Zie ook: Werco scheidingstrafo 500VA
Wat doet een Scheidingstrafo?
Een scheidingstransformator of scheidingstrafo is een transformator die galvanische scheidingen creëert tussen de primaire en secundaire wikkeling. Daardoor verminder het elektrocutie gevaar van het apparaat. Zo wordt deze o.a. gebruikt in geval van bijvoorbeeld boten die aansluiting vinden met stroomvoorzieningen aan de wal.
Andere benaming is ook wel veiligheidstransformator.
Scheidingstrafo
Een scheidingstrafo of voluit scheidingstransformator voorkomt het ontstaan van elektrolytische corrosie bij aansluiting op de walstroom. Een scheidingstrafo werkt als volgt.
Elektrolytische corrosie is het verschijnsel dat ontstaat door het natuurlijke potentiaal verschil (galvanische spanning) tussen verschillende metalen. Als twee van deze metalen zich in een geleidende vloeistof bevinden, zoals bij een boot, en elektrisch met elkaar verbonden zijn, zal er door de vloeistof een stroom gaan lopen. Hierbij wordt het ‘minst edele’ metaal aangetast.
Zeewater is een uitstekende geleider en veroorzaakt potentieel sterke corrosie. ‘Zoet’ water is echter ook geleidend dus ook in zoet water zal elektrolytische corrosie ontstaan.
Om aantasting van schroef, schroefas, afsluiters en andere metalen delen van een boot te voorkomen, worden zink anodes gemonteerd. Het minder edele zink wordt dan aangetast in plaats van de andere metalen delen.
Ook een stalen of aluminium scheepshuid kan ernstig worden aangetast.
Elektrolytische corrosie is te voorkomen door installatie van een scheidingstrafo. Uw boordnet is dan een volledig gescheiden elektrisch net met een eigen aarde en aardlekschakelaar. Een scheidingstrafo vervangt het gebruik van zink anodes niet overigens. Zink anodes zijn naast een scheidingstransformator nodig om te allen tijde – en zeker ook tijdens de vaart – aantasting te voorkomen van schroef, schroefas, afsluiters en andere metalen bootdelen.
Kortsluiting en de rol van de scheidingstrafo
Een walstroom aansluiting zonder aarde en aardlekschakelaar is levensgevaarlijk. Bij aansluiting van het schip op de walstroom dienen alle metalen delen verbonden te zijn met de aarddraad van de walaansluiting. De aardlekschakelaar onderbreekt dan de stroomvoorziening wanneer er een lekstroom of kortsluiting ontstaat naar de metalen delen van het schip. Zonder randaarde en aardlekschakelaar kunnen de boot en het water rond de boot onder spanning komen te staan als gevolg van kortsluiting of een lekstroom.
Juist door die aardverbinding met de wal en via eventuele walaansluitingen van andere boten, zal de elektrolytische corrosie echter sterk toenemen. Als gevolg daarvan kunnen vocht en elektrolytische potentialen ervoor zorgen dat de aardlekschakelaar veelvuldig of zelfs direct na verbinding met de walstroom in werking treedt. Dit zorgt voor onveilige en onwerkbare situaties.
De beste manier om optimale veiligheid in het elektrisch boordnet te garanderen is de installatie van een scheidingstransformator.
Zo werkt een scheidingstrafo
De scheidingstransformator draagt energie over aan het boordnet zonder rechtstreeks elektrisch contact met het walstroomnet. De elektriciteit wordt in een ringkern transformator omgezet in magnetisme om vervolgens weer te worden omgezet naar elektriciteit. De nulleiding van de secundaire zijde van de transformator is verbonden met de behuizing en de massa van het schip (alle metalen delen). Bij een eventuele elektrische storing zal een aardlekschakelaar of een zekering in werking treden.
Toepassingen
De scheidingstrafo wordt onder andere gebruikt in reparatiewerkplaatsen en elektrotechnische laboratoria als het te testen apparaat zelf niet is uitgerust met een voedingstrafo (zoals veel geschakelde voedingen en televisietoestellen). Tijdens het foutzoeken of het ontwikkelen van zo’n apparaat, kan dan toch worden getest of gemeten met apparatuur die ook is aangesloten op het lichtnet. De scheidingstransformator vermindert bij deze toepassing het elektrocutiegevaar voor het betrokken personeel en voorkomt het ontstaan van stoorstromen en aardlussen. De secundaire zijde is in dit geval het beschermde circuit.
Een tweede toepassing van een scheidingstrafo is het voorkomen van ongewenste stromen aan de primaire zijde als gevolg van foutsituaties die aan de secundaire zijde optreden, bijvoorbeeld als gevolg van een secundair ingebrachte vreemde spanning die buiten beveiligingsbereik van de installatie aan de primaire zijde ligt. Dit probleem doet zich onder andere voor bij de voeding voor elektrische tractie zoals die voor het spoorwegbedrijf gebruikt wordt. Als een bovenleiding, die in Nederland 1800 volt gelijkspanning voert, breekt en bijvoorbeeld een op het normale net aangesloten camera raakt, kan zonder tussenschakeling van een scheidingstrafo als gevolg van doorslag en zeer grote overstromen een zeer gevaarlijke situatie in het voedende net van de camera ontstaan. De primaire zijde is in dit geval het beschermde circuit.
Een derde toepassing is in de scheepvaart. Metalen scheepsrompen (staal, aluminium) kunnen last hebben van extreme galvanische corrosie door een potentiaalverschil tussen de scheepsaarde (de scheepsromp) en de walaarde, ook doordat de aardgeleider het schip verbindt met andere schepen of met een stalen damwand. In deze situatie wordt een scheidingstransformator toegepast om een boordaarde te maken die niet verbonden is met de walaarde. Daarvoor wordt een van de secundaire aansluitingen verbonden met de scheepsromp, net zoals aan de wal ook de nul met aarde verbonden wordt in een transformatorhuisje. Op het schip wordt zo een vergelijkbare situatie gecreëerd als aan de wal. Nadat de secundaire aansluiting geaard is, worden er net als aan de wal aardlekschakelaars en zekeringautomaten toegepast. Een aardlekschakelaar werkt nu doordat de nul aan de scheepsromp is gekoppeld vóór de aardlekschakelaar. Er kunnen nu geen aardstromen lopen via de walaarde naar andere schepen of naar een stalen damwand. Vanzelfsprekend wordt in deze toepassing de walaarde niet aangesloten.
Een vierde toepassing is in zogenaamde “besloten ruimten”: tanks, vaten en leidingen waarvan de vloeren en wanden geheel of gedeeltelijk uit geleidend materiaal bestaan. Bij het betreden van zo’n ruimte met elektrische kabels en arbeidsmiddelen zou elektrocutiegevaar ontstaan bij de eerste de beste isolatiefout. Daarom wordt in zo’n ruimte gebruik gemaakt van een veilige spanning (max. 50 V wisselspanning of 120 V gelijkspanning) en, in gevallen waar dit niet mogelijk of niet gewenst is, een speciaal voor dit doel vervaardigde scheidingstransformator waarmee binnen de ruimte een zwevend net wordt gecreëerd.
Een huiselijke toepassing is de scheercontactdoos, dat is een stopcontact met ingebouwde scheidingstrafo. Om veiligheidsredenen mogen er geen stopcontacten in zones 0, 1 en 2 van badkamers worden aangebracht, terwijl veel mensen zich in de badkamer willen scheren. Een scheidingstransformator biedt daar uitkomst. Een bijkomend voordeel is dat zo een stopcontact probleemloos meerdere spanningen kan geven, wat een voordeel is op plaatsen waar veel buitenlanders komen, bijvoorbeeld in hotels. In zone 3 van een badkamer mag wel een stopcontact worden aangebracht, voor bijvoorbeeld een haardroger, mits dit stopcontact in de groepenkast een eigen aardlekschakelaar heeft.
