Aislamiento galvánico de la fuente de alimentación
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El aislamiento galvánico es un principio que consiste en aislar secciones funcionales de sistemas eléctricos para impedir el flujo de corriente; no se permite ninguna vía de conducción directa[1][2]. La energía o la información pueden seguir intercambiándose entre las secciones por otros medios, como capacitivos, inductivos, radiativos, ópticos, acústicos o mecánicos.
El aislamiento galvánico se utiliza cuando dos o más circuitos eléctricos deben comunicarse, pero sus masas pueden estar a diferentes potenciales. Es un método eficaz para romper los bucles de tierra evitando que fluya corriente no deseada entre dos unidades que comparten un conductor de tierra. El aislamiento galvánico también se utiliza por motivos de seguridad, para evitar descargas eléctricas accidentales.
Los transformadores se acoplan por flujo magnético. Los devanados primario y secundario de un transformador no están conectados entre sí (un autotransformador tiene una conexión conductora entre sus devanados, por lo que no proporciona aislamiento). La diferencia de tensión que puede aplicarse con seguridad entre los devanados sin riesgo de avería (la tensión de aislamiento) se especifica en kilovoltios mediante una norma industrial. Lo mismo ocurre con los transductores. Mientras que los transformadores suelen utilizarse para cambiar tensiones, los transformadores de aislamiento con una relación 1:1 se utilizan en aplicaciones de seguridad.
¿Qué significa aislamiento galvánico?
El aislamiento galvánico es una técnica de diseño que separa los circuitos eléctricos para eliminar las corrientes parásitas. Las señales pueden pasar entre circuitos aislados galvánicamente, pero las corrientes parásitas, como las diferencias de potencial de tierra o las corrientes inducidas por la corriente alterna, quedan bloqueadas.
¿Por qué se llama aislamiento galvánico?
Generalmente, el aislamiento también se conoce como aislamiento galvánico. Como su nombre indica, galvánica significa el flujo de corriente generada a través de algún tipo de acto químico y cuando estamos aislando la corriente a través de romper el contacto de un conductor se conoce como aislamiento galvánico.
¿Para qué sirve un aislador galvánico?
Un aislador galvánico es un dispositivo utilizado para bloquear las corrientes continuas de baja tensión que llegan a bordo de su embarcación por el cable de tierra de la toma de tierra. Estas corrientes podrían causar corrosión en los metales sumergidos; a través de los cascos, la hélice, el eje, etc. Los barcos de un puerto deportivo enchufados a la red eléctrica actúan como una batería gigante.
Resistencia del cuerpo humano
La separación galvánica (o aislamiento) se refiere al hecho de que el circuito de potencia de salida está aislado eléctrica y físicamente del circuito de potencia de entrada. El aislamiento eléctrico se consigue mediante un transformador de aislamiento. El aislamiento físico significa que el cableado de potencia de salida no toca ni se conecta con el cableado de entrada. Los inversores sin transformador son más ligeros y eficientes que sus homólogos con transformador. Hasta 2005, el código NEC exigía que todos los sistemas eléctricos solares tuvieran conexión a tierra negativa, una configuración eléctrica que interfiere con el funcionamiento de los inversores sin transformador. En la actualidad, la cuestión es que preocupa que los sistemas eléctricos sin transformador alimenten la red de los servicios públicos, ya que la falta de aislamiento galvánico entre los circuitos de CC y CA podría permitir el paso de fallos peligrosos de CC al lado de CA.El nuevo código NEC permite el uso de sistemas sin conexión a tierra y de los inversores sin transformador.
Bucle de tierra
El aislador galvánico evita la corrosión electrolítica. Bloquea las corrientes continuas de baja tensión que entran en la embarcación a través del cable de tierra de la toma de tierra. Estas corrientes pueden provocar corrosión en los metales sumergidos de la embarcación, como el casco, la hélice, el eje, etc. El aislador galvánico consta internamente de dos diodos conectados en antiparalelo. Cuando están conectados de este modo, los diodos permiten la corriente en ambas direcciones, pero sólo por encima de un determinado umbral de tensión. La tensión a la que conducen los diodos es de aproximadamente 1,4 Vcc. El aislador se instala directamente detrás de la conexión de 230 V de su embarcación. La tensión directa del aislador galvánico es superior a la diferencia de potencial entre metales. Como resultado, este voltaje no permitirá la conducción y, como tal, el aislador galvánico evitará cualquier corriente electrolítica. Sin embargo, si hay una tensión de error (más alta) en el circuito de CA, los diodos permitirán el paso de la corriente y el interruptor diferencial interrumpirá el circuito.
Autotransformador
El aislamiento galvánico separa completamente los suministros de entrada y salida de un dispositivo, de modo que la energía fluye a través de un campo en lugar de a través de conexiones eléctricas. Permite la transferencia de energía entre dos circuitos que no deben estar conectados.
En un sistema SAI, los transformadores de aislamiento transfieren corriente alterna a los equipos conectados mientras los aíslan de la fuente de alimentación. Esto protege contra descargas eléctricas y suprime el ruido eléctrico perjudicial. También protege al inversor de las interrupciones de carga.
Sin embargo, es posible añadir dos transformadores de aislamiento a los suministros de entrada de un SAI sin transformador, lo que ayuda a garantizar una separación completa del neutro. (Más información sobre las diferencias entre SAI con transformador y sin transformador).
La instalación de un transformador en el lado de entrada del SAI también puede aportar una ventaja secundaria. También proporciona una conexión fija de tierra a neutro que ayuda a eliminar fallos si se interrumpe el suministro eléctrico.