Scheidingstransformator of galvanische isolator

[Wouter]

Naar aanleiding van een aantal recente electriciteits onderwerpen graag wat meningen over wat beter is, dan kan iedereen een eigen afweging maken:

voordelen galvanische isolator:
veel goedkoper
afmetingen en gewicht
installatie (enigzins)
rendement

Nadelen galvanische isolator:
Defecten hoeven niet duidelijk te zijn waardoor zwerfstroom toch optreedt zonder indicatie
enkel bescherming tegen zwerfstroom op de aarde
door de trafo moet er rendements verlies zijn, Victron is er schimmig over

Voordelen scheidingstrafo:
betere bescherming tegen galvanische corrosie doordat ook de L en N afgeschermd zijn tegen zwerfstroom

Nadelen scheidingstrafo:
Groot en zwaar
veel duurder


Er is al eerder over gesproken:
viewtopic.php?f=5&t=1288&p=13265&hilit= ... che#p13265

Als een schip niet vaak aan walstroom ligt is het duidelijk, een galvanische isolator, liefst met fout indicatie.
Ligt het schip vaker aan walstroom, vooral tussen andere schepen dan komt er ergen een omslagpunt waarbij een trafo interessanter wordt, maar waar?

[sailor wim]

Hoi,
http://www.dicks-website.eu/transformatortest/
In de scheidingtrafo van Victron zit een ringkerntrafo.
En die heeft minder verliezen als een ijzeren kern trafo.
Het is daarom dat ik deze trafo's gebruikt heb bij mijn vele 12 volt halogeen lampjes thuis.
Nu ga ik langzaam over op led en er ontstaat weer trafo pret.

Welke transformatortypes zijn er en waarin verschillen deze?

Ringkerntransformatoren zijn de meest efficiënte magnetische transformatoren. Afhankelijk van de kwaliteit van de koperdraad ligt het rendement rond 75-85%. Op grond van de gesloten, luchtspleetvrije ringkernvorm is het verbruik in de wachtstand duidelijk lager dan bij ijzerkerntransformatoren. Als men beslist voor een voordelige magnetische transformator, kunnen ringkerntransformatoren goed in toepassingen gebruikt worden, waar het om lage standby-verliezen draait. Door het overdimensioneren van de transformator kunnen bovendien ook bij belasting de verliezen verlaagd worden: deze bedragen bij 50% gedeeltelijke belasting slechts nog ¼ van die bij nominale belasting.

IJzerkerntransformatoren zijn ook bekend onder de naam „bloktrafo“. Bij dit trafotype zijn de primaire en secundaire wikkelingen gescheiden naast elkaar op de kern gewikkeld. Daarbij zijn de verliezen door de langere inductieweg door de lucht hoger dan bij ringkerntransformatoren. Het rendement ligt rond 70-80%.

Elektronische transformatoren (AC=wisselspanning) onderscheiden zich door een zeer compacte bouwwijze. Op grond van hun kleine afmetingen worden deze transformatoren bij voorkeur in lampen of voor de plafond- of wandinbouw gebruikt. De omvorming van de primaire spanning in de secundaire spanning vindt plaats via een combinatie van kleine spoelen en elektronische onderdelen. Deze elektronica maakt het hoge rendement van 95-98% mogelijk. De secundaire AC-spanning heeft een frequentie van 40 kHz tot 50 kHz. Daardoor is de secundaire leidinglengte meestal beperkt tot 2 meter. Neem hiervoor ook de individuele gegevens van de fabrikant in acht.
Voor elektronische transformatoren is een minimale belasting van ongeveer 20% nodig. Als de minimale belasting niet bereikt wordt, gaan de aangesloten verlichtingsproducten niet aan of flikkeren ze. Meestal maakt de transformator dan ook een bromgeluid.

De elektronische DC-transformatoren (DC = gelijkspanning) onderscheiden zich in wezen van de AC-transformatoren (AC = wisselspanning) door een gelijkgerichte secundaire spanning. Deze techniek maakt het mogelijk om langere lagevoltsystemen te voeden. Afhankelijk van het transformatortype zijn 6 tot 20 meter secundaire leiding mogelijk. Zo kunnen transformatoren makkelijk buiten het zicht gemonteerd worden. Het rendement van de DC-transformatoren ligt tussen 90 en 95%.
De minimale belasting van ongeveer 20% is net zo noodzakelijk als bij elektronische AC-transformatoren. Als de minimale belasting niet bereikt wordt, zijn de aangesloten verlichtingsproducten uit of flikkeren ze. Meestal maakt de transformator dan ook een bromgeluid.

Gr Wim.

[ErikH]

Misschien interessant om te weten wat de norm erover zegt, normen zitten er over het algemeen niet ver naast. iso13297

Gr.

Erik

[stevedem]

Wellicht een hele domme opmerking, maar electro is nou niet echt mijn vakgebied.

bij een galvanische isolator bestaat het risico dat er alsnog een lekstroom optreed die niet opgemerkt kan worden.
Is het een optie om op die plek een soort controle lampje van een bepaald voltage te plaatsen zodat deze gaat branden indien er een lekstroom ontstaat ?

[Wouter]

De galvanische isolator zit tussen de wal aarde een scheeps aarde en is niet geleidend als de stroom lager is dan een paar volt, daar is een lampje dus niet nodig.
Het probleem is dat de isolator niet voorkomt dat de NUL via een verbinding met scheepsaarde zwerfstroom doorlaat. Aangezien de NUL een potentiaal verschil heeft met de FASE (220 V) moet je die twee heel nauwkeurig meten om erchter te komen of er iets fout zit. Als ik het goed begrepen heb

De iso13297 norm zecht er niet zo heel veel over behalve dat de installatie veilig moet zijn. Zwerfstromen zijn kennelijk meer de verantwoordelijkheid van de gebruiker.

Wat me opvalt is dat scheidingstransfomatoren zo'n laag rendement hebben. Een beetje goede zit op 80%. Als je dus veel aan de wal ligt (woonboot) en je verbruikt veel, dan gooi je dus 1/5 van je stroom weg! lijkt me wel een overweging waard.

[stevedem]

Dat is eigenlijk best veel ja.

of ik veel aan de walstroom zal gaan liggen moet de praktijk nog uitwijden.
ik verwacht van mijn startaccu dat deze altijd vol zal zijn, omdat die vlot bijgeladen word door de dynamo.
de verbruikers zijn natuurlijk actief als ik aan boord ben, maar gedurende een week afwezigheid verwacht ik van me zonnepanelen ook wel wat.
mocht blijken dat na een weekend weg met de boot, en vervolgens een week niet gebruiken me zonnepanelen de accus niet genoeg bijladen is de walstroom er ook op laat gedurende een week.
in dat geval hangt de boot snel elke week 4 a 5 dagen aan de walstroom.
dan ga ik toch wel aan een scheidingstrafo denken na alle info gelezen te hebben.

[Marie Christina]

Dat is eigenlijk best veel ja.

maar gedurende een week afwezigheid verwacht ik van me zonnepanelen ook wel wat.
mocht blijken dat na een weekend weg met de boot, en vervolgens een week niet gebruiken me zonnepanelen de accus niet genoeg bijladen .

Maak je wat dat betreft maar geen zorgen.
Ik heb een 2000W omvormer.
Als ik een paar uurtjes klus draait daar een 800W straalkacheltje op, speelt er een radio (5 W) en gebruik ik elektrisch gereedschap als schuur- boor- en vijlmachines.
En nog een looplamp van een Wattje of 60.

Zo na een uurtje of twee krijg ik "Batt Low" alarm op het schermpje van het zonnepaneel.
De boot is dan al lekker warm en dan kan het kacheltje uit.
Ik kan dan gewoon doorklussen zonder alarm.

Aan het eind van de klus zit er meestal nog zo'n 11 - 11,2 Volt (onbelast) in de verbruiksaccu's.
Als ik twee dagen later weer terugkom zitten ze weer gewoon op de vertrouwde 12,4V. (het max dat het systeem kan leveren)
Oók als de tussenliggende dag een bewolkte dag was!

's Zomers lig ik nooit aan de walstroom.
Is niet nodig.
(Ja, als ik ergens dagenlang blijf liggen en veel verbruik wil ik het nog wel eens aansluiten om ze even lekker vol te stoppen.)

Zonnepanelen?
Ik ben er weg van.

[Wouter]

Heb nu een tijdje zitten rondkijken naar het rendement van een scheidingstransformator en kom er niet veel verder mee. Mastervolt schermt met 97% !
Uiteindelijk hangt het erg af van hoe vaak en hoeveel walstroom je gebruikt.
In mijn geval wil ik met zonnepanelen terugleveren op mijn (vaste) ligplaats, dus dan kom ik de scheidingstransformator ook de ander kant op tegen

Wellicht dat ik toch eens met de oscilloscoop in de weer moet om te kijken hoeveel lekstroom er bij mij verdwijnt.
Iemand advies hoe dit aan te pakken?

[ErikH]

Wat maakt het rendement uit? Gewoon iets vaker 50 cent in het paaltje proppen.

Wat wil je precies meten? Lekstroom vanaf je boordnet naar aarde? Of bekijken of je boot goed beschermd is tegen galvanische corrosie?

Gr.

Erik

[Wouter]

Erik,

In mijn geval is het een woonschip en ik kook elektrisch dus dat is best vaak 50ct
Dan is het misschien handiger om goed te meten of er lekstromen zijn. Hoe, dat weet ik nog niet.
groet!

[ErikH]

Ja, dan gaan die paar procenten meetellen idd. Maar wat wil je nu precies meten?

Gr.

Erik

[varg]

@Wouter,
Heb je dit artikel al gelezen? http://frontpage.waterscouting.com/corr ... n-schepen/
groet
Arnold

[Wouter]

Bedankt Arnold!

Vooralsnog ben ik niet in de gelegenheid om de test uit te voeren, het lijkt me een vrij simpele test.

Ik zat meer te denken aan gelijkstroom meten op de L en N lijn zonder scheidingstransformator.
Zo zou je moeten kunnen meten of er lekstroom naar de wal gaat. Lijkt me wel wat ingewikkelder.

Ik weet niet of de test in de link die je stuurde zowieso garantie geeft op een goed beschermd schip.
en dan lees je ook weer dat zink electroden niet zo helpen in het brakke water van het ij

groet!

[WADnWIND]

Beste Wouter,

Helaas zijn galvanische isolatoren volledige zwendel en beschermen nergens tegen. In vrijwel alle gevallen zit er dioden in die anti-parallel geschakeld zijn. Met een beetje mazzel is de spanningsdrempel rond de 1,4 volt. De (verkeerde) gedachte is dat bij een lage legspanning dit niet over de diode drempel van 1,4 volt komt.
Echter spreken we altijd van lekstroom en niet over lekspanning. Dat houdt in dat bij een lekstroom van enkele mili of micro amperes de dioden al open staan en dus geheel niet beschermen tegen elektrolyse en corrosie.

De enige juiste manier is een scheidings transformator. Een ringkern is géén goede scheidings trafo, maar voldoet wel in de meeste gevallen. Ringkernen zijn goedkoop en lichter van gewicht.

Een "echte" scheidings" trafo heeft fysiek gescheiden wikkelingen, waardoor capacitieve overdracht van storingen minimaal is. een ringkern heeft over elkaar liggende wikkelingen waardoor er een grote capacitieve koppeling is. Weinig mensen zullen het verschil merken, maar de termenlogie van fabrikanten is vaak belabberd.