Разделительные и нейтрализующие трансформаторы

Разделительные трансформаторы позволяют гальванически развязывать цепи переменного тока, поэтому они часто используются для разрыва контуров заземления, подавления синфазных помех и т.д. (рис. 2.38). При постоянном и переменном напряжении с частотой 50 Гц синфазные помехи подавляются полностью.

При более высоких частотах подавление синфазных помех снижается вследствие паразитной емкости между первичной и вторичной обмотками. В этом случае помогает заземленный экран, который позволяет синфазным токам течь непосредственно к источнику синфазного напряжения, проходя мимо приемника (рис. 2.39.). Так как разделительный трансформатор находится в цепи сигнала, его коэффициент трансформации в полосе частот сигнала должен быть постоянным.

Эффективность экрана существенно зависит от полного сопротивления Z обратной линии к источнику синфазного напряжения. Где лучше заземлить экран – у передатчика или приемника – зависит от места нахождения источника синфазного напряжения, размещения трансформатора и т. п. Для оценки степени подавления синфазной помехи необходимо знать значения емкостей между экранами и обмотками (100 пФ...1 нФ). При несимметричном расположении экрана относительно обмоток и несимметричном размещении изоляции, что является, как правило, результатом грамотно выполненной изоляции, рассчитанной на воздействие определенного перенапряжения, необходимо обращать внимание на установку экрана.

Правильно построенные разделительные трансформаторы для мостовых и других измерительных цепей имеют до трех экранов (рис. 2.40). Оптимальное подсоединение экрана зависит от вида и имеющихся условий присоединения к массе и земле.

В заключение рассмотрим две схемы включения разделительных трансформаторов. На рис. 2.41, а показана гальванически развязанная передача управляющих импульсов на электроды управления мощных полупроводниковых приборов, которые находятся под разными потенциалами трехфазной системы. На рис. 2.41, б показана схема подключения к сети питания измерительного прибора в лаборатории высокого напряжения. Возникающие в оболочке измерительного кабеля переходные токи из-за гальванической развязки не могут прямо через корпус прибора проходить на землю, а только через паразитную емкость С _пар1. Из-за большого сопротивления пути прохождения тока по оболочке кабеля эти токи очень малы и, следовательно, создают малое напряжение помех.

Разделительный трансформатор не только снижает напряжения помех, но и предотвращает обратные перекрытия. Экран трансформатора благодаря емкости С _пар2 приводит потенциал сетевого трансформатора осциллографа к потенциалу его корпуса и, таким образом, исключает опасность пробоя изоляции.