chiarimento sul trasformatore d'isolamento

[angialma]

Mi sfugge il principio su cui si basa la sicurezza del trasformatore d'isolamento, quindi sono andato a rileggere il Carrescia.
“un guasto a terra nell’apparecchio alimentato dal trasformatore d’isolamento non determina una corrente attraverso la persona; il circuito verso terra è infatti interrotto dal trasformatore” (Carrescia – Fondamenti di sicurezza elettrica p.220).
Non mi è chiaro il motivo per cui il trasformatore d’isolamento blocca la corrente di guasto: considerando che l’alimentazione è alternata, e quindi anche la corrente di guasto è alternata, il trasformatore d’isolamento non interrompe la corrente di guasto così come non interrompe la tensione di alimentazione.
Siccome non dubito che funzioni, c'è certamente qualcosa che non ho capito, vi sarei grato se mi aiutaste ad evidenziare l'aspetto che mi sfugge.

[mrc]

Ciao angialma.

Leggi il documento al seguente link:

http://www.electroyou.it/vis_resource.p ... isp&id=185

[attilio]

Il trasformatore di isolamento ha il secondario galvanicamente separato/isolato dal primario, che è invece connesso alla rete del distributore e nella quale sussiste un riferimento verso terra dato dalla messa a terra del centrostella del trasformatore MT/BT nonchè del neutro lungo la rete di distribuzione.
In questo modo, un contatto unipolare o a massa a valle del secondario del trasformatore di isolamento, non ha modo di potersi richiudere "francamente" inquanto le uniche correnti circolanti sono quelle capacitive. Per questo motivo normalmente l'estensione del circuito a valle del trasformatore è limitata e destinata per lo più all'alimentazione di un solo carico o di una serie di carichi ben definiti.

Il collegamento equipotenziale tra le masse in questo caso deve essere assolutamente garantito. Infatti il pericolo maggiore deriverebbe da un doppio guasto verso massa su ciascuno dei poli del secondario. L'equipotenziale trasforma il doppio guasto in un corto circuito, consentendo l'intervento delle protezioni.

Saluti

[angialma]

Il secondario non è collegato a terra ma il primario è collegato a terra attraverso il centro stella. Qui c'è l'aspetto che mi sfugge: la corrente di guasto, che è alternata, ritorna sul primario passando dal centro stella e quindi dal primario dovrebbe passare al secondario; esattamente come accade con la tensione d'alimentazione che è alternata come il guasto e che arriva al secondario passando dal primario.
perché il guasto che arriva al primario attraverso il centro stella non passa al secondario?

[attilio]

Quale guasto sul primario?

Qui c'è l'aspetto che mi sfugge: la corrente di guasto, che è alternata, ritorna sul primario passando dal centro stella e quindi dal primario dovrebbe passare al secondario

Ti sfugge proprio per il fatto che non c'è nessuna corrente di guasto, o meglio tale corrente è normalmente insignificante.
Il secondario è disaccoppiato dal primario, e come se il secondario fosse un generatore indipendente dalla rete del distributore.
Un "guasto" a massa sul secondario non consente la circolazione di alcuna corrente di guasto. Lo consentirebbe se il secondario avesse un riferimento (polo) a terra, ma in questo caso, verrebbe meno il senso del trasformatore di isolamento.

Saluti

[alessandro87]

ciao angialma

purtroppo adesso non posso farti uno schema in fidocad, però cerco di darti un'idea di cosa accade:

- se tu colleghi un carico, tu stai "chiedendo" corrente al circuito secondario, che a sua volta la "chiede" al circuito primario in virtù del trasformatore di isolamento, e questa è la situazione normale

- se tu tocchi solo la fase del secondario, non ci può essere nessuna corrente di guasto per il semplice motivo che non hai generato un anello di guasto (quindi nessuna "richiesta" di corrente), anello che invece puoi generare se con una mano tocchi la fase e con l'altra tocchi il neutro (ovviamente non lo fare, altrimenti ), in quest'ultimo caso si ha un cortocircuito franco che però è immediatamente bloccato dall'intervento del magnetotermico a monte (di solito presente sul primario).

p.s ovviamente attilio mi ha anticipato , aggiungo che infatti non ha senso effettuare un impianto di terra sul secondario, renderebbe del tutto inutile la presenza del trasformatore di isolamento, che fra l'altro ha un costo non indifferente

[angialma]

mi torna tutto a patto che il carico alimentato dal trasformatore d'isolamento, sia isolato da terra e che sia in Classe 2. Se fosse isolato da terra, ma non in classe 2, ci troveremmo il problema dei contatti indiretti senza la presenza del collegamento a terra. E' così?

[attilio]

Però parlare di fase e neutro in riferimento al secondario di un trasformatore di isolamento, non ha molto senso, meglio un generico "polo/i".

ci troveremmo il problema dei contatti indiretti senza la presenza del collegamento a terra. E' così?

No.
Uno dei sistemi di protezione dai contatti indiretti è appunto la separazione elettrica, che è quanto ottieni quando interponi tra la rete pubblica e l'utilizzatore il trasformatore di isolamento.
Con questo sistema i contatti indiretti (unipolari) non generano alcuna condizione di pericolo.
Il pericolo lo si potrebbe avere se i due poli del secondario sono contemporaneamente in condizione di "guasto" su due diverse masse non connesse tra loro. Se dovessi entrare in contatto con tali masse verresti sottoposto alla ddp totale del trasformatore.
Questo problema si elimina equipotenzializzando le masse.
Non è affatto necessario/richiesto che i dispositivi connessi al trafo di isolamento debbano essere con isolamento in classe II.

Saluti

[alessandro87]

angialma forse è necessario fare una piccola precisazione:

- nel caso in cui collego tutte le masse a terra e collego uno dei due poli a terra, di fatto rendo inutile la presenza del trasformatore di isolamento
- se invece io collego tutte le masse a terra e basta, quest'operazione da sola non serve assolutamente a nulla, il trasformatore di isolamento in questo caso è utile che ci sia, perché così l'unico modo per avere un anello di guasto è realizzare un contatto bipolare, il cui rischio è annullato dal collegamento EQP tra le masse

p.s attilio una curiosità: ma a valle del trasformatore di isolamento il cercafase non dovrebbe funzionare, giusto? questo spiegherebbe fra l'altro il fatto che non ha senso parlare di fase e di neutro, l'unica cosa che si può fare è misurare la presenza di tensione con un tester...

[angialma]

ho provato ad evidenziare quello che non mi torna facendo un disegnino del circuito di guasto che allego; spero che così si capisca.
Molte grazie
ps nel disegno il circuito di guasto è in rosso: il guasto a massa sul carico va a terra attraverso il collegamento a terra del carico; in sostanza il collegamento a terra del carico chiude il circuito di guasto sul centro stella, quindi sul primario del trasformatore d’isolamento. La corrente di guasto ritorna sul primario del trasformatore d’isolamento e da qui ritorna sul secondario in quanto siamo in alternata.