Εμφάνιση χωρητικοτήτων σε διανομή με γαλβανική απομόνωση

[GeorgeS]

Ήθελα να ρωτήσω το εξής. Σε πολλές εγκαταστάσεις, κυρίως φωτισμοί κήπων ή και άλλες εφαρμογές πολλοί συνάδελφοι επιλέγουν τη μέθοδο της γαλβανικής απομόνωσης με μετασχηματιστές 1:1. Έτσι σε περίπτωση σφάλματος (διαρροή) το άτομο δεν κλείνει κύκλωμα με τη γη με αποτέλεσμα να μην υπάρχει κίνδυνος ηλεκτροπληξίας.

 

Διάβασα πρόσφατα όμως ότι όταν οι γραμμές τροφοδοσίας στο δευτερεύον είναι μεγαλύτερες των 400-450μ το ρεύμα σφάλματος επιστρέφει στο δευτερεύον μέσω των χωρητικοτήτων που εμφανίζονται μεταξύ γραμμής-γης. Θα μπορούσε κάποιος να εξηγήσει το φαινόμενο ? Δηλ. πως αναπτύσσονται αυτές οι χωρητικότητες και πως επιστρέφει το ρεύμα στο δευτερεύον ?

[CostasV]

Εγώ το καταλάβαινα, ότι όταν το μήκος των αγωγών στο δευτερέυον ήταν πάνω από 400-450 m, τότε οι ίδιοι οι αγωγοί του δευτερέυοντος λειτουργούσαν σαν πυκνωτής λόγω του μήκους τους και του ότι δεν ήταν γειωμένοι. Οχι οτι η χωρητικότητα εμφανίζεται μεταξύ γραμμής και γης.

 

Αυτό που δεν έχω καταλάβει καλά είναι πώς σχηματίζεται ο πυκνωτής; Οι δύο πόλοι του πυκνωτή είναι οι δύο αγωγοί; Και το διηλεκτρικό είναι η μόνωση των καλωδίων; Κάτι τέτοιο πρέπει να είναι.

[GeorgeS]

Και όμως φίλε Κώστα, η χωρητικότητα εμφανίζεται μεταξύ γης και αγωγού γιαυτό και σου λέει ότι μετά τα 400-450m αν εμφανιστεί σφάλμα διαρροής (άρα κλείσεις κύκλωμα με τη γη) το σύστημα δεν σε προστατεύει.

 

Δυσκολεύομαι να καταλάβω πως ακριβώς συμβαίνει αυτό. Μήπως κάποιος συνάδελφος μπορεί να το εξηγήσει, αν ξέρει, ίσως και με κάποιο ισοδύναμο κύκλωμα ?

[CostasV]

Θα μπορούσε το φορτίο του "πυκνωτή", λόγω του μεγέθους των καλωδίων, να είναι τόσο μεγάλο, που η εκφόρτισή του μέσω του ανθρώπου στην γη, να είναι επικίνδυνη.

[GeorgeS]

Και εγώ αυτό σκέφτηκα, αλλά πως όμως ? αν θεωρήσουμε ότι το καλώδιο έχει μια αυξημένη Χ χωρητικότητα λόγω μήκους (λογικό ακούγεται) τότε εσύ (το άτομο δηλαδή) εμφανίζεται ως μια αντίσταση (επίσης κατανοητό) ο ένας ακροδέτης της οποίας συνδέεται με το σφάλμα (το αγωγό) ο άλλος όμως με τη γη η οποία που όμως δεν έχει κανενός είδους ζεύξη (σύνδεση) με τον Μ/Σ (και το καλώδιο)... τι να πω.

[xaxa]

Σε αυτή την περίπτωση όμως, δεν είσαι ένας αγωγός που θα εκφορτίσει αυτόν τον "τεράστιο πυκνωτή";

[CostasV]

Προς xaxa: Δεν κατάλαβα τι ακριβώς θέλεις να πεις.

 

Προς GeorgeS: Ας υποθέσουμε ότι στο δευτερεύον έχουμε μικρό μήκος καλωδίων (π.χ. 1 m) και στα άκρα των καλωδίων συνδέουμε πυκνωτή. Τι μέγεθος θα πρέπει να έχει ο πυκνωτής για να γίνει επικίνδυνος για τον άνθρωπο. Δεν ξέρω την απάντηση στο παραπάνω ερώτημα, αλλά νομίζω μπορεί να βοηθήσει στην απάντηση του ερωτήματός σου.

[xaxa]

Με την άμεση επαφή που δίνει ως παράδειγμα ο GeorgeS, ο άνθρωπος δεν είναι μια μορφή γειωτή που θα εκφορτίσει αυτόν τον μεγάλης χωτητικότητας πυκνωτή που σχηματίζεται;

[CostasV]

Ναι, ο άνθρωπος θα λειτουργήσει σαν αγωγός εξισορρόπησης του δυναμικού μεταξύ του πυκνωτή (που είναι οι μεγάλου μήκους αγωγοί του δευτερέυοντος) και της γης. Το ερώτημα είναι πόσο είναι το δυναμικό και πόσο είναι το φορτίο σε coulomb, πέρα από το οποίο αρχίζει και υπάρχει κίνδυνος για τον άνθρωπο. Επειδή όμως στην περίπτωσή μας το ρεύμα είναι εναλλασόμενο, τα δυναμικά μπερδεύονται μιας και οι πόλοι του πυκνωτή εναλλάσονται και επιπλέον δεν έχουμε πουθενά στο δευτερεύον κανένα γνωστό επίπεδο δυναμικού. Το μόνο που μπορούμε να εκτιμήσουμε ίσως είναι φορτίο σε coulomb και αυτό δεν βλέπω πώς.

[shannon]

Νομίζω πως το πρόβλημα είναι η διανεμημένη χωρητικότητα που εμφανίζεται μεταξύ των αγωγών και της Γής.Το κύκλωμα που σχηματίζεται είναι ο αγωγός σφάλματος,η αντίσταση του ανθρώπινου σώματος, η γή και η χωρητικότητα Γής-2ου αγωγού, που οδηγεί στο άλλο άκρο του μετασχηματιστή.

 

Ο πυκνωτής στο εναλλασσόμενο λειτουργεί ως μια σύνθετη αντίσταση μέτρου αντιστρόφως ανάλογου της χωρητικότητας,η οποία αυξάνεται με το μήκος του αγωγού.Το κύκλωμα κλείνει με αντίσταση ίση με ριζα(rσώματος^2+xπυκνωτή^2)