Como o uso de um transformador para isolamento é mais seguro do que conectar diretamente à rede elétrica?

64

Como o uso de um transformador 1: 1 é mais seguro do que a rede elétrica imediatamente? É porque você pode limitar a corrente proveniente do transformador, enquanto diretamente da rede elétrica não é limitada pela corrente? Não vejo como é mais "seguro" brincar com eletricidade. Alguém poderia explicar por que é considerado mais seguro ser isolado por um transformador.

reitor
fonte
Só me pergunto se você tem a mesma situação usando um transformador de isolamento em países com sistema de energia de TI. A terra não é diretamente referenciada a nenhuma das fases então.
@ Engenheiro de segurança De fato, em um sistema de TI, todo o sistema elétrico está efetivamente atrás de um transformador de isolamento. O uso de um transformador de isolamento não traria nenhum benefício adicional (supondo que a fiação do sistema de TI seja feita corretamente), mas também não prejudicaria.
Nitro2k01
11
@ nitro2k01 2 anos depois :-). Com um transformador de isolamento, os usuários que entram em contato com uma perna do sistema são protegidos apenas se NÃO houver falhas no solo na perna que NÃO estão tocando. Se houver uma falha existente em outra peça de equipamento, o sistema será considerado inseguro. em um sistema de energia de TI isolado, um transformador adicional protege os usuários "atrás" do transformador quando já existe uma falha no sistema. Se o sistema principal estiver configurado para detectar e atuar em uma falha, a proteção adicional não será "necessária".
Russell McMahon

Respostas:

86

Sem um transformador, o fio energizado é energizado em relação ao terra. Se você estiver com potencial de "aterramento", tocar no fio energizado faz parte do caminho de retorno.

insira a descrição da imagem aqui

{Esta imagem foi tirada de uma excelente discussão aqui

Com um transformador, a tensão de saída não é referenciada ao terra - veja o diagrama (a) abaixo. Não existe um "caminho de retorno" para que você possa ( estupidamente ) tocar com segurança o condutor e o terra "ativos" e não receber um choque.

insira a descrição da imagem aqui

Do guia dos eletricistas

Eu digo " estupidamente ", pois, embora esse arranjo seja mais seguro , não é seguro incondicionalmente. Isso ocorre porque, se houver vazamento ou conexão difícil do outro lado do transformador para o aterramento, ainda poderá haver um caminho de retorno - como mostrado em (b) acima. No diagrama, o caminho de retorno é mostrado como capacitivo ou direto. Se o acoplamento for capacitivo, você poderá sentir uma "cócega" ou uma "mordida" leve do condutor ativo. Se o outro condutor estiver aterrado, você retornará à situação original sem transformador. (O acoplamento capacitivo pode ocorrer quando o corpo de um aparelho é conectado a um condutor, mas não há conexão direta entre o corpo e o terra. A proximidade corpo a terra forma um capacitor.)

Portanto, um transformador torna as coisas mais seguras , fornecendo isolamento em relação ao solo. Murphy / circunstância trabalhará para derrotar essa situação.

É por isso que, idealmente, um transformador de isolamento deve ser usado para proteger apenas um item de equipamento por vez. Com um item, uma falha no equipamento provavelmente não produzirá uma situação perigosa. O transformador fez seu trabalho. MAS com N itens de equipamento - se houver uma falha do neutro para o gabinete ou for conectado incorretamente, isso poderá prejudicar o transformador, de modo que um segundo dispositivo com defeito possa então apresentar um risco ao usuário. Na figura (b) acima, o primeiro dispositivo defeituoso fornece o link na parte inferior e o segundo fornece o link na parte superior.


Similarmente:

insira a descrição da imagem aqui

Russell McMahon
fonte
Resposta maravilhosa que deve ser a leitura de livros didáticos para entender como a corrente flui em um circuito aterrado e desenterrado.
HörmannHH 19/09
18

Mains é referenciado a terra: o mesmo potencial em que você está, em que sua bancada está, em quase qualquer coisa em que você toca (que não esteja isolado). Desenvolve a tensão em relação a esses itens.

Após um transformador de isolamento, a referência de aterramento se foi. Se você tocar o lado da linha após o transformador, repentinamente isso se tornará a referência para todo o sistema, e o lado neutro (que você não está tocando e que normalmente seria seguro) é um sinusóide perigoso em relação ao aterramento. O importante é que o ponto em que você toca ainda esteja seguro.

No entanto, tocar os dois lados do transformador simultaneamente é tão perigoso quanto não usar o transformador. Use uma mão ao trabalhar com altas tensões.

Kevin Vermeer
fonte
7

Isso ocorre porque o uso de um transformador de isolamento significa que não há conexão entre a terra e os fios energizados / neutros. Você pode manusear um dos fios da fase (desde que não o segure) sem causar danos, pois não importa se você está aterrado.

Thomas O
fonte
Eu acho que nesses Qs realmente precisa ser explicado POR QUE você poderia lidar com um fio, se não estiver aterrado, pois parece ser o cerne da questão toda vez que isso for solicitado.
HörmannHH 19/09