Często pojawiają się pytania o transformatory separacyjne. Separacyjne  to te transformatory, w których napięcie wyjściowe jest najczęściej równe napięciu wejściowemu. Posiadają one separację galwaniczną między uzwojeniem pierwotnym i wtórnym.

Niezbędną moc transformatora pracującego w sposób „przerywany” w jednakowych określonych cyklach wyznacza się wg wzoru:

S = √ (tp/(4tc)  x  Sodb
gdzie:
S – moc transformatora
tp – czas pracy
tc – czas cyklu
Sodb – moc przyłączonego odbiornika

PRZYKŁAD: Jeśli wyjście transformatora jest obciążone mocą 1000VA przez czas 2 s. w ciągu 6 s., wówczas moc potrzebnego transformatora wynosi:

S = √ (2/6) x 1000VA = 577VA

Zjawisko pracy przerywanej jest szczególnie ważne w funkcjonowaniu obudowanych transformatorów do elektronarzędzi. Firma Breve ma w swojej ofercie tego typu produkty pod nazwą PFN. Szczegółowy opis można znaleźć na stronie internetowej.

Wyobraźmy sobie profesjonalistę, który używa elektronarzędzi w swojej pracy. Pracuje w biurach lub mieszkaniach, na terenie budowy, w pomieszczeniach w stanie surowym, na otwartej przestrzeni, a czasami w piwnicach bez okien lub choćby we wnętrzu kotła w trakcie jego remontu.

Niekiedy wszystko wokół niego jest wilgotne, a kabel zasilający ociera się o surowy beton lub jest zanurzony w kałuży. Profesjonalista stoi na metalowej drabinie, opiera się o wilgotną ścianę lub trzyma się metalowego rusztowania. Jakby nie patrzeć, to środowisko pracy wysokiego ryzyka, biorąc pod uwagę konieczność używania elektronarzędzi, tym bardziej że przecież woda, metal i prąd to bardzo niebezpieczna kombinacja.

Inną kwestią jest temat sieci energetycznych. Nasze sieci energetyczne są tak zbudowane, że energia przesyłana jest napięciem wysokim i średnim w pobliże miasta, wsi lub dzielnicy, gdzie za pomocą transformatora zmienia się napięcie średnie (15 lub 20kV) na napięcie niskie trójfazowe 3x400V (fazowe 230V), a punkt zerowy transformatora uziemia się. To uziemienie występuje zawsze.

Dlatego też istnieje potencjał elektryczny między każdym przewodem fazowym a ziemią, która przewodzi prąd. Stąd też wszystkie inne elementy, które przewodzą prąd (ściany, rusztowania, rury) i mają styczność z ziemią względem przewodów fazowych sieci energetycznej, charakteryzują się potencjałem elektrycznym.

To oczywiście jest powód, dla którego stosuje się różne zabezpieczenia. Nie musimy zatem dotknąć jednocześnie dwóch przewodów, między którymi występuje napięcie niebezpieczne (za niebezpieczne w Europie przyjmuje się takie o wartości skutecznej większej niż 42V lub o wartości maksymalnej większej niż 50V). Wystarczy, że dotkniemy jeden, jednocześnie opierając się o ścianę, aby mieć kłopoty. I tu w sukurs przychodzi tzw. różnicówka, czyli wyłącznik różnicowo-prądowy. 

Jeśli prąd wpływający do odbiornika i wypływający z niego mają tę samą wartość, to różnicówka nie jest potrzebna. Jeśli jednak wystąpi jakakolwiek, choćby minimalna różnica między nimi (np. zamiast przewodem powrotnym część prądu popłynie do ziemi przez plecy opierającego się ścianę operatora), to wyłącznik różnicowo-prądowy w ułamku sekundy rozłączy całe zasilanie, nie dopuszczając do narażenia operatora elektronarzędzia na utratę zdrowia.

Jest jednak pewna kwestia, którą należy jeszcze poruszyć. Otóż wszystko będzie w porządku, jeśli wyłącznik różnicowo-prądowy jest zainstalowany w obwodzie zasilania i jest sprawny. A czy zawsze mamy pewność, że tak jest? Warto też zwrócić uwagę, że różnicówka działa tak naprawdę po fakcie, czyli, podpierając się przykładem, przez ułamek sekundy prąd popłynie przez plecy operatora, a tego wolelibyśmy uniknąć. Bo co by było, gdyby przez ten ułamek sekundy pracujący operator wypuścił z dłoni uruchomioną na pełnych obrotach szlifierkę z tarczą do cięcia metalu?
Co zatem należy zrobić, by uniknąć tej sytuacji?

Należy wyposażyć operatora elektronarzędzi w transformator separacyjny. Musi on mieć obudowę o stopniu szczelności minimum IP44, by spełniał swoje zadania nawet wówczas, gdy operator pracuje na zewnątrz i zacznie padać deszcz. Poza tym, taki transformator musi mieć solidne uchwyty do przenoszenia, sygnalizację, że jest pod napięciem i być zabezpieczony bezpiecznikiem.

Czy to już jest absolutnie bezpieczne rozwiązanie? Na pewno bardzo bezpiecznie, ale wciąż nie absolutnie bezpieczne. Przecież na wyjściu takiego transformatora wciąż mamy napięcie niebezpieczne 230V. Owszem, nie może nas porazić prąd przepływający przez nasze ciało do ziemi i to jest już bardzo dużo, bo trudno sobie wyobrazić, by ktoś specjalnie chwytał za dwa wyprowadzenia  transformatora jednocześnie. Jeśli już jednak przyjmiemy, że jest to możliwe, możemy skorzystać z jeszcze bardziej profesjonalnych narzędzi zasilanych napięciem bezpiecznym (24V – 42V). Owszem, są dostępne na rynku, ale popularniejsze pozostają te zasilane napięciem 230V.

A czy stosowanie transformatorów separacyjnych jest usankcjonowane prawnie? Jak najbardziej! Kwestie bezpieczeństwa pracy w Europie są mocno unormowane po to, by chronić zdrowie szczególnie tych, którzy podchodzą do pracy z prądem w sposób niefrasobliwy. Istnieją dwie normy, które sprawy konieczności używania określonych zabezpieczeń przy pracy elektronarzędziami w określonych miejscach.

I tak na terenie budów i rozbiórek norma PN-HD 60364-7-704 dopuszcza różne zabezpieczenia, w tym transformator separacyjny, podczas gdy w pomieszczeniach przewodzących i ciasnych norma PN-HD 60364-7-706 nakazuje stosowanie wyłącznie transformatorów separacyjnych. Powołując się na ten przepis, Inspektorzy BHP mają prawo nie dopuścić do pracy osób bez transformatorów separacyjnych. Bezpieczną pracę elektronarzędziami i zasilanie (np. przenośnego oświetlenia) zapewniają specjalne przenośne transformatory separacyjne z serii PFM i PFN firmy Breve.

PFM to transformatory do pracy ciągłej z podanymi mocami znamionowymi. Cechą szczególną ich budowy są podwójne uchwyty, które umożliwiają ich przenoszenie przez dwie osoby, ze względu na ich spory ciężar.

PFN to również transformatory separacyjne, które mają jednak inaczej sklasyfikowane moce oraz inne, dobrane do ich możliwości zabezpieczenia.