Laiteerottelut

Laiteerottelut tarkoittavat sähköistä eristystä kahden tai useamman laitteen välillä siten, että sähköiset yhteydet eivät kulje suoraan. Tavoitteena on suojata käyttäjiä ja herkkiä piirejä, estää maadoitus- ja häiriöiden siirtymistä sekä parantaa turvallisuutta, luotettavuutta ja signaalin laatua.

Keskeisiä erottelutapoja ovat galvaninen erottelu, toiminnallinen erottelu sekä vahvistettu (moninkertainen) erottelu. Galvininen erottelu saavuttaa sähköisen eristyksen eristemateriaalin, esimerkiksi muuntajien tai optisten erottimien avulla. Toiminnallinen erottelu varmistaa laitteen toiminnan ilman suoraa jännite- tai virtaosuutta eron toiselle puolelle, kun taas vahvistettu erottelu pyrkii säilyttämään eristyksen suuremmissa jännitteissä ja altistuksissa.

Tärkeitä komponentteja ja ratkaisuja ovat muuntajat, optoerottimet sekä erikoiseristeet ja eristyskalvot. Eristys perustuu sekä materiaaliin että ilmaväliin, jota kutsutaan creepage- ja clearance-mittasuhteiksi. Käytännössä laiteerottelu yhdistää oikeanlaisen eristemateriaalin, liitännät ja pienoissuojaukset siten, että sekä käytön että ympäristön olosuhteet pysyvät turvallisina ja luotettavina.

Sovelluksia ovat teollisuusautomaation signaaliliitännät, mittaus- ja säätöjärjestelmät, lääketieteelliset laitteet (lääketieteellisen eristyksen vaatimukset huomioiden), tietoliikenne sekä voimalaitteiden ja ajoneuvojen järjestelmät. Laiteerottelut parantavat sähköosien turvallisuutta, suojauksia häiriöiltä ja järjestelmien yhteentoimivuutta.

Suunnittelussa huomioidaan eristyksen arvo, creepage- ja clearance-välimatkat sekä ympäristötekijät (pollution degree, kosteus, lämpötila). Lisäksi on huomioitava standardit ja testausvaatimukset, kuten dielectrical withstand -testit (hi-pot) sekä kytkentä- ja EMC-vaatimukset, sekä sovelluskohteen erityisvaatimukset (esimerkiksi IEC 60601-1 lääketieteelliset laitteet ja IEC 61010 laboratorilaitteet).