Aus welchen Gründen gelten Transformatoren als sicherer? [Duplikat]

Ich erstelle eine Schaltung zum Messen von Netzwechselspannung und -strom und möchte die Verwendung eines Transformators vermeiden, da dies zu Verzerrungen führt. Aber jeder sagt, dass die Strecke als unsicher angesehen wird (ohne zu erklären, warum).

Ich weiß, dass einer der Gründe dafür ist, dass die Verwendung eines Transformators den Neutralleiter trennt und es schwieriger ist, einen Kurzschluss abzuschließen. Aber das ist kein großer Nachteil für die Sicherheit in einem geschlossenen Schaltkreis (oder zumindest denke ich das).

Was sind die anderen Gründe? Wie unterscheidet sich die Verwendung eines Transformators von der Verwendung eines Spannungsteilers (abgesehen von der Neutralleitertrennung)? Liegt es an einer möglichen Fehlfunktion eines Widerstands, der zu einem Kurzschluss führt?

Sie erklären nur über die neutrale Trennung in dieser Frage.
Die galvanische Trennung (was Sie als "neutrale Trennung" bezeichnen, denke ich) wird oft als groß genug angesehen, um die Verwendung eines Transformators zu rechtfertigen. Wenn Sie keine galvanische Trennung bereitstellen, müssen Sie in anderen Bereichen außergewöhnliche Maßnahmen ergreifen, um die Sicherheitszeichen zu erhalten, die Sie für den Verkauf Ihres Produkts benötigen.
Lösung für Ihr Problem: Verwenden Sie Ihre Messgeräte in der nicht isolierten Stromleitungsdomäne und verwenden Sie dann isolierte Strom-/Datenverbindungen zurück zu Ihrer Benutzeroberfläche usw.
Welche Verzerrung??
Neben der galvanischen Trennung besteht einer der Vorteile eines Transformators darin, dass er den Leistungspegel an der Sekundärseite intrinsisch begrenzt. Wenn Sie die Sekundärseite versehentlich kurzschließen, ist der Fehlerstrom viel kleiner als beim Kurzschließen der Netzkabel. Die in diesem Fehlerfall freigesetzte Energie könnte durch weitere Schutzeinrichtungen (z. B. eine thermische Sicherung im Transformator selbst) leichter verarbeitet werden und weniger Schaden verursachen, bevor der Fehler behoben wird (z. B. eine Sicherung unterbricht den Stromkreis).
Danke Lorenzo Donati und The Photon, das sind die Probleme, nach denen ich gefragt habe.

Antworten (3)

Transformatoren sind sicherer, weil sie Ihre Spannung vom Netz trennen (selbst wenn Ihr Transformator 1:1 ist und es keine Spannungsdifferenz gibt).

Der Grund ist die Masseverbindung (siehe diesen Artikel für den Unterschied zwischen Masse und Neutralleiter).

Eine wirklich gute Antwort mit Bildern finden Sie hier

Etwas zusammenfassen. Wenn Ihr Schaltkreis nicht isoliert ist und Sie einen einzelnen Draht davon berühren, kann der Strom durch Ihren Körper zur Erde fließen. Wenn Ihr Stromkreis durch einen Transformator isoliert ist, hat der Boden, auf dem Sie stehen, keine Verbindung zum Sekundärkreis Ihres Transformators. Das Spannungspotential liegt nur zwischen den Sekundärdrähten Ihres Transformators. Das Berühren eines einzelnen Kabels lässt also keinen Strom durch Ihren Körper fließen. Erst wenn Sie 2 Stellen Ihres Stromkreises mit unterschiedlichem Potential berühren, fließt Strom durch Ihren Körper. Es gilt als sicherer, da die Chance, versehentlich 2 Positionen in Ihrer Schaltung zu berühren, geringer ist als nur eine!

Ein Spannungsteiler hat diesen Effekt nicht, da er Ihren Stromkreis nicht von Masse isoliert.

Zu sagen "der Boden ist nicht mehr geerdet" ist bestenfalls irreführend. Der Boden ist geerdet, aber der Sekundärkreis des Transformators hat keine Verbindung zur Erde. Selbst wenn Sie versehentlich eine Verbindung zur Erde durch Ihren Körper herstellen, gibt es daher keine zweite Verbindung, um einen Stromkreis zu schließen und Strom fließen zu lassen.
Sie können immer noch durch einen Transformator einen Stromschlag erleiden. Das elektrische Verteilungssystem verwendet viele Transformatoren zwischen Generator und Last; Sogar die 120-V-Wand (in den USA) hat viele Transformatoren durchlaufen. Ich denke, der Transformator senkt die Spannung, damit es sicherer wird. Auch der maximale Strom wird durch die Sekundärseite BEGRENZT, nicht durch die Wandquelle. Aber Sie können immer noch eine Stromentladung von einer Sekundärseite durch Ihren Körper zur Erde haben, afaik. Der Boden wirkt als unendliche Ladungssenke; also obwohl die sekundärspannungen schwebend sind rel. zu erden, ladung kann immer noch in den erdboden eintreten.mb ich bin falsch informiert
Vielen Dank für die Antwort, aber ich habe nach anderen Vorteilen der Verwendung eines Transformators gesucht, die über die galvanische Trennung hinausgehen.

Ich mache eine Schaltung zum Messen von Netzspannung und -strom

1) Wenn Sie die AC-Netzspannung (LN) über einen weiten Bereich genau verfolgen möchten, liefert ein Trenntransformator schlechte nichtlineare Ergebnisse. Wenn die Wechselspannung niedriger abfällt, überträgt der Transformatorkern die Energie weniger effizient, sodass Ihre Niederspannungsmesswerte tatsächlich höher sind, als Ihr Messgerät anzeigt.

2) Um genaue Spannungsmessungen zu erhalten, verwenden Sie Tastköpfe mit Differenzeingängen, die für 500 VAC oder die doppelte Spannung Ihrer Tests ausgelegt sind. Sie haben eine gemeinsame Masse, die geerdet werden kann, wenn dies nicht beabsichtigt ist. Ich habe diese Art von Setup verwendet, um die Spannung und den Strom an einem 0-30-KVDC-Kabel zu messen, das zum Laden einer Kondensatorbank für Überspannungstests verwendet wird.

3) Für Spannungen unter 1.500 VAC können Sie analoge Isolatoren verwenden, wie sie von Analog Devices hergestellt werden, wenn Sie die Kosten von 30 USD nicht stören. Wenn Sie eine Wechselspannung über einen engen Bereich verfolgen, ist ein Transformator gut genug.

Wie unterscheidet sich die Verwendung eines Transformators von der Verwendung eines Spannungsteilers?

4) Vermeiden Sie Spannungsteiler, da Sie keine galvanische Trennung vom Wechselstromnetz haben, wo dies bei den von mir erwähnten Methoden der Fall ist, einschließlich der Verwendung eines Trenntransformators.

5) Denken Sie darüber nach, was Ihre Bedürfnisse sind, und ignorieren Sie die „er sagte/sie sagte“-Aussagen, sonst wären Sie zu verängstigt, um irgendetwas aufzubauen. Seien Sie vorsichtig, egal welche Methode Sie verwenden. Wenn Sie einen Transformator verwenden, verwenden Sie eine Sicherung auf der Primärseite, falls stromabwärts etwas schief geht.

Vielen Dank für die vorgeschlagenen Messmethoden. Beim Transformator habe ich neben der galvanischen Trennung nach anderen Vorteilen gesucht.

Wie andere bereits gesagt haben, wird eine galvanische Trennung empfohlen, wenn ein Niederspannungskreis mit einem Hochleistungskreis verbunden wird. Es gibt verschiedene handelsübliche Komponenten, die eine galvanische Trennung bieten, z. B. Trennverstärker und Optokoppler . Informieren Sie sich auch darüber, wie Luftspalte auf/in Leiterplatten richtig verlegt werden, um Lichtbögen vom Hochspannungsabschnitt zum Niederspannungsabschnitt zu verhindern. (Hier im Forum gibt es diverse Fragen/Antworten zum Thema Luftspaltführung auf Leiterplatten.)

Aus welchen Gründen gelten Transformatoren als sicherer? [Duplikat]
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