Un transformador de anillo Austin es un tipo especial de transformador de aislamiento que se utiliza para proporcionar energía a las luces de advertencia de la aeronave y otros dispositivos en una antena de radiador de mástil aislada del suelo. En el transformador Austin, los devanados primario y secundario están separados por un espacio de aire, de modo que el alto voltaje en el mástil no puede ingresar al cableado de suministro de iluminación de bajo voltaje, lo que genera peligros para la seguridad. Lleva el nombre de su inventor, Arthur O. Austin, quien se graduó de la Universidad de Stanford en 1903 y obtuvo 225 patentes en su carrera. [1]
Las estaciones de radio AM que transmiten en las bandas de frecuencia media (MF) y baja frecuencia (LF) suelen utilizar un tipo de antena llamada radiador de mástil alimentado por la base . Se trata de un mástil de radio alto en el que la estructura del mástil de acero se energiza y sirve como antena. El mástil está montado sobre un aislante cerámico para aislarlo del suelo y la línea de alimentación del transmisor está atornillada a él. Normalmente, el mástil tendrá un potencial de CA de radiofrecuencia de varios miles de voltios con respecto a la tierra durante el funcionamiento.
Las regulaciones de aviación requieren que las torres de radio tengan luces de advertencia de aeronaves a lo largo de su longitud, por lo que la torre será visible para los aviones por la noche. [2] El alto voltaje en la torre plantea un problema para encender las luces. El cable de alimentación que baja por la torre y se conecta a la línea de servicios públicos se encuentra en el alto voltaje del mástil. Sin equipo de protección, la corriente del mástil fluiría por el cable hasta la tierra de la línea eléctrica, provocando un cortocircuito en el mástil. Para evitar esto, se instala un dispositivo aislador de protección en el cable de alimentación de iluminación en la base del mástil que bloquea la energía de radiofrecuencia al tiempo que permite el paso de la alimentación de CA de 50/60 hercios para las luces.
Un tipo de aislador es el transformador Austin, un tipo especializado de transformador de aislamiento hecho específicamente para este uso, en el que los devanados primario y secundario del transformador están separados por un espacio de aire, lo suficientemente ancho para que el alto voltaje de la antena no pueda atravesarlo. . [3] [4] Consiste en un núcleo de hierro toroidal en forma de anillo con el devanado primario envuelto alrededor, montado en un soporte de la base de concreto del mástil, conectado a la fuente de energía de iluminación. [5] El devanado secundario que proporciona energía a las luces del mástil es una bobina en forma de anillo que rodea el núcleo toroidal a través del centro, como dos eslabones de una cadena, con un espacio de aire entre los dos. El campo magnético creado por el devanado primario induce corriente en el devanado secundario sin necesidad de una conexión directa entre ellos. El amplio espacio de varios centímetros entre las bobinas también asegura que haya una capacitancia de entrelazado mínima , para evitar que se induzca voltaje de RF en el cableado de suministro por acoplamiento capacitivo . La relación de giro del devanado secundario al devanado primario es 1: 1, por lo que el transformador no cambia el voltaje sino que solo proporciona la función de aislamiento.
El transformador Austin es solo uno de los varios tipos de aisladores que se utilizan para la iluminación del mástil. Otro tipo más simple y más ampliamente utilizado es un estrangulador . Consiste en un inductor , una bobina con muchas vueltas de alambre fino en forma cilíndrica. La impedancia de un inductor (resistencia a la corriente alterna) aumenta con la frecuencia. Los estranguladores de aislamiento están construidos para tener alta impedancia en las frecuencias de onda media a las que se utilizan los radiadores de mástil, pero baja impedancia a la frecuencia de la línea eléctrica de 50 o 60 Hz, por lo que la potencia de iluminación puede pasar a través del mástil pero la corriente de RF del mástil obstruido. Se inserta un estrangulador en cada una de las 3 líneas (vivo, neutral, tierra de seguridad) que componen el cable de alimentación. El extremo de bajo voltaje de cada estrangulador se deriva a tierra a través de un condensador, por lo que cualquier alto voltaje que pasa a través de la capacitancia de entrebobinado del estrangulador se deriva a tierra.
Referencias
- ^ Historia de los aisladores de Austin , obtenido el 1 de noviembre de 2010
- ^ Laport, Edmund (1952). Ingeniería de Antenas de Radio . Nueva York: McGraw-Hill Book Co. págs. 143-144. OCLC 758264513 .
- ^ Griffith, B. Whitfield (2000). "Funcionamiento práctico de la antena vertical" . Fundamentos de la transmisión radioelectrónica (2ª ed.). Publicación Sci Tech. pag. 367. ISBN 1-884932-13-4.
- ^ Mehla, Ishwar Singh (2018). Antenas de torre de radio AM . Chennai, India: Notion Press. Sección 4.3.1 (a). ISBN 978-1-64429-518-2.
- ^ Lockwood, Stephen S .; Cox, Bobby L. Nuevas herramientas para coubicar dispositivos inalámbricos con antenas AM (PDF) (Informe). Kintronic Labs, Inc . Consultado el 7 de abril de 2020 .
enlaces externos
- "Imagen de un transformador de Austin en un sitio de transmisión" . Consultado el 12 de abril de 2020 .