¿Cuál es la fuente de corriente de fuga a través de un transformador de aislamiento?

Quiero usar mi osciloscopio para verificar la limpieza de la salida de una fuente de alimentación de alto voltaje (tipo electroforesis, hasta 3000 voltios CC).

Construí un divisor de voltaje de 100: 1 (de 2 resistencias, aproximadamente 700k y 7k ohmios), conecté el osciloscopio a la salida "1x" de eso (para proteger el osciloscopio de daños HV), luego encendí la fuente de alimentación ( ajustado a sólo unos 200 voltios, por si acaso...).

La fuente de alimentación inmediatamente se quejó de "corriente de fuga" y apagó la salida. (Esta es una característica de seguridad de la fuente de alimentación; desearía saber cómo vencerla, pero no tengo esquemas).

Entonces, compré un transformador de aislamiento usado en eBay, verifiqué que funcionara (parece que funciona), conecté la fuente de alimentación al transformador e intenté nuevamente.

Lo mismo: corriente de fuga.

Luego puse una resistencia de 1 megaohmio en serie con el suministro de 120 VCA y medí la corriente CA que pasa por ahí hacia el cable de tierra del osciloscopio.

Corriente cuando se conecta a un tomacorriente de CA normal: 118 microamperios (más o menos como se esperaba)
Corriente cuando se conecta a un transformador de aislamiento: 29 microamperios (esperaba cero)

¿Qué está pasando? ¿Cómo puede pasar cualquier corriente CA a través del cable de tierra del osciloscopio si la corriente proviene de un transformador de aislamiento? ¿Cuál es la fuente de la fuga?

Y - ¿cómo puedo hacer esta medición?

¿Quizás la capacidad de la sonda abre un camino para la corriente alterna?
¿Qué pasa si usas 3 resistencias, 700k, 7k, 700k? La lectura no será correcta pero la fuga será menor.
¿Alimentar el alcance con baterías, una pequeña computadora UPS o similar? Además, tenga en cuenta que algunas resistencias tienen un voltaje máximo, tal vez 100 o 200 V, después de lo cual su valor se desvía del especificado. Así que tenga cuidado con los 700k, tal vez use 30 x 22k en serie...
El alcance está conectado a tierra. Si conecta la terminal de tierra de la sonda del alcance al circuito, está proporcionando un camino a tierra.
@HotLicks no, tiene un transformador de aislamiento. Pero solo se necesita 1 nF de capacitancia entre devanados en el transformador para causar 30 uA de fuga. ¿Intenta conectar a tierra el núcleo del transformador? ¿Invertir la polaridad de la red? Agregue un escudo de papel de aluminio (pero no un giro corto)
@tomnexus: proteger el transformador de aislamiento no eliminará la falla original.
Supongo que puedo intentar ejecutar la fuente de alimentación de un inversor de CA alimentado por una batería. Pero todavía no entiendo de dónde provienen los 29 uA de corriente de fuga en primer lugar. Eso me desconcierta.
Puede intentar alimentar su osciloscopio a través de un adaptador de 3 puntas a 2 puntas como este amazon.com/CNE41787-Prong-Grounding-Converter-Outlet/dp/… para que la tierra ya no esté conectada. Por cierto, también usaría varias resistencias en serie para el divisor de voltaje para evitar la formación de arcos.
@RogerC. - Eso se conoce como "tapón suicida".
@HotLicks, gracias, no sabía esto. Su nombre es bastante descriptivo, ¡ciertamente debe usarse con precaución!

Respuestas (2)

Hay un par de cosas sucediendo aquí.

En primer lugar, muchos transformadores de aislamiento NO aíslan el terminal de tierra del lado de la carga; simplemente lo conectan a tierra en el lado del suministro. Nunca he entendido este razonamiento, pero ahí está. Esto significa que la tierra de entrada de su osciloscopio todavía está conectada a la tierra del edificio incluso cuando se usa el transformador, lo que no entiende el punto.

Lo segundo es que, a menos que el transformador de aislamiento esté construido con un escudo electrostático interno, existe un acoplamiento capacitivo entre los devanados primario y secundario, que puede pasar fácilmente los 29 µA de corriente que está viendo. Por eso, si mide el voltaje entre cualquiera de los terminales del secundario y la tierra del edificio, a menudo verá una lectura de aproximadamente la mitad del voltaje de línea.

Gracias. Intentaré desconectar la tierra del transformador de aislamiento y veré si eso ayuda. Los 29 uA en si no me preocupan, el problema es que parece suficiente para disparar el detector de fugas de seguridad en la fuente de alimentación, que lo apaga cuando no quiero...
Para mi sorpresa, desconectar el cable de tierra en el transformador de aislamiento marcó la diferencia. ¡Ahora no hay quejas por fugas! Lamentablemente, no puedo votar la respuesta porque no tengo +15 repeticiones, pero ¡GRACIAS!

Tengo un par de fuentes de alimentación diseñadas para uso de electroforesis y tienen un indicador de falla a tierra. En el caso de mis fuentes de alimentación, este indicador de falla se activa cuando falta una conexión a tierra de CA O si el terminal negativo de la fuente de alimentación está conectado a tierra.

Así que verifique su suministro para ambas condiciones.

1) asegúrese de que el cable de alimentación de entrada para la fuente de alimentación tenga una buena conexión a tierra.

2) No tengas nada conectado a la salida de la fuente de alimentación y enciéndelo. Debería encenderse sin ningún problema.

3) Ahora conecte su carga y vea qué sucede.

En el caso de mi fuente de alimentación, simplemente no puedo usarla si el pin negativo de la fuente de alimentación tiene que estar conectado a algo que esté conectado a tierra. Eso no ha sido un problema para mí hasta ahora.

La fuente de alimentación funciona bien (si hay una carga < aprox. 500 kohmios). Solo cuando trato de conectarlo al osciloscopio (a través del divisor de voltaje) recibo la queja de fuga.
¿Cuál es la fuente de corriente de fuga a través de un transformador de aislamiento?
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