün seçilmesi gerekir.

İzolasyon transformatörü seçerken dikkate alınması gereken bir diğer faktör güvenilirliktir. Dayanıklılığı yüksek olan izolasyon transformatörleri, değişen gerilim ortamlarında çalışabilmekte ve dış etkenlere dayanabilmektedir. Bu, güvenilirliği artırmaya ve elektrik sisteminizin güvenliğini sağlamaya yardımcı olur.

Son olarak izolasyon transformatörünün işletme ve bakım maliyetlerinin de dikkate alınması gerekir. İyi bir ürün, düşük bakım ve işletme maliyetlerine sahip olacak, bu da maliyetlerden tasarruf etmenize ve elektrik sisteminin verimliliğini artırmanıza yardımcı olacaktır.

Kullanımı güvenli, kaliteli izolasyon trafo ekipmanına yatırım yapmak için saygın bir markayı seçmek çok önemlidir. Schneider Elektrik, elektrikli ekipman pazarında güvenilir bir marka olacağından emindir. Elektrikli ekipman imalat endüstrisindeki deneyimi ve profesyonelliğiyle Schneider Elektrik, birçok müşterinin katı gereksinimlerini karşılamak için yüksek kaliteli ürünler piyasaya sürdü. Bunlar arasında Schneider izolasyon transformatörü, elektrik sistemindeki elektriksel riskleri en aza indiren tasarımıyla, özellikleri ve kalitesiyle son derece beğenilen bir üründür. Ürün, yüksek izolasyon özelliklerine sahip olup, elektrikli bileşenlerin, elektrikli ekipmanların ve kullanıcıların korunmasına yardımcı olur.

Schneider'in ABT7 transformatörü, kontrol devrelerine alternatif akım sağlarken onları ana güç kaynağından yalıtır. ABT7 transformatörü, madencilik ve motor kontrol merkezi (MCC) ayarlama gibi uygulamalarda bireysel yükleri veya yük gruplarını ekonomik olarak besler. Bu, motor koruma röleleri ve kontaktörler gibi düşük voltajlı AC gücü kabul eden sistemler için ideal çözümdür.

Bir binanın veya endüstriyel projenin elektrik sisteminde izolasyon trafosu seçimi oldukça önemlidir. Doğru izolasyon transformatörünün seçilmesi, elektrik sisteminin daha iyi çalışmasına yardımcı olacak ve maksimum ekonomik verimlilik sağlayacaktır.

İlgili ürünler:

Transformatörler ve Güç Kaynakları

Şebeke Analizörleri