Viejo Variac -- ¿tierra del chasis? ¿es seguro?

Tengo un viejo (¡antiguo!) GenRad Variac (abajo) que tiene un enchufe de dos clavijas y un enchufe de dos clavijas. Quiero modificarlo para agregar un pin de tierra de seguridad tanto a la entrada como a la salida. Al hacerlo, lo abrí y me di cuenta de que el circuito pasa por el propio chasis de metal, y estoy confundido acerca de lo que estoy viendo y me encantaría tener un poco más de claridad.

He buscado en Google mucho sobre la tierra del chasis y las radios de chasis calientes y demás, y sospecho que este es solo un diseño antiguo, pero estoy confundido acerca de por qué aparece en un Variac. Las fotos a continuación muestran la configuración interna, pero el circuito es simple y como se esperaba: un interruptor de encendido y apagado 2PDT conecta ambas líneas entrantes a las tomas del transformador, y el otro lado es el enchufe de salida con un disyuntor. El núcleo de montaje del transformador y el mecanismo de limpiaparabrisas no están aislados del chasis (están en contacto en el panel frontal), por lo que hay continuidad (verificada por multímetro) entre el chasis exterior y todas las derivaciones del transformador, las salidas y (cuando está encendido). ) las entradas. (Imagen que muestra la medición de continuidad agregada a continuación).

Cuando configuro la salida a, por ejemplo, 50 V, el potencial entre las salidas es de 50 V, es decir, el Variac parece funcionar. Cuando mido el potencial entre cada salida y los tornillos del chasis, uno es ~50V y el otro es ~110V.

Cuando mido el potencial de los tornillos del chasis a tierra real (enchufe de pared), es muy bajo, < 1 V, y cuando toco el interruptor/caja no me da una descarga eléctrica.

  1. Esto no es una radio o un televisor, por lo que no debería haber problemas de interferencia de RF aquí, entonces, ¿por qué el circuito no está totalmente aislado del chasis en primer lugar? ¿Es esta una forma de intención de seguridad? ¿ES seguro este diseño?

  2. Puedo reemplazar el enchufe y el enchufe con 3 puntas y conectar los pines de tierra directamente. Obviamente, me gustaría "conectar a tierra" el chasis correctamente, pero obviamente no puedo aquí, ya que eso permitirá que la corriente fluya a tierra en el funcionamiento normal y dispare el GFCI, ¿verdad?

Estoy tratando de asegurarme de que (a) entiendo lo que estoy viendo (b) funciona según lo diseñado y, de hecho, es seguro y (c) que no debería interferir con la conexión a tierra del chasis al agregar el tercero conexión de clavijas.

Gracias por la información o los consejos.

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¡Fresco! ¡Un multímetro retro para el retro-variac! Muy apropiado.

Respuestas (2)

No veo ninguna conexión con el caso. No debe haber ninguna conexión con el caso.

Suponiendo que no lo haya, debe pasar el cable de tierra a la caja y al receptáculo de salida. Puede perforar un agujero en la caja y unir ambos a un tornillo con una arandela de seguridad y una tuerca.

Las mediciones realizadas con un multímetro en un rango de voltaje no son confiables ya que el multímetro tiene una impedancia muy alta y captará el voltaje del acoplamiento capacitivo. En un rango de resistencia, puede medir entre la entrada/salida y la carcasa y no debería haber continuidad ni siquiera en el rango más alto. Obviamente, haría esto con la energía apagada y desenchufada.

No debe conectarse a ningún lado de la salida. Un variac es un autotransformador y no proporciona aislamiento. Parece que están cambiando ambos lados de la red eléctrica. Creo que hoy es una práctica aceptable (alguien me corregirá si no es así), pero debe mantener el lado neutral (cable blanco) en el lado neutral del nuevo enchufe. Los receptáculos modernos suelen tener latón para el color caliente y plateado (por ejemplo, placa de níquel) para los tornillos neutros. Y verde para el suelo.


Editar: Bueno, esa foto del ohmímetro que agregaste es bastante convincente. Debo suponer que el enchufe está polarizado con el pin neutral más ancho; de lo contrario, sería una trampa mortal para un producto, y aún así no todos los enchufes están cableados correctamente.

De acuerdo, mirando algunos datos antiguos (esta cosa tiene quizás más de 70 años), los diagramas en realidad muestran la tierra conectada a un lado de la línea. Esto se hacía a veces en radios de la época americana de cinco tubos de vacío, pero por lo general había poco metal expuesto en ellos.

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Me inclinaría a encontrar esa conexión y eliminarla, y conectar a tierra el caso.

Gracias. Con la energía apagada, desenchufada, coloqué el medidor que mide la resistencia entre cada clavija de entrada y el interruptor de metal expuesto en la caja. Cuando el interruptor está apagado, resistencia infinita. Cuando el interruptor está encendido, veo 1-2 ohmios. No soy un experto, así que podría estar malinterpretándote, pero eso parece ser una continuidad del caso. Agregué una foto a la pregunta que muestra esta configuración en caso de que ayude.
Gracias de nuevo, por la información y las ideas. De hecho, el enchufe no está polarizado y parece original. (El zócalo del Variac está polarizado, curiosamente). En un esfuerzo por averiguar dónde ocurre realmente la conexión del chasis, quité el núcleo del transformador y seguro que me parece que en algún lugar dentro de las partes internas selladas, el cableado está conectado al grueso placa de montaje frontal de aluminio que se atornilla directamente al chasis. (Ver nueva foto). Me estoy perdiendo un poco en cuanto a lo que está haciendo el material de tierra a línea arriba, pero no sé si puedo desconectarlo. :-|
¿Puedes encontrar una conexión deliberada con el caso o el marco de la variante?
Todo el panel de montaje del núcleo está en contacto con el chasis. Mi expectativa sería no ver continuidad entre los grifos y ese panel de montaje (porque hay alguna otra evidencia de aislamiento en el lado de la bobina), pero parece haber alguna conexión interna dentro de ese bloque. (He agregado una nueva foto que muestra esto lo mejor que puedo)
¿Alguna indicación de daño, como olor a quemado?
No por lo que puedo decir. Huele normal y sin carbonización visible que pueda ver en cualquier lugar. Agregué otra foto que muestra el lado trasero de la bobina. Hay algún tipo de estera aislante de plástico dopado entre las bobinas y la parte posterior de la placa de montaje, y el núcleo de aluminio tubular interior (que va hacia el frente) no hace contacto con nada en la parte trasera cuando se ensambla (el eje giratorio de la perilla delantera no es conductor). Entonces, si solo lo está mirando, seguramente parece que no debe tener continuidad con el chasis. Pero tampoco parece dañado en absoluto. ¯_(ツ)_/¯
El hecho de que las marcas de la placa de conexión digan que puede conectar a tierra cualquiera de los extremos del devanado 2/4 indica que está destinado a ser aislado. También el enchufe no polarizado que sería un riesgo de seguridad inaceptable incluso en 1950. Lo siento.
Gracias, buena captura. Supongo que lo que me llevo de esta esclarecedora discusión es que no solo no puedo conectar a tierra el chasis, sino que no debería usar esto en absoluto, porque incluso si agrego un enchufe polarizado, algo salió mal. No hay partes móviles en el núcleo que parezcan estar estrechamente unidas entre sí, por lo que suponiendo que no haya una conexión intencional, ¿tal vez esa estera aislante de tela dopada se haya descompuesto de alguna manera con el tiempo y se haya vuelto conductora? Sigo algo confundido en cuanto a cómo funciona (produce el resultado esperado) si está realmente dañado de alguna manera fundamental como esta.
En una palabra, "sí". Un solo corto no afectaría el voltaje de salida, solo el riesgo de electrocución.
Bueno, prefiero mantener eso al mínimo, así que puntos tomados. :) Agradezco que me ayudes a entender esto.
Puede que le interese lo que descubrí después de intentarlo de nuevo: electronics.stackexchange.com/questions/557212/…

¿ES seguro este diseño?

Si este variador tiene solo un enchufe de dos clavijas y hay una conexión entre una de las clavijas y el chasis, entonces el chasis está en neutral , no en tierra.

En mi humilde opinión, esto NO es seguro. Es de esperar que tenga disyuntores de falla a tierra o su equivalente en cualquier país en el que se encuentre. Si el cable neutral se desconecta, mientras que el cable vivo está conectado, alguien podría recibir una descarga desagradable.