Considere un transformador de aislamiento con su secundario referenciado a tierra a través de una resistencia R como en la siguiente imagen.
simular este circuito : esquema creado con CircuitLab
Si R es infinito, el voltaje de salida Salida1-Salida2 flotará con respecto a Tierra. Y si R es un cortocircuito, entonces ese voltaje obviamente se refiere a tierra.
Sin embargo, ¿qué sucede en el medio? ¿Se puede cuantificar o al menos limitar el "desplazamiento flotante" en función de esa resistencia?
Motivo de la pregunta: me pregunto si un camino simple de alta resistencia a tierra como este podría proteger a las personas de los golpes (en serie con el cuerpo de la persona) debido al contacto de un solo punto (que yo sepa, nada protege contra un dedo en la salida 1 y un dedo en la salida 2)... Pero dejarlo flotar también es un peligro. Conozco los RCD, solo me pregunto si no es una alternativa segura, por curiosidad.
En general, habrá un voltaje en la salida con respecto a tierra con un alto valor de R debido al acoplamiento capacitivo y la fuga entre los devanados.
Incluso un transformador apantallado (donde la corriente capacitiva se conduce a tierra) tendrá algo de voltaje en cada salida con respecto a tierra. Si la construcción es simétrica, es posible que vea la mitad del voltaje secundario en cada terminal de salida. Sin la pantalla, es posible que vea eso más quizás la mitad del voltaje primario.
No creo que haya una ventaja de seguridad en una resistencia (podría ser peor si la resistencia puede conducir una corriente dañina del voltaje secundario), pero podría ser útil en circuitos de bajo nivel para evitar que el secundario se mueva a 120 V CA o lo que sea. si no existe otra tierra en el circuito.
Estoy en Canadá y tenemos 600 V, trifásico delta, sin conexión a tierra y flotante.
Si una fase se conecta a tierra accidentalmente, no sucede nada, pero si otra fase diferente se conecta a tierra, los fusibles se quemarán. Estos sistemas cuentan con un monitor de fallas a tierra.
Los sistemas sin conexión a tierra pueden ser más seguros, pero solo cuando se monitorean para detectar fallas. En las casas más antiguas, los receptáculos no tenían conexión a tierra. En este caso, se puede usar un receptáculo de falla a tierra y no se necesita conexión a tierra.
En los sistemas sólidamente conectados a tierra, el problema es que la conexión a tierra y la unión ofrecen un buen camino para que una corriente de falla dañe. Cuando toco una estufa, he completado la mitad del circuito.
Si toco un cable con corriente, no recibo una descarga, pero si al mismo tiempo toco una estufa, me hago daño.
Otro problema es el arco eléctrico. Es cuando un cable vivo toca una superficie conectada a tierra. el arco eléctrico derrite los materiales. La alta temperatura hace que el aire se expanda y propulse los materiales fundidos a alta velocidad.
La conexión a tierra por resistencia resuelve algunos de los problemas, pero debe monitorearse para detectar fallas. La conexión a tierra por resistencia reduce el choque a tierra al limitar la corriente. También elimina fallas de arco a tierra. En América del Norte, la conexión a tierra por resistencia no es común. En algunos casos, los hospitales utilizan transformadores aislantes sin conexión a tierra para aislar los circuitos.
Sé que esta es una respuesta tardía, pero quería dar mi opinión aquí.
Miro esta situación en términos de las leyes de Kirchoff. Dijiste que querías encontrar una manera de 'cuantificar' el estado intermedio cuando no es un circuito corto ni abierto.
Considere el siguiente circuito, que es esencialmente el mismo que tiene excepto por una carga que agregué:
simular este circuito : esquema creado con CircuitLab
y están referenciados a tierra. Si una persona toca con respecto a tierra, puedes encontrar (después de aplicar las leyes de Kirchoff):
Y
Como dijiste, si es muy grande entonces (y con respecto a ):
Y por lo tanto lo que significa que casi no pasa corriente o muy poca corriente a través de la persona.
Si es un corto a tierra, entonces es lo mismo que . Entonces, la corriente a través de la persona puede ser sustancial (piense está en la principal).
El estado intermedio se puede cuantificar mediante los valores de y porque determinan cuánto potencial habrá a través de la persona y por lo tanto la corriente a través.
La suposición es que la conexión a tierra tiene potencial cero, lo que muy bien podría ser diferente. Pero al menos, esto da una idea.
Greg de Eon
Señor Mystère
Greg de Eon
Señor Mystère
marcelmo