电气隔离

区域不建立电流直接流动的路径

电气隔离，就是将电源与用电回路作电气上的隔离，即将用电的分支电路与整个电气系统隔离，使之成为一个在电气上被隔离的、独立的不接地安全系统，以防止在裸露导体故障带电情况下发生间接触电危险。

简介

电气隔离（Galvanic isolation）是指在电路中避免电流直接从某一区域流到另外一区域的方式，也就是在两个区域间不建立电流直接流动的路径。虽然电流无法直接流过，但能量或是资讯仍可以经由其他方式传递，例如电磁感应或电磁波，或是利用光学、声学或是机械的方式进行。

电气隔离常用在二个电路的接地在不同电势，但彼此需要交换资讯或是能量的场合。电气隔离因为让二个电路可以不共用接地导体，可以避免不想要的电流在二个电路之间流动，也就切断了接地回路。电气隔离也用在电气安全上，避免意外产生的电流流到人员身上，因而造成触电。

作用

电气隔离的作用主要是减少两个不同的电路之间的相互干扰。例如，某个实际电路工作的环境较差，容易造成接地等故障。如果不采用电气隔离，直接与供电电源连接，一旦该电路出现接地现象，整个电网就可能受其影响而不能正常工作。采用电气隔离后，该电路接地时就不会影响整个电网的工作，同时还可通过绝缘监测装置检测该电路对地的绝缘状况，一旦该电路发生接地，可以及时发出警报，提醒管理人员及时维修或处理，避免保护装置跳闸停电的现象发生。

隔离变压器要根据电源和实际设备的电压等级选定，若实际设备与电源电压等级相同，可以采用变压比为1的变压器。但是必须注意，隔离变压器不能采用自耦变压器（因为自耦变压器的一、二次绕组之间本身就存在直接的电气联系，也就是说是不绝缘的，因此不能用来作为电气隔离用）。对于安全性能要求较高的场合，可以采用专门的隔离变压器。

方式

变压器

变压器靠磁通量互相耦合，一次侧和二次侧的线圈之间没有导体使电流可以直接流过（自耦变压器的一次侧和二次侧是相连的，因此没有电气隔离的功能），依照工业标准，二个线圈之间的电压差可以高达数千伏特（隔离电压），而不会有绝缘破坏的情形。磁放大器也是依类似的原理运作。变压器一般会用来改变交流电压的大小，而匝数比1:1的隔离变压器则用在安全相关的应用上。

若二个电气系统有共同的地点，这二个电气系统之间就没有电气隔离。共同地点一般来说不会（也不应该）连接到机能性的端子上，不过常常会连接到端子上。因此隔离变压器不会提供GND/earth的端子。

光电耦合元件

光电耦合元件利用光（或是红外线）来传递资讯。传收端（光源）及接收端（光感测器）在电气上是不相连的，一般会放在一个透明、绝缘的塑胶基材中。

机械式

继电器是用较小电流来控制较大电流的开关，小电流部分的电路通路时会启动电磁铁，使大电流部分电路电导通或是断开，二部分的电路也是隔离的，一般而言继电器的输出端允许电流较光电耦合元件要大，但其反应时间比较慢。

接触器的原理和继电器类似，而大电流（某些型别可达800安培）部分一般会有多组接点，可以控制交流与直流主回路，一般会连接电器或是马达等大型设备。

电容器

电容器可以允许交流电通过，但是会阻隔直流电，因此可以在不同直流电压的电路中传递交流信号，不过若电压差过大，电容器也可能会失效，变成二端直接短路的情形。

霍尔效应

霍尔效应传感器透过电感器，将磁场变化的资讯传换为电压。光电耦合元件中的光源寿命是有限的，而霍尔效应传感器无此问题，霍尔效应传感器也不用像变压器一样要考虑直流电压平衡的问题。

磁致电阻

磁耦合器（Magnetocouplers）利用了巨磁阻效应（GMR）将交流讯号转换为直流讯号。