Ett par frågor om isolering mellan kretsar, jord m.m

[exscape]

Jag har ett par funderingar här. Egentligen så är det kanske separat nog för att det bör vara två trådar, men jag vet inte jag - det hör ändå ihop lite.
Läsmaterial tas gärna emot, även om jag föredrar ett par korta svar som komplement till "läs den här 100-sidors-PDFen"-svar. Helst då resurser online.

Hur som helst. Jag har inte fått nån vidare förståelse för hur när det är och inte är OK att koppla ihop två saker som var för sig får ström från vägguttag - utan t ex optoisolering, alltså. Som huvudexempel har vi problemet jag hade i eftermiddags: är det OK att koppla ihop datorn, via en USB-µC-programmerare (AVR ISP mkII) till PCBn inuti ett separat nätagg? Agget har förstås en isolerande step down-transformator. Chassit är jordat, men ingen "utgång" från sekundären är jordad, så det är väl ett "floating" agg, vad nu det blir på svenska.
Oavsett om det går bra eller inte, varför/varför inte? När skulle det vara tvärt om?

Sedan har jag även läst här och var att man alltid ska sätta en säkring på fasledningen, och aldrig på nollan pga att det är allmänt dåligt/farligt. Hur i hela friden funkar detta för oss svenskar med symmetriska vägguttag? Det måste ju bli 50/50, men vissa säger ju att det är totalkatastrof att sätta den på fel pga att chassit kan få fasens spänning... Hur går detta ihop? En pusselbit saknas uppenbarligen för mig!

Samt: om man har en transformator med två sekundära lindningar (230 -> 2x12 V i det här fallet), hur blir egentligen spänningarna på sekundären? Dvs, om man mäter jord (tredje pinnen i väggen) till ena sekundären, mäter man c:a 12 V då? Eller är det odefinierat? Och om man mäter mellan den ena och den andra sekundärlindningen, ger det 0 V, eller är det odefinierat?
Och till sist, om man har flera helt separata transformatorer (eller kanske t ex ett dator-nätagg och ett annat labb-agg) som alla ger 12 V, är spänningen mellan dem (röd prob på ena, svart på den andra) definierad, förutsatt att åtminstone ett av dem är floating?

[TomasL]

En missuppfattning, det vi kallar jord i vägguttaget är inte jord utan skyddsledare, fysiskt förbunden med nollan i centralen.
Så, så länge du jobbar med galvaniskt skilda system, dvs fulltrafos mot nätet, glöm allt vad "jord" heter.
Samma gäller säkring på fasen, det spelar ingen roll om de ligger på nollan eller fas.

[exscape]

Ojdå, är det lite Sverige-specifikt isåfall? Överallt ser man ju att den tredje ledaren är "Earth ground", där det noga skrivs att den till skillnad från saker som ofta kallas ground (men kanske bör kallas common) faktiskt är en pinne ner i jorden.

[TomasL]

Nej, den kallas faktiskt för PE, Protective Earth, funktionen är i princip likadan i hela Europa (dvs en extra nolla) , i USA är det dock annorlunda, eftersom man ofta kör 2-fas.

[exscape]

Aha, det förklarar isf en del. I princip allt material jag läst är ju på engelska, och det är som välkänt USA som dominerar på att producera sådant. Jag får väl ta och hitta på lite mera EU/Sverige-inriktat läsmaterial! Några tips?

[TomasL]

Tja, vad vill du lära dig, Gymnasiets ellära böcker kanske.

[danei]

De har väl snarare enfas med mitt avtappning. Det är inte tvåfas.

[TomasL]

Jodå, vanligast är väl 2-fas med mittavtappning, dvs 110V/220V eller vad det nu blir.

[exscape]

OffT så säger wikipedia:

A split-phase electricity distribution system is a 3-wire single-phase distribution system, commonly used in North America for single-family residential and light commercial (up to about 100 kVA) applications. It is the AC equivalent of the original Edison 3-wire direct current system. Its primary advantage is that it saves conductor material over a single ended single phase system while only requiring single phase on the supply side of the distribution transformer. Since there are two live conductors in the system, it is sometimes incorrectly referred to as "two-phase". The two live or "hot" conductors' waveforms are offset by a half-cycle, or 180 degrees offset, when measured against the neutral wire. To avoid confusion with split-phase motor start applications, it is appropriate to call this power distribution system a 3-wire, single-phase, mid-point neutral system.

... men on topic så är jag minst lika förvirrad om frågorna i första inlägget. "Riktig" jord eller skyddsjord, de flesta gäller väl ändå?

[prototypen]

Floating = flytande
Earth ground = skyddsjord = PE (på europeiska) (ansluts med skyddsledare, gulgrön i Europa, grön i USA m.fl. (grön som gräs naturligtvis))
Skyddsjord bör (måste) ha god kontakt med gruset och myllan vi står på ute.

Vad vi inom elektroniken (lite felaktigt) kallar jord är egentligen ett nollspänningsplan inom apparaten, behöver inte vara anslutet till något utanför apparaten.
Nollspänningsplanet är något man refererar till, spänningar kan mätas utifrån det. Det är likson entréplanet, sedan uppåt har vi positiva spänningar/övervåning/en trappa upp.
Nedåt en trappa ned/källare/negativa spänningar.

Nu det lite komiska, alla hus har inte källare, all elektronik har inte negativ spänning. (hur jag ska förklara att det finns hus utan övervåning............då måste det vara strömavbrott)

En stationär PC har sitt nollspänningsplan anslutet till skyddsjord.
En batteridriven PC kan ju inte vara ansluten till något nät men den ha iaf ett nollspänningsplan som allt refererar till.

Lindningarna i dina transformatorer har inget galvanisk kontakt (metallisk), de är bara magnetiskt kopplade till varandra.

Och USA m.fl. har enfas med mittutag (naturligtvis så finns det trefas men då får man ha ett abonemang till)

Protte

[exscape]

prototypen: Tackar, men jag tycker ändå att jag hade rätt bra koll på det mesta där. Jag förstår huvudprinciperna, men inte riktigt konsekvenserna. Jag vet ju t ex att transformatorer (som inte delar lindningar) ger galvanisk isolation, men jag förstår inte exakt vad det innebär i praktiken - varför det är säkrare (har ett hum, men inte 100%), hur spänningarna på sekundären relaterar till saker "på andra sidan", osv. Om man t ex tar en isoleringstransformator, och mäter spänning mellan primärsidan och sekundärsidan, vad händer? Eller är det rent av en nonsensfråga pga att de bara är magnetiskt kopplade? Hur som helst så kan ju uppenbarligen energi färdas mellan de två via induktion, men som sagt, vad det innebär för spänningar mellan de två och allmän säkerhet är jag inte helt med på.

[prototypen]

Nej det går inte mäta någon spänning mellan primär och sekundär bortsett från det som går genom minst 2 lager plastfolie och 4 lager lack (på tråden). Sedan tillkommer en kapacitiv koppling iom att lindningarna ligger "nära" varandra.

En riktig skyddstransformator har lindningarna lindade på olika delar av järnkärnan och då minskar risken för genomslag genom isoleringen och den kapacitiva kopplingen minskar även.

Nackdelen med lindning på olika delar av kärnan är att det behövs större kärna för direktkopplingen mellan lindningarna finns inte utan all magnetisk energi måste gå genom kärnan över till andra lindningen.

Protte

[ronnylov]

Anledningen att säkring ska sitta på fasen är att om det blir något fel så att om fasen får kontakt med skyddsjord (som är sammankopplad med nollan) så ska säkringen lösa ut.

Inuti en stickproppsanluten apparat ska man därför ha säkring på båda ledarna eftersom man inte vet åt vilket håll stickproppen vänds.

[danei]

Jodå, vanligast är väl 2-fas med mittavtappning, dvs 110V/220V eller vad det nu blir.

Det är inte tvåfas. Det är enfas med mittavtappning. Är det tvåfas så ska det vara en förskjutning mellan faserna. 90° om det är en riktig tvåfas. Men även två faser ur ett trefas system brukar kallas tvåfas.

[prototypen]

Anledningen att säkring ska sitta på fasen är att om det blir något fel så att om fasen får kontakt med skyddsjord (som är sammankopplad med nollan) så ska säkringen lösa ut.

Inuti en stickproppsanluten apparat ska man därför ha säkring på båda ledarna eftersom man inte vet åt vilket jåll stickproppen vänds.

Får du kortslutning i en ensäkringsapparat om säkringen råkar sitta på nollan så löser säkringen i elcentralen inom 0,4 sekunder, om det sitter JFB så är det än snabbare.

Säkringen i apparaten är mera att skydda mot överbelastning och fel i apparaten för att förhindra brand.

Protte