Um trafo isolador, ou como é popularmente conhecido, transformador isolador, é utilizado para transferir energia elétrica de uma fonte para um equipamento ou dispositivo.
Se você conhece um pouco sobre transformadores no geral, esse é o papel de qualquer tipo de transformador disponível no mercado.
A diferença para um transformador isolador é que enquanto ele faz a tranferência de tensão, o equipamento isola o enrolamento de saída (secundário).
Isso é importante principalmente para garantir a segurança do local, e ruídos de energia elétrica no isolamento secundário do trafo isolador.
Cada vez mais, novos equipamentos ligados à energia elétrica chegam ao mercado.
E naturalmente, as indústrias, empresas e residências estão cada vez mais adicionando aparelhos elétricos às suas rotinas.
Um transformador é utilizado para garantir que a energia elétrica que está chegando até os equipamentos seja a ideal, não maior e nem menor do que o necessário para o seu funcionamento.
O Que é um Trafo Isolador?
Um transformador de isolamento é um dispositivo usado para isolar eletricamente dois circuitos. É essencialmente um transformador com dois enrolamentos secundários, um dos quais está conectado a cada circuito.
O enrolamento primário é comum a ambos os circuitos e os dois enrolamentos secundários são isolados um do outro.
Isso permite que a energia seja transferida entre os circuitos sem qualquer conexão elétrica entre eles.
Os enrolamentos primário e secundário de um trafo de isolamento podem ser conectados ao mesmo terra ou podem ser separados pelo uso de um condutor comum quente ou neutro.
Como Funciona o Trafo Isolador?
O transformador isolador possui dois enrolamentos, chamados primário e secundário. Um dos quais está permanentemente conectado ao terra.
O outro enrolamento é usado para isolar a carga do solo. Isso permite que a carga seja alimentada por uma tensão diferente da terra.
Por exemplo, a saída de uma fonte de alimentação pode ser conectada à terra através de um trafo de isolamento.
A tensão de saída da fonte de alimentação será então maior que a da entrada e normalmente será regulada até seus limites pelo transformador.
Se uma fonte de tensão estiver conectada à saída do transformador, ela permanecerá em zero (terra) volts. No entanto, se você conectar a saída de um trafo isolador ao terra, a fonte de tensão também estará no terra.
Isso faz com que uma pequena corrente flua através da carga e fornece uma corrente de zero (terra) volts.
A energia elétrica entra pelo enrolamento primário e sai pelo secundário. E no caso do trafo isolador, ele é capaz de manter o enrolamento secundário na mesma tensão que o primário.
Isso só vai acontecer nos equipamentos que tenham o número de espiras igual em cada um dos enrolamentos.
Assim, existem diferentes tipos de transformador, sendo o trafo isolador um deles.
A transferência de potência entre os enrolamentos acontece através da indução magnética, e é por isso que a isolação galvânica acontece.
Esse tipo de equipamento é útil para cumprir os requisitos da NR10 em diversas empresas e indústrias.
Leia o artigo sobre: Trafo Trifasico: O Que É? Como Funciona?
Quando Usar o Trafo Isolador?
Os transformadores de isolamento são usados em muitas aplicações, incluindo: Fontes de alimentação de alta tensão.
O transformador possui dois enrolamentos de alta tensão que são conectados ao lado de alta tensão da fonte de alimentação, geralmente por meio de um interruptor.
Os dois enrolamentos podem ser conectados em série ou em paralelo. Um capacitor é usado para isolar o secundário do primário.
Uma das aplicações mais comuns é fornecer uma maneira segura de isolar equipamentos da fonte de alimentação principal.
O trafo isolador é comum em circuitos eletrônicos para garantir mais segurança ao sistema de equipamentos elétricos.
É comumente utilizado para proteção contra choque elétrico, e para reduzir o ruído elétrico em certos dispositivos.
Ou ainda, para transferir energia entre circuitos que não deveriam ser conectados.
É possível encontrar um transformador isolador em sistemas de força, distribuição e iluminação.
Além disso, são usados para alimentar equipamentos sensíveis utilizados em diversas aplicações.
Isso pode ser importante em ambientes médicos ou laboratoriais, onde garantir a segurança elétrica é fundamental.
Alguns exemplos são os computadores, dispositivos médicos ou instrumentos utilizados em laboratórios.
Em ambientes industriais, eles podem ser usados para criar um ambiente de trabalho seguro isolando circuitos elétricos perigosos dos funcionários.
Leia o artigo sobre: Transformador De Energia Para Sua Empresa
Como resultado, eles podem executar muitas funções importantes sem perigo de danos ao equipamento.
Para a maioria das aplicações industriais, os transformadores de isolamento são usados em conformidade com o Código Elétrico Nacional (ANEEL) e os códigos de incêndio locais.
Além de cumprir as normas de segurança elétrica, eles também ajudam a proteger equipamentos sensíveis do contato acidental com peças energizadas.
Um trafo isolador que é bem projetado pode bloquear a interferência que é causada em loops de aterramento.
Outra aplicação importante do trafo isolador é em testes e manutenção de eletrônicos. O transformador isolador é usado para segurança, pois existe metal exposto durante este tipo de teste.
Com a utilização deste tipo de isolador não há conexão condutora de energia elétrica entre o enrolamento primário e o secundário.
Vantagens de um Trafo Isolador
Um transformador de isolamento é um transformador que transfere energia entre dois circuitos, mantendo-os eletricamente isolados um do outro.
Isso é feito usando um transformador com dois enrolamentos que não estão conectados um ao outro.
Os transformadores de isolamento são usados em uma variedade de aplicações, incluindo isolamento de fonte de alimentação, isolamento de sinal e eliminação de loop de terra.
Uma das principais vantagens de usar um transformador de isolamento é que ele fornece isolamento elétrico entre os dois circuitos.
Isso pode ser muito importante em aplicações onde há risco de choque elétrico ou incêndio.
Por exemplo, se houver uma falha em um circuito, a energia será transferida para o outro circuito sem passar pela falha. Isso pode ajudar a evitar ferimentos ou incêndios.
Outra vantagem de usar um trafo isolador é que ele pode ajudar a eliminar os loops de terra.
O transformador de isolamento é usado em pares. Um par é o primário que fornece energia ao circuito e o outro é o secundário que recebe energia do primário.
O secundário seria conectado a uma carga ou circuito que requer isolamento do primário. O primário seria conectado a um circuito que não requer isolamento do secundário.
Se a energia do primário estiver sendo usada em mais de um circuito, cada circuito deve ter seu próprio transformador.
Desvantagens de um Trafo Isolador
Um transformador de isolamento pode ser usado para proteger o equipamento de ruído elétrico ou para proteger as pessoas de choque elétrico.
Um transformador de isolamento não permite que nenhuma corrente flua através dele, portanto, pode ser usado para isolar um circuito de outro.
Existem algumas desvantagens de usar um transformador de isolamento.
- Primeiro – um transformador de isolamento pode criar picos de tensão e transientes no lado de entrada do transformador. Esses picos de tensão e transientes podem danificar o equipamento ou causar um incêndio.
- Em segundo lugar – um transformador de isolamento pode criar incompatibilidades de impedância no lado de entrada do transformador. Quando um circuito de alta impedância é conectado ao lado de entrada de um transformador de isolamento, a incompatibilidade de impedância causa uma queda nos níveis de tensão e corrente. Isso pode danificar o equipamento ou causar um incêndio.
Leia o artigo sobre: Transformador Gerador Trifásico
Como Escolho o Trafo de Isolamento Correto Para Minhas Aplicações?
O transformador adequado ao seu projeto deve ser dimensionado para fornecer o isolamento necessário.
As classificações primárias de corrente e tensão devem corresponder aos dispositivos de saída para criar uma conexão segura e confiável.
Por exemplo, um transformador projetado para uso com 120 VCA não funcionará bem com equipamentos de 240 VCA.
Um transformador projetado para 50 W de potência de saída não fornecerá o isolamento necessário com equipamentos de 100 W.
A isolação do transformador deve ser igual à corrente e tensão primárias.
Em outras palavras, para atingir 100% de isolamento, o transformador deve ter uma classificação de corrente primária igual à tensão do equipamento e uma classificação de tensão que seja o dobro da corrente do equipamento.
Os transformadores têm uma classificação de potência.
Geralmente, a tensão primária do transformador e as classificações de corrente estão relacionadas em uma proporção de 2:1.
A relação é usada para determinar o tamanho do transformador necessário para fornecer o isolamento necessário.
Trafo Isolador – Conclusão
Os transformadores são usados para aumentar ou diminuir a tensão de uma fonte de alimentação CA.
Eles também são usados para isolar sistemas elétricos uns dos outros, que é a função primária de um trafo isolador.
Um transformador isolador é um transformador de finalidade especial que possui dois enrolamentos – um enrolamento de entrada e um enrolamento de saída.
O enrolamento de entrada é conectado à fonte de alimentação e o enrolamento de saída é conectado à carga.
O objetivo principal de um transformador isolador é evitar que a corrente flua entre a fonte de alimentação e a carga.
A construção de um transformador de isolamento é semelhante à de um transformador comum.
O enrolamento primário do transformador é enrolado em um núcleo laminado e o enrolamento secundário é enrolado em um núcleo de ferro plano.
O isolamento do enrolamento secundário é normalmente feito de fio de aço esmaltado.
Em um transformador de isolamento, dois ou mais enrolamentos são enrolados na mesma direção.
O enrolamento primário tem um baixo número de voltas. O enrolamento secundário tem um alto número de voltas.
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