Transformator separacyjny 250VA 230/230V

Podczas pracy nad układem z zasilaczem beztransformatorowym zabrakło izolacji galwanicznej między układem a oscyloskopem. Nabyłem wówczas na aukcji trafo separacyjne o mocy 250VA. Początkowo używałem go bez obudowy, jednak po pewnym czasie takiego użytkowania stwierdziłem, że jednak przydałaby się obudowa.



Założyłem, że urządzenie powinno posiadać niezbędny osprzęt interfejsu użytkownika (wyłącznik, gniazdka), powinno być mobilne, wygodne w użytkowaniu i dobrze się prezentować na blacie w pracowni. Moc trafa jest zupełnie wystarczająca do zastosowania w niskomocowych projektach elektronicznych.
Po przejrzeniu ofert w sklepach odrzuciłem rozwiązanie w postaci zastosowania uniwersalnej obudowy plastikowej czy metalowej, po prostu takowej nie znalazłem. Postanowiłem zrobić ją własnoręcznie korzystając z posiadanej stalowej blachy ocynkowanej 0,75mm. W ten sposób mogłem zrealizować własny pomysł na kształt obudowy oraz wymagana co do solidności konstrukcji (trafo waży około 3,5kg). W ruch poszły nożyce, giętarka, imadło, młotek, lutownica, nitownica, i zaczęła się zabawa z blacharką.



W układzie elektrycznym musi być zachowana separacja obwodów. Dlatego też gniazdo odbiornika/strony wtórnej nie powinno posiadać bolca uziemiającego. Ponadto obudowa i rdzeń trafa powinny być podłączone do przewodu PE.



Transformator spoczął na dwóch płaskownikach stalowych z wywierconymi i nagwintowanymi otworami montażowymi M6. Płaskowniki przykręciłem od dołu blaszanej podstawy obudowy.



Front i tył obudowy zostały wykonane z osobnych kawałków blachy, która jest przynitowana do podstawy. Elementy te posiadają wydłużoną linię na dole w celu wzmocnienia podczas działania siły prostopadłej do ich powierzchni.



Wieko wykonałem z jednego kawałka blachy i posiada ono zagięte krawędzie na spodzie. Mocowane jest ono czterema śrubami M5 do podstawy obudowy. Na wierzchu wieka znajduje się rączka przymocowana za pomocą śrub do poprzecznych wzmacniających kątowników stalowych, które są przymocowane nitami do wieka. Dzięki zagięciom krawędzi wieka siły podczas przenoszenia działają na krawędź blachy, nie działając ścinająco na śruby. Podstawa obudowy zostałą wyposażona w cztery miękkie nóżki przykręcone do płaskowników, na których spoczywa trafo.







Obudowę polakierowałem, po uprzednim odtłuszczeniu, lakierem młotkowym Baufix z Lidla nałożonym bezpośrednio na blachę. Nie jestem jednak do końca zadowolony z efektów lakierowania. Mimo nałożenia 5 warstw lakier schodzi po zadrapaniu paznokciem, co widać na zdjęciach w okolicy wyłącznika i gniazda zasilającego oraz na krawędziach wieka. Nie wiem, czy to nieodpowiedni proces lakierowania, czy po prostu ten lakier taki jest.

Na panelu przednim umieściłem wyłącznik dwubiegunowy, neonową kontrolkę włączoną do uzw. pierwotnego trafa i gniazdko odbiornika bez bolca uziemiającego. Na panelu tylnym umieściłem gniazdo do podłączenia kabla zasilającego typu komputerowego IEC oraz gniazdko z bezpiecznikiem topikowym.



Obudowa oraz trafo zostały podłączone do przewodu ochronnego PE. Bezpiecznik topikowy zastosowałem o parametrach podanych na tabliczce transformatora.



Po jakimś czasie zauważyłem, że po dłuższym postoju nóżki zostawiają tłuste plamy na półce i od tamtej pory stawiam je na tekturze.

Koszty przedstawiają się następująco (większość zakupione w tme):

transformator	99
włącznik zasilania R13-117A-01-BB-2D	7,37
kontrolka neonowa	3,28
gniazdo na bezpiecznik	2,42
nóżki, twardość Shore'a 55	9,95
rączka plastikowa	6,63
gniazdo zasil IEC 60320	4,51
gniazdko wtynkowe	6
suma	139,16zł

plus kable, blacha, elementy metalowe, które już posiadałem na stanie.

Fabryczne trafo w obudowie to koszt około 250zł, czyli z ekonomicznego punktu widzenia projekt raczej nieopłacalny. Korzyść jest taka, że zbudowałem urządzenie dokładnie tak jak sobie wymyśliłem, dostosowane do moich potrzeb.

Własnie często bywa tak że nie samo urządzenie jest problemem a obudowa, za pewno wielu z nas ma z tym nie lada problem w tym przypadku, trafo jak trafo ale obudowa śliczna wszystkie przewody super poprowadzone wyszło bardzo estetycznie

Wystarczyło kupić sprej za 10zł i nanieść jedną warstwę a jeszcze przed tym wytrzeć obudowę nitrem.

Obudowa przemyślana i ładna, trzeba przyznać.
Nie wiem, czy nie warto wyposażyć takiego transformatora w amperomierz, bo prąd pobierany przez urządzenia rzadko odpowiada ich mocy podanej w watach, a nie zawsze jest wyszczególniony na tabliczkach znamionowych. Chyba, że transformator ma zasilać urządzenia o mocy stanowiącej tylko jakiś procent mocy pozornej transformatora separacyjnego.
No i amperomierz wzbogaciłaby nieco ów interfejs użytkownika
Podczas malowania problemem był prawdopodobnie ocynk.

Brakuje softstartu dla trafa.

Zastosowałbym po stronie wtórnej wyłącznik nadprądowy S301 B1A.Link

Na którym większość zasilaczy impulsowych nie ruszy. Jak już coś to jest zabezpieczenie po stronie pierwotnej. Softstart dla transformatora 250VA (i to jeszcze EI) to też przesada. Konstrukcja całkiem estetyczna

Mark II napisał:

No i amperomierz wzbogaciłaby nieco ów interfejs użytkownika

Moim zdaniem, popartym kilkudziesięcioletnim dłubaniem w różnych płytkach, doprowadzenie do stołu separowanego napięcia 230V, powinno być zupełnie nie zajmujące. Kilka gniazd nieseparowanych (narzędzia ogólnie) i jedno, dwa gniazda separowane (pomiarówka ogólnie).
Sam ostatnio mocno łażę za podobnym trafem, ale jeszcze nie mam pomysłu na moc i ilość gniazd. No i pytanie dlaczego nie wyciągnąć z trafa dzielonego na pół (2x115V) bolca? U mnie w domu jest ciekawa historia z napięciem sieciowym, otóż między L - N mam 226V, między L - PE jest 114V, ale na N - PE jest 95V.

To musiałbym naprawić w całym moim Bloku, bo po zmierzeniu tegoż napięcia w rozdzielni głównej, jest tak jak napisałem.
Nie upieram się, że tak ma być i nikogo nie namawiam do takiego podłączania, ale jak wyżej. Może coś jest skopane?

Nareszcie coś ładnego, solidne wykonanie i precyzyjne jak na warunki domowe. Widać poświęcony czas, nie ma lipy.

elel napisał:

na PE nie powinno być napięcia.

A jak kolega zgadł że to napięcie jest na PE, skoro nie mamy wyniku pomiaru miedzy PE w punkcie odbiorczym a ziemią?

Miałem podobny problem i rozwiązałem go jeszcze prościej. W sklepie z rurami kanalizacyjnymi kupiłem mufę 160mm i dwie zaślepki. Odciąłem osadzenia uszczelek. Trafo zamocowałem do dolnej zaślepki, gniazda i bezpiecznik do górnej, uchwyt, nóżki i gra.

Ta konstrukcja powinna być przykładem jak należy wykonywać takie rzeczy. Mnie udało się kupić fabryczny transformator separujący za 80zł o mocy 850VA. Ma on dodatkowo wyprowadzone napięcia 2x12V AC i 24V AC. Dodatkowo posiada regulację napięcia wyjściowego +5%, +10%, -5% i -10%.

Dzięki za dobre opinie!

lodzik1990 napisał:

Wystarczyło kupić sprej za 10zł i nanieść jedną warstwę a jeszcze przed tym wytrzeć obudowę nitrem.

Tak jak napisałem, powierzchnię odtłuściłem acetonem. W innym projekcie dodatkowo naniosłem podkład epoksydowy i jest to samo. Być może wina jest ocynku, tak jak napisał Kolega @Mark II.

kilioo napisał:

Brakuje softstartu dla trafa.

Softstart nie jest konieczny ponieważ nie zauważyłem udaru prądowego. Pewnie przez to, że rdzeń to nie toroid lecz EI, który tak łatwo się nie nasyca.

Jeśli chodzi o dodatkowy osprzęt typu amperomierz czy bezpiecznik automatyczny po stronie wtórnej - transformatora używam razem z innymi przyrządami po stronie wtórnej, takimi jak: miernik mocy i stanowisko "żarówkowe".
Wolę bardziej specjalizowane przyrządy niż uniwersalne ze wszystkim na pokładzie

Grzegorz_madera napisał:

Mnie udało się kupić fabryczny transformator separujący za 80zł o mocy 850VA.

Trafiłeś na świetną okazję, ja niestety nie upolowałem nic tańszego.

Kilka lat zeszło zanim udało mi się go znaleźć. Jeszcze wrócę do obudowy. Na jakiej giętarce wyginałeś blachy? Bo wyszło perfekcyjnie jak z fabryki.

Używam zaginarki produkcji ZDZ Białystok typu ZG-630W. Do prostych zagięć nadaje się znakomicie. Gorzej z elementami już wygiętymi bo trzeba dobrze zaplanować gięcie i używać klocka stalowego.
Do wykonania przykładowo tej obudowy lepiej by się nadawała zaginarka segmentowa, która kosztuje trochę więcej ale pozwala wykonywać bardziej skomplikowane detale z jednego kawalka blachy.

Bardzo ładny projekt. Do pełni szczęścia brakuje mi tylko tabliczki z opisem co to jest, ile ma mocy etc. Blachy wygięte i polakierowane bardzo profesjonalnie.

Po lekturze wątku mam tylko stracha, że są ludzie którzy do pomiarów podłączają oscyloskop do transformatora separacyjnego to jest tragicznym błędem albo listwę zasilającą i podłączają wiele urządzeń do jednego transformatora skutecznie likwidując jego ochronne właściwości. Robi to niestety pan z GOTRONIK, o tu: http://gotronik.com/2017/06/01/transformator-separacyjny/

Mam też wrażenie że wiele konstrukcji transformatorów nie ma po stronie wyjścia PE. Wydaje mi się, że PE powinno być.

I gdzie niby PE miałby być podłączony?

Grzegorz_madera napisał:

I gdzie niby PE miałby być podłączony?

Generalnie bolec powinien mieć potencjał PE.

Izolacja galwaniczna jest ok. jednak czasem mogą wystąpić kopanie, czy szczypanie poprzez elektrostatykę czy coś. Można zastosować wtedy warystory do PE czy podobne rozwiązanie.

acctr napisał:

Dlatego też gniazdo odbiornika/strony wtórnej nie powinno posiadać bolca uziemiającego

Jeżeli będzie używane urządzenie z metalową obudową czy niektóre zasilacze, gdzie wtyczka ma bolec, wskazane jest (czasem nawet wymagane) aby bolec ten został połączony z PE.

Inna sprawa, że jest problem z PE w obiekcie.
PE bezwzględnie MUSI mieć potencjał ziemi. Należ zgłosić to administracji i w przypadku braku reakcji dalej.
Spora różnica między PE a N to wskazuje na awarię w rozdzielni - albo PE się odłączył albo z N coś nie tak.

Wyprowadzenie bolca PE od razu przeczy izolacji galwanicznej. Więc absolutnie nie powinno go tam być. Ew. Można by zastosować niewielki kondensator, ale jego zastosowanie totalnie nie ma sensu.

A co jak urządzenie podpięte (D.U.T) ma PE, filtr sieciowy i bez PE na obudowie jest 230/2 w stosunku do masy układu? Będzie kopać, zaburzać pomiary etc. Zakładam że użytkownik dotyka obudowy i gniazd BNC oscyloskopu. Praca w rękawicach to inna bajka.

Jakiś scenariusz kiedy PE po stronie separowane ma być niepodłączone i jest to porządne?

Nie będzie kopać, bo po pierwsze-prąd upływu powinien być mniejszy niż 3,5mA, a po drugie transformator zapewnia galwaniczna izolacje i wobec tego użytkownik będący na "potencjale ziemi" nie spowoduje przepływu żadnego prądu. No chyba, że będzie trzymał zacisk wyjściowy transformatora.

CosteC napisał:

Mam też wrażenie że wiele konstrukcji transformatorów nie ma po stronie wyjścia PE. Wydaje mi się, że PE powinno być.

Przykładowo praca z oscyloskopem w układzie, gdzie jest potencjał PE to proszenie się o kłopoty.

Zakładając, że oscyloskop jest urządzeniem bezpiecznym, podłączany jest on bezpośrednio do sieci, zaś układ DUT podłączany jest do obwodu odseparowanego z udostępnionym bolcem PE. Ponieważ masa sondy posiada potencjał PE sieci energetycznej, wpięcie sondy w dowolne dwa punkty układu spowoduje powstanie zwarcia między ekranem/masą w DUT a punktem gdzie wpięta jest masa sondy.
Taki przypadek może wystąpić kiedy DUT to np. zasilacz impulsowy z uziemioną masą po stronie wtórnej. Chcemy zbadać przebieg prądu diody prostowniczej po stronie wtórnej przetwornicy i wtedy następuje zwarcie.

Problem ten łatwo obejść stosując przewód zasilający tylko z dwiema żyłami, bez uziemienia, czyli separując od siebie PE i masę DUT. A jak już ten zasilacz działa bez PE, chociaż powinien, to dobrze jest odseparować go trafem.
Tak właśnie sobie argumentowałem brak bolca uziemienia w gniazdku wyjściowym strony wtórnej.

Teraz mi pasuje - wiesz co potrzebujesz i do czego.
Cała dyskusja na temat PE została spowodowana twoim nieprecyzyjnym opisem, dlaczego bolca nie uziemiasz.

elel napisał:

To, że u siebie masz skopaną instalację nie znaczy żeby namawiać do tego innych. Napraw u siebie instalację, na PE nie powinno być napięcia.

Po wykonaniu kilku telefonów do administracji, dowiedziałem się, że uszkodzony był przewód "N" dochodzący do mojego bloku, a "PE" robił za niego. Zostało to naprawione kilka dni temu, o czym nie wiedziałem. Z tego powodu nie miałem żadnych niepożądanych objawów (brum, przydźwięk czy inne), fakt, przez kilka minut nie było prądu w całym bloku, a potem wrócił i do dziś jest.
Ale ogólnie wyleczyłem się z podpinania przewodu 2x115V jako uziemienia. Wiem nieznajomość prawa nie zwalnia z jego przestrzegania. I tym optymistycznym stwierdzeniem zakończę moją bitwę z elektryką.

Kolego acctr niezłośliwie zapytam, jaką wytrzymałość ma transformator na przebicie a jaką zastosowane przewody?
Zgaduję, że zastosowałeś przewody H07, czyli 450V między żyłami.
Jeśli tak to należałoby zadbać, aby przewody wyjściowe z transformatora nie stykały się z wejściowymi ani obudową.
Zwróć uwagę na wyprowadzenia z transformatora, zastosowaną znacznie grubszą podwójną izolację.
Nie czepiam się, żeby pokazać, że zawsze można coś znaleźć, ale dlatego, że transformator ten ma zapewnić, we wszelkich warunkach bezpieczną separację od instalacji elektrycznej a takie prowadzenie przewodów tego nie zapewnia.
Konstrukcja bardzo schludnie wykonana widać dużo poświęconego czasu.

Jacek Rutkowski napisał:

Kolego acctr niezłośliwie zapytam, jaką wytrzymałość ma transformator na przebicie a jaką zastosowane przewody?
Zgaduję, że zastosowałeś przewody H07, czyli 450V między żyłami.
Jeśli tak to należałoby zadbać, aby przewody wyjściowe z transformatora nie stykały się z wejściowymi ani obudową.
Zwróć uwagę na wyprowadzenia z transformatora, zastosowaną znacznie grubszą podwójną izolację.

Nie wiem, być może są to przewody H07; izolacja wygląda na polwinit. To pozostałość po instalacjach w latarniach, stąd moje zaufanie do nich.
Jeśli tak to napięcie ich pracy to 450/750V a napięcie próby 2,5kV. Mimo wszystko dobra uwaga i nie ma się co spierać jeśli chodzi o bezpieczeństwo.
Pomyślę o wymianie na jakiś przewód w dodatkowej izolacji, ewentualnie użycie rurki z włókna szklanego i silikonu.
Jeśli chodzi o wyprowadzenia trafa, to wydaje mi się, że jest sama izolacja z włókna szklanego, sprawdzę to.