将反向偏置二极管下游的系统断电是否安全?


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假设我有一条480 VAC线路,为整流器和过滤器盖供电。显然,这不是活着时要想的事情。

现在,假设有阻塞二极管从DC总线上脱落,如图所示。

原理图

模拟此电路 –使用CircuitLab创建的原理图

从理论上讲,在理想世界中,没有电流可以到达那些二极管的未通电侧。这是否意味着可以在不使整个系统断电的情况下安全地操作二极管的一侧?如果没有,为什么不呢?有没有违反的特定安全标准?

编辑:如果您对这个问题的更广泛的背景感兴趣,我在工程交流中问了一个有关道德的相关问题


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在理想的世界中,您不需要用舌头作为电压传感器。在一个不那么完美的世界中,就像您的巡回赛一样,我什至不会想到要用舌头靠近那里。
jippie 2015年

还请记住,由于是A / C,所以两个输出都不可能相对于地测量0.00V。如果您接地,则触摸其中任何一个都可能会造成伤害/致死。碰到两者,好吧……您将没有时间担心它。
2015年

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二极管有时会发生短路故障。
Brian Drummond 2015年

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如果添加地面,交流电源,命名和估价所有内容,CircuitLab将对此进行仿真。时域图显示了尽管有二极管,但在舌头不兼容电压下的空载电压稳定时间。
2015年

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只是没人知道,我知道这是不安全的。我试图说服别人!
Stephen Collings 2015年

Answers:


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一次执行此步骤是一个好主意。

从理论上讲,在理想世界中,没有电流可以到达那些二极管的未通电侧。

好吧,并非完全正确。如果查看额定值为1000伏的古老1N4007的数据表,您会发现最大反向电流在25 C时为5 uA,在高温时为50 uA。让我们使用较低的数字。

接下来,让我们建立标准舌的参数。我将我可信赖的Fluke 77的探针粘在舌头上,并获得了大约10欧姆的电阻(这再次表明,我并没有争夺“银舌恶魔”的头衔)。

5 uA到10kohm会产生约0.05伏的电压。

此外,在1 MHz时,电压大于10伏时,结电容小于5 pF。假设线路频率为60 Hz,并且负载足以在电容上产生10%的纹波,则两个二极管的阻抗约为177 Mohm。这将产生大约4 mv的交流电压。

因此,只要二极管符合规格,并且没有其他可用的电流路径,是的,您可以整日舔它。

但这不是你要的。你问的是

这是否意味着可以在不使整个系统断电的情况下安全地操作二极管的一侧?

答案是,如果我引用罗素·麦克马洪(Russell McMahon)的话,

否否否否!!!!!!!!!

下一个问题:

如果没有,为什么不呢?

因为在大多数情况下,指望在错误的代价是死亡时努力工作的所有规范都不能算是安全的。还记得我用鼬鼠措辞说“没有其他可用路径”的那一部分吗?那是鼬鼠措辞中非常重要的一点。相信我 电气系统产生意外电流路径的能力令人难以置信。在正确设计,构造和维护的系统中,这些事情很少见。依靠一个系统来遵守这些标准确实是非常愚蠢的。

有没有违反的特定安全标准?

假设您是美国人,则29CFR 1910.335(人员保护保障)将是一个不错的起点。我不确定哪一段“用舌头接触680伏通电的电源”太过激怒,但这至少违反了六句。


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在一个完美的世界里...

在现实世界中……
不不不!

否否否否!!!!!!!!!

仅凭电容耦合几乎肯定会让您非常后悔对舌头的影响。如果你的大脑幸免于难就后悔。二极管反向漏电会增加这种情况。**
请注意,肖特基二极管(在此不太可能使用)在27°C时具有不良的反向泄漏,而在70°C时则具有严重的不良泄漏。

在现实世界中,我不会用驳船杆触碰该插座(除非它是经过认证的11 kV防爆驳船杆)。

另外,墨菲(Murphy)喜欢看到事情无法破裂时会破裂。


**-取消渲染样式和不需要的编辑:
如果您的大脑幸存下来后悔,光是电容耦合几乎肯定会让您非常后悔对舌头的影响。二极管反向泄漏会增加这一点。


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如果它是经过认证的10.9 kV耐力驳船杆怎么办?
user253751

1
当然,强调这并不安全是正确的,但是在OP设置的实际实现中,实际量化应该发生的情况仍然会很好。即,如果我们不是在谈论舌头,而是在谈论一种廉价但敏感的电子元件,其阻抗与舌头大致相同。
leftaboutabout

@leftaroundabout-您可以通过阅读我的答案并应用欧姆定律和一些推理来确定。在两个反向二极管的后面大约有600 VDC。存在纹波或可能像假定直流母线可能已加载一样。未能以如此快的速度进入达尔文奖入围名单。任何交流将通过任何二极管电容传导。数据表会告诉您可以假定的pF值是100,但您会感觉到。二极管有泄漏电流,您可以查一下。通常在25C时最大为10 uA,在125C时通常为50 uA。你会感觉到的。如果电容很小……
罗素·麦克马洪

...在Vout,它将充电至600 VDC左右。地毯洗牌火花发生器因一个人洗牌而受伤-5分真是太棒了。您可能会看到火花从尖锐的手指跳到例如文件柜。一名工作人员对这次冲击足够敏感,以至于从改组的路线中逃离恐怖。在600 V至10F的pF下,您可能看不到火花。触摸很多电子东西,它就会死。在插座上放一个大盖子,让它坐一会儿,它可能会杀死您。
罗素·麦克马洪

@Peter M-取消打字,改进温度符号的呈现方式和类似方法。但是最好不要考虑对我的表达方式进行风格上的改变,而这些改变显然不是错别字,更不用说了:-)。
罗素·麦克马洪

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不,那是不安全的。首先,即使二极管和开路,您仍将测量一些大电压,具体取决于电表的输入阻抗。其次,如果在此处放置负载,电流将流过,并取决于二极管的反向泄漏电流。就安全标准而言,不知道,我不能在这些类型的系统上工作,但是我的坏主意检测器会立即着手检查电路。

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