Diskuse Elektrika.cz

Transformátor je v zařízení napájeném z 12V akumulátoru, kde výstupní napětí až 1000 V slouží ke geologickým měřícím účelům ve venkovním prostředí. Oba póly výstupního napětí jsou vedeny do země.
Uživatel stojící na zemi je tak trvale v kontaktu se sekundárem 1000 V a současně se může dotknout primáru - napájecího akumulátoru.
V jaké normě to najdu?

Tohle asi budete těžko hledat v nějaké konkrétní normě.
Napětí 12V DC je možné považovat za bezpečné napětí i ve venkovním vlhkém prostředí.
Předpokládám, že napětí 1000V je získáno nějakým měničem (střídačem) a zmiňovaným transformátore m.
Rozvod DC12V je spojen se zemí nebo se sekundárním rozvodem, nebo je izolován?

váš problém je především v "organizaci" prací, v provedení takových opatření, aby obsluhu nebo další osoby nemohlo ohrozit nejen dotykové napětí, ale také krokové napětí

váš dotaz je hodně široký bez dostatečného osvětlení souvislostí. V původním dotazu mi např. chybí, zda již zařízení existuje, nebo se ho právě snažíte vyvinout. Napájení je z baterie (akku) 12V, ovšem není jasné, zda se jedná o baterii umístěnou přímo v zařízení nebo je to baterie v automobilu. Výkon 900VA je poměrně vysoký na to, že zařízení má být napájeno z akku 12V, protože z něj bude odebírán proud kolem 80A, takže její kapacita bude muset být hodně vysoká. Pokud se zařízení právě vyvíjí, bylo by možná lepší použít napájení 24V. Dále záleží konstrukce měniče (střídače) také na tom, jaký výstup potřebujete, zda stejnosměrné napětí, střídavé napětí,  kvalita a tvar jeho průběhu (sinus, obdélník, zkreslení průběhu),  zda je třeba stabilizace výstupního napětí. Měniče se dají konstruovat různými způsoby, které odvisí od použití, obvykle konstrukčně nejsložitější jsou typy, které dodávají na výstup kvalitní sinus síťového kmitočtu (50 až 60Hz). Naopak nejjednodušší bývají typy jejichž výstupní sřídavé napětí se usměrňuje a filtruje, takže na pracovním kmitočtu a tvaru kmitů vůbec nezáleží. Podle toho se také používají různé typy konstrukce výstupního transformátoru a to buď s jádrem skládaným z plechů (obdoba síť. transformátorů) nebo s jádry z feritu. Ještě mi napadá, zda by nebylo vhodnější opustit myšlenku napájení z baterie a použít s ohledem na potřebný výkon přenosný generátor. Tohle určitě není dotaz, který lze vyřešit zde na fóru, pokud se jedná o vývoj zařízení, chce to spíš tým inženýrů elektrotechnik ů a elektroniků.

Děkuji z odpovědi. Zařízení, jehož vývoj je nyní dokončován, je napájeno z běžného automobilového akumulátoru, odběr cca 75 A. Konstrukce a řešení měniče ani kapacita akumulátoru není problém (v pulzním chodu to vydrží asi 40 minut z 60 Ah akumulátoru a to na měření stačí),  moje otázka zní především jaké je požadované izolační napětí mezi napájením 12V DC a výstupem 1000 V DC. Těch 1000 V je už z principu uzemněno (oba póly),  takže uživatel, který s tím pracuje a stojí na zemi, je v kontaktu s potenciálem někde mezi jedním a druhým pólem 1000 V. Současně mu nic nebrání se dotknout 12V napájení (je to přenosný akumulátor 12V s krokosvorkami). A je jasné, že jestliže v zařízení dojde k průrazu, a já stojím na sekundáru a dotýkám se primáru, tak  (zle). Takže jak dimenzovat izolaci primár sekundár?

Vážený pane Dvořáku,
Vaše zařízení popírá všechna ustanovení bezpečné práce pod napětím, myslím že oporu v normě těžko najdete. Jelikož je norma nějaká zkušenost, doporučuji se nechat vést ustanoveními pro transformátory a zdroje bezpečného napětí.
Pro zdroj bezpečného napětí z transformátork u je požadováno jednak galvanické oddělení zkoušené na 4kV ef, dvojitá izolace nebo prostorově oddělené cívky ale také je stanovena hranice pro napájecí napětí - prakticky na 400V ef.
Selským rozumem řečeno, bezpečnostní transformátor by měl mít izolační pevnost 10x vyšší než je součet primárního a sekundárního napětí.
Takže u Vašeho zařízení bych to spíš viděl na dva transformátory, jeden standardní otočený bezpečnostní 12V/400V s pevností 4kV a za ním speciální 400V na 1000V s pevností 14kV. Mezi těmito transformátory na IT síti by mohl být i proudový chránič.
Jediný transformátor 12V/1kV s pevností 14kV bych viděl jako velké riziko, zvláště pro měření v terénu, za vlhka a mokra a s klasickým akumulátorem, který má pevnost proti obalu v řádech desítek voltů....
Vzhledem k tomu, že jde o přenosné zařízení napájené z elektronického měniče to vidím na  zvýšení kmitočtu z 50Hz na 400Hz, nosičům transformátorů se podstatně uleví a měření vodivosti půdy se tím asi neovlivní.
Jinak pokud to metoda dovoluje by podle mne bylo výhodné do zařízení pouštět krátké pulzy - třeba 4 periody.  Náramně se ušetří kapacita baterie a budete od nosičů opět pochválen.
Podle mne je tu ještě kritická ochrana hlídající rozpojení obvodu. Jakmile upadne kabel od vzdálené, nebo místní zemní elektrody (nebo ještě hůře vyvrátí se elektroda ze země) je z koncovky kabelu či povalené elektrody zabiják. Ve chvíli jakéhokoliv i mžikového přerušení obvodu (proudu) by měla elektronická ochrana měnič vypnout (odpad samodržného proudového relé).  A nahození jen na tlačítko.