Почему использование трансформатора для изоляции безопаснее, чем прямое подключение к электросети?

Без трансформатора провод под напряжением находится под напряжением относительно земли. Если вы находитесь под потенциалом «земли», то прикосновение к проводу под напряжением делает вас частью обратного пути.

{Это изображение взято из отличного обсуждения здесь

У трансформатора выходное напряжение не связано с землей – см. диаграмму (а) ниже. Нет «обратного пути», поэтому можно было ( по глупости ) безопасно коснуться «живого» проводника и земли и не получить удар током.

Из руководства для электриков

Я говорю « тупо », так как, хотя это устройство и безопаснее , оно не является безопасным безусловно. Это связано с тем, что если есть утечка или жесткое соединение с другой стороны трансформатора с землей, то все еще может быть обратный путь, как показано в (b) выше. На схеме обратный путь показан либо емкостным, либо прямым. Если связь емкостная, то вы можете почувствовать «щекотание» или слегка «покусывание» проводника под напряжением. Если другой проводник заземлен, вы вернетесь к исходной ситуации без трансформатора. (Емкостная связь может возникнуть, когда корпус прибора подключен к проводнику, но нет прямого соединения корпуса с землей. Близость корпуса к земле образует конденсатор.)

Таким образом, трансформатор делает вещи более безопасными , обеспечивая изоляцию относительно земли. Мерфи/обстоятельства будут работать, чтобы победить эту изоляцию.

Вот почему в идеале разделительный трансформатор следует использовать для защиты только одного элемента оборудования в каждый момент времени. С одним пунктом неисправность оборудования, вероятно, не приведет к возникновению опасной ситуации. Трансформатор сделал свое дело. НО с N единицами оборудования - если у одного из них есть замыкание от нейтрали к корпусу или неправильное подключение, это может привести к выходу из строя трансформатора, так что второе неисправное устройство может представлять опасность для пользователя. На рисунке (b) выше первое неисправное устройство обеспечивает связь внизу, а второе — вверху.

Сходным образом:

Сеть относится к заземлению: тот же потенциал, на котором вы стоите, на котором находится ваш верстак, на котором находится почти все, к чему вы прикасаетесь (это не изолировано). Он развивает напряжение по отношению к этим элементам.

После изолирующего трансформатора ссылка на землю исчезла. Если вы коснетесь стороны линии после трансформатора, она внезапно станет опорной для всей системы, а нейтральная сторона (которую вы не касаетесь и которая обычно безопасна) представляет собой опасную синусоиду по отношению к заземлению. Важно то, что точка, к которой вы прикасаетесь, по-прежнему безопасна.

Однако одновременное прикосновение к обеим сторонам трансформатора так же опасно, как и полное отсутствие трансформатора. Используйте одну руку при работе с высоким напряжением.

Это связано с тем, что использование изолирующего трансформатора означает отсутствие связи между землей и проводами под напряжением / нейтралью. Вы можете обращаться с одним из фазных проводов (если вы не трогаете другой) без вреда, поскольку не имеет значения, заземлены ли вы.

Ключевой частью является изоляция от земли/земли, где вы стоите.

Вспомните электричество как поток электронов, электроны всегда заняты поиском кратчайшего пути к земле.

Если вы не изолированы, вы обеспечите им этот путь, тем самым позволив электронам течь через вас на землю.

Трансформатор обеспечивает эту изоляцию, потому что нет связи между первичной и вторичной обмотками.

Вы также можете обеспечить эту изоляцию, надев резиновую обувь, соответствующую электроизоляции.