Как безопаснее использовать трансформатор для изоляции, чем прямое подключение к электросети?

64

Как безопаснее использовать трансформатор 1: 1, чем подключать к сети? Это потому, что вы можете ограничить ток, поступающий от трансформатора, тогда как прямо от сети он не ограничен током? Я не понимаю, насколько опасно «безопаснее» играть с электричеством. Может кто-нибудь объяснить, почему считается безопасным быть изолированным от трансформатора.

декан
источник
Мне просто интересно, есть ли у вас такая же ситуация с использованием изолирующего трансформатора в странах с IT-энергосистемой? Земля не имеет прямого отношения ни к одной из фаз.
@Safetyengineer Действительно, в ИТ-системе вся электрическая система фактически стоит за изолирующим трансформатором. Использование изолирующего трансформатора не даст вам никаких дополнительных преимуществ (при условии правильной разводки ИТ-системы), но также не повредит.
nitro2k01
1
@ nitro2k01 2 года спустя :-). Пользователи изолирующего трансформатора, контактирующие с одной ветвью системы, защищены только в том случае, если нет НИКАКИХ замыканий на землю, к которой они НЕ прикасаются Если в другом элементе оборудования имеется неисправность, система становится небезопасной. в изолированной ИТ-системе электропитания дополнительный трансформатор защищает пользователей «позади» трансформатора, когда в системе уже есть неисправность. Если основная система настроена на обнаружение и устранение неисправности, то дополнительная защита может не потребоваться.
Рассел МакМахон

Ответы:

86

Без трансформатора провод под напряжением находится под напряжением относительно земли. Если у вас потенциал «заземления», то касание провода под напряжением делает вас частью пути возврата.

введите описание изображения здесь

{Это изображение взято из отличного обсуждения здесь

Для трансформатора выходное напряжение не привязано к земле - см. Диаграмму (а) ниже. Здесь нет «обратного пути», чтобы вы могли ( тупо ) безопасно дотронуться до «живого» проводника и земли и не получить удар.

введите описание изображения здесь

Из руководства электриков

Я говорю « глупо », так как, хотя эта договоренность безопаснее, она не является безоговорочной безопасностью . Это происходит потому, что, если есть утечка или жесткое соединение с другой стороны трансформатора с землей, тогда все равно может быть обратный путь - как показано в (b) выше. На схеме обратный путь показан как емкостный или прямой. Если муфта емкостная, вы можете почувствовать «щекотку» или несколько слабый «укус» от проводника под напряжением. Если другой проводник заземлен, то вы вернулись к исходной ситуации без трансформатора. (Емкостная связь может возникнуть, когда корпус прибора подключен к проводнику, но нет прямой связи между телом и землей. Близость тела к земле образует конденсатор.)

ТАК трансформатор делает вещи более безопасными , обеспечивая изоляцию относительно земли. Мерфи / обстоятельства будут работать, чтобы победить эту изоляцию.

Вот почему в идеале следует использовать изолирующий трансформатор для защиты только одного элемента оборудования одновременно. С одним предметом неисправность в оборудовании, вероятно, не создаст опасную ситуацию. Трансформатор сделал свою работу. НО с N единицами оборудования - если есть неисправность от нейтрали к корпусу или неправильно подключена, это может повредить трансформатор, так что второе неисправное устройство может представлять опасность для пользователя. На рисунке (b) выше первое неисправное устройство обеспечивает ссылку внизу, а второе - ссылку вверху.


По аналогии:

введите описание изображения здесь

Рассел МакМахон
источник
Прекрасный ответ, который следует прочитать в учебнике, чтобы понять, как течет ток в заземленной и незаземленной цепи.
HörmannHH
18

Сеть привязана к земле: тот же потенциал, на котором вы стоите, на котором находится ваш верстак, на котором находится почти все, к чему вы прикасаетесь (не изолирован). Он развивает напряжение относительно этих предметов.

После изолирующего трансформатора эталон заземления исчез. Если вы дотронетесь до стороны линии после трансформатора, это внезапно станет эталоном для всей системы, а нейтральная сторона (к которой вы не прикасаетесь и которая обычно была бы безопасной) представляет собой опасную синусоиду относительно заземления. Важно то, что точка, к которой вы прикасаетесь, все еще безопасна.

Однако прикасаться к обеим сторонам трансформатора одновременно так же опасно, как и вообще не использовать трансформатор. Используйте одну руку при работе с высоким напряжением.

Кевин Вермеер
источник
7

Это связано с тем, что использование изолирующего трансформатора означает, что между землей и проводами под напряжением / нейтралью нет связи. Вы можете обращаться с одним из фазных проводов (если вы не обращаетесь с другим) без вреда, так как это не имеет значения, если вы заземлены.

Томас О
источник
Я думаю, что в этих вопросах действительно нужно объяснить, ПОЧЕМУ вы могли бы справиться с одним проводом, ЕСЛИ он не заземлен, так как это, кажется, суть проблемы каждый раз, когда об этом спрашивают.
HörmannHH