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Jun 20, 2023

Mirar la tensión de red a los ojos y sobrevivir

A menudo resulta sorprendente ver cómo reaccionan otras personas ante la electricidad de la red eléctrica cuando la encuentran en un equipo. Como ingenieros que nos hemos ocupado de ello tanto personal como profesionalmente durante muchos años, es fácil olvidar que no todo el mundo ha tenido esa experiencia. Por un lado, nos estremecemos ante aquellos que se sumergen sin temor a las consecuencias, por otro, nos sorprende constantemente el número de personas que tratan cualquier artículo que contenga más de unos pocos voltios como si estuviera contaminado con ántrax radiactivo y tienen miedo siquiera de pensar en abrirlo.

Recientemente conversamos entre los escritores de La-Tecnologia sobre cómo podríamos abordar este tema. La salida más fácil es ser todo Elf-and-Safety y unirse a la multitud del ántrax radiactivo. Pero la conclusión a la que llegamos fue que este sitio es un recurso para hackers y creadores. Algunos de ustedes van a levantar la tapa de cajas que contienen voltajes significativos sin importar qué, así que pensamos en ayudarlos a hacerlo de manera segura en lugar de simplemente escuchar los gritos distantes.

Aquí sigue el primero de una serie sobre cómo abordar los dispositivos electrónicos que contienen altos voltajes y vivir para contarlo. Por "altos voltajes" nos referimos a cualquier voltaje hasta el voltaje de red y los derivados directamente de ellos, como los pocos cientos de voltios de CC rectificados que encontrará en una fuente de alimentación conmutada. Para EHT de varios kilovoltios tendrás que esperar a otro artículo, porque ese es un tema completo en sí mismo. Mencionaremos estos voltajes más altos de pasada, pero es mejor dejar sus detalles para un colega de La-Tecnologia con experiencia más pertinente.

El primer punto que hay que dejar claro al escribir un artículo como este es que se debe ignorar cualquier idea de voltajes o corrientes "seguras". Si bien la historia sobre un número significativo de personas que mueren cada año por lamer una batería de 9 voltios es probablemente una leyenda urbana y usted tiene poco de qué preocuparse por los equipos de bajo voltaje, es mejor mirarcualquierLos voltajes más altos son potencialmente peligrosos y reaccionan en consecuencia.

Si una vez sufrió una descarga eléctrica y se salió con la suya, tuvo suerte, eso no significa que el voltaje sea seguro, simplemente estaba jugando a la ruleta rusa con la ley de Ohm y un suministro de alto voltaje de baja impedancia. La red eléctrica de su hogar puede descargar las grandes cantidades de corriente que demanda la calefacción de su hogar, su cocina o su hervidor eléctrico, por lo que si encuentra un camino de baja resistencia a través de usted, entonces no tendrá problemas para descargar cualquier corriente que la Ley de Ohm le permita pasar a través de ese camino. Lo más probable es que, si te sucede a ti, el camino tendrá una resistencia lo suficientemente alta como para que solo recibas una sacudida muy desagradable y vivas para contarlo, pero si no es tu día de suerte, la resistencia será lo suficientemente baja como para que puedas Simplemente me voy a sentar en el extremo moviéndose hasta que se apague la energía, ya sea que estés vivo o no. Esa es la espantosa verdad. Si te metes con estas cosas, podrás morir, fin de la historia. Eres responsable de mantenerte a salvo y esto no es una broma. ¿DE ACUERDO? ¡Ahora a trabajar!

El lugar para empezar cuando se habla de equipos de tensión de red es su banco. Sabemos que probablemente estarás trabajando en la mesa de tu cocina o donde sea que estés, pero es mejor comenzar un artículo como este con una base de lo que realmente deberías tener al hacer estas cosas. Hay tres cosas que consideraríamos esenciales en el sistema de alimentación de red en un banco de tensión de red. Un transformador de aislamiento para alimentar el elemento en el que está trabajando si necesita un suministro de red, un disyuntor de corriente residual para el resto de sus suministros de red y un interruptor de aislamiento de emergencia para toda la energía del banco.

Probablemente valga la pena en este punto explicar por un minuto cómo funciona la conexión a tierra con respecto a la red eléctrica. Tendrá una conexión a tierra local en su casa y su compañía de servicios públicos conectará la línea neutral a una tierra en la subestación para garantizar que los voltajes de línea no sean inducidos a un voltaje más alto con respecto a su entorno que el voltaje que se supone que deben tener. llevar. Puede haber 110 V o 230 V entre la corriente y el neutro dependiendo de dónde viva, pero sin esa conexión a tierra, ambos conductores podrían terminar a miles de voltios más que sus alrededores, por ejemplo, en una tormenta. La conexión a tierra proporciona una relación fija entre el voltaje de la línea y el entorno, como los postes de servicios públicos, los árboles, su casa y usted.

Por lo tanto, la puesta a tierra es una parte vital de la seguridad de la distribución de energía. El único inconveniente con el equipo abierto en su banco es que cualquier conexión a tierra se convierte en una parte válida del circuito de retorno de la energía, y dado que esa conexión a tierra puede pasar a través de usted, eso es peligroso. El transformador de aislamiento interrumpe el circuito de tierra de su banco, eliminando así ese peligro particular. El resultado de esto es que puedes tocar con seguridad cualquiera de los dos.uno de los dos cables y debido a que no hay camino a tierra, no serás electrocutado. (Tocar dos cables completa el circuito. ¡Aún así debes tener cuidado!) Los transformadores de aislamiento también se utilizan para levantar la tierra para que puedas conectar el circuito de alimentación al osciloscopio, aunque el clip de sonda negro esté conectado a tierra.

Una vez que hayas ordenado tu banco, ¿qué hay de tus herramientas? Lo más probable es que ya tengas todo lo que necesitas en este departamento, pero vale la pena mencionarlo aquí. Si está utilizando una herramienta o un instrumento en un equipo que transporta electricidad, debe tener las propiedades de aislamiento adecuadas para el voltaje en cuestión. Quizás tenga que haber experimentado de primera mano la rotura del aislamiento en una sonda de prueba barata para comprender realmente este punto.

Un destornillador de electricista de calidad decente tendrá su clasificación de voltaje de aislamiento estampada en su mango, aunque la ausencia de una clasificación no es necesariamente una razón para no usarlo. Muchos destornilladores tienen mangos aislados de primera calidad, pero sin clasificación de voltaje porque se venden para uso general en lugar de específicamente para uso electrónico. Cuando elijas un destornillador u otra herramienta, considera la cantidad de plástico que interpone entre tú y el metal, y elige en consecuencia. Es posible que los mangos de madera no proporcionen la protección adecuada y se deben evitar a toda costa los mangos de metal.

Sin embargo, hay un inconveniente. En los últimos años ha habido una avalancha de instrumentos más baratos que han llegado al mercado, y se ha descubierto que algunos de los fabricantes de estos dispositivos asignan clasificaciones IEC 61010 de manera fraudulenta a artículos que de ninguna manera cumplen con esos estándares. Hemos cubierto historias sobre multímetros baratos y dudosos y fallas de prueba más de una vez aquí en La-Tecnologia, desafortunadamente este es un problema generalizado. Por lo tanto, tenga esto en cuenta al comprar un multímetro u otro instrumento para usar con voltajes de red: lo más barato puede no ser lo suficientemente bueno. Todos hemos usado medidores económicos de £ 5/$ 10 con nuestro trabajo analógico de bajo voltaje o microcontrolador porque un LED parpadeante en una placa no es peligroso; sin embargo, para voltajes más altos, esas marcas de clase IEC deben tener una procedencia creíble. Compre el instrumento más caro que pueda pagar de un fabricante decente y de buena reputación, lo mantendrá más seguro y obtendrá un medidor de alta calidad que le durará toda la vida.

Hasta ahora hemos hablado de su banco y del equipo asociado. Sin embargo, aún no hemos terminado, porque hay un último componente para mantener seguro su banco: usted. Si tienes un equipo frente a ti y estás a punto de abrirlo, la parte más importante de tu rutina de seguridad no reside en tu equipo, sino en cómo te acercas a él.

Piensa por un minuto, ¿qué vas a encontrar dentro de esa caja? Debe considerar qué voltajes toma como fuente de alimentación, qué hace con esos voltajes, dónde puede haber voltajes peligrosos en su interior y si es probable que sean accesibles o no una vez que se quita la cubierta. Es importante darse cuenta de que el hecho de que un elemento no esté alimentado por la red eléctrica no significa que ya no tenga que considerar esto; por ejemplo, si alguna vez abrió una cámara con un flash incorporado, es posible que haya encontrado un condensador con varios le quedan cien voltios. ¿Dónde estará el alto voltaje?

Los posibles peligros identificados, ¿qué estás a punto de hacer con ellos? ¿Lo estás abriendo simplemente por curiosidad, vas a trabajar en el circuito de alto voltaje para arreglarlo o es un excedente que estás buscando piezas? Si simplemente tiene curiosidad o simplemente busca piezas, es posible que no tenga que aumentar el riesgo aplicando energía en primer lugar, entonces, ¿qué otros riesgos podrían persistir?

Una vez que haya establecido estas reglas básicas, podrá adaptar su enfoque basándose en una expectativa realista del riesgo involucrado. Este proceso puede parecer bastante largo, pero en la práctica sólo debería requerir un momento de reflexión. Es infinitamente mejor tomarse ese momento para pensar que recibir una descarga eléctrica inesperada y posiblemente letal de alto voltaje.

En la siguiente parte de este artículo nos adentraremos en algunos de los dispositivos típicos con los que trabajará para examinar los peligros y técnicas individuales que puede encontrar.

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