Metalowa obudowa- bezpieczeństwo

[kofan777]

Dzień dobry
Mam kilka pytań do doświadczonych kolegów, chodzi i realizację włączników zasilania wzmacniacza w obudowie metalowej, w taki sposób, aby był zgodny z obowiązującymi wymogami bezpieczeństwa. Jestem amatorem, wzmacniacz nie jest "na handel", ale ten egzemplarz ma być wersją w miarę ostateczną i dopracowaną.

obecnie jest tak: gniazdo IEC z bezpiecznikiem z tyłu obudowy, kable 0.75mm do włącznika sieciowego na panelu przednim (aluminum). Włącznik 250V 5A AC. Kable zakończone łączówkami oczkowymi, przykręcone do włącznika. Następnie kable do soft startu i do transformatora.
Włącznik zasilania anodowego (330V DC)- na uzwojeniu wtórnym, za mostkiem prostowniczym, 250V AC 5A , na panelu przednim (ten jak sądzę wymaga zmiany albo na wyższe napięcie, albo przed mostek (tam jest 240V AC).
żarzenie symetryzowane 2x100om.

oto moje wątpliwości:
1. czy dopuszczalne jest "ciągnięcie" sieciowego 230V na panel przedni?
2. czy łączyć masę wzmacniacza z obudową? tu jest problem- obudowę zamierzam uziemić do bolca gniazda IEC, czy symetryzacja żarzenia nie będzie włączać wyłącznika różnicowo- prądowego w skrzynce (30mA). obecnie masa jest na obudowie przez potencjometr w metalowej obudowie. czy mam go izolować od obudowy?
3. większość włączników, przekaźników ma 250V AC- czy to bezwzględna granica? w przypadku 290V AC mam szukać włączników o wyższym dopuszczalnym napięciu?
4. myślałem o dodatkowym transformatorku, wtedy 12V na panelu sterowałoby za pomocą przekaźników wysokimi napięciami. czy to nie przerost formy nad treścią?

pozdrawiam, mikołaj

[klik]

1. tak
2. tak
3. Szukaj na 400V, ale ja mam od 3 lat przełącznik 250 właczajacy stycznik 400 i nie ma problemu.
4. przerost
Wył anodowego daj przed prostownikiem, pożyje dłużej

[_idu]

1. czy dopuszczalne jest "ciągnięcie" sieciowego 230V na panel przedni?

Oczywiście że tak. Jedynie przeciw to wprowadzanie wgłąb urządzenia zakłóceń.
Sam przewód (jełśi jego izolacja spełnia odpowiednie wymogi dla przewodu zasilajacego nie stwarza zagrożenia dla bezpieczeństwa.

2. czy łączyć masę wzmacniacza z obudową? tu jest problem- obudowę zamierzam uziemić do bolca gniazda IEC, czy symetryzacja żarzenia nie będzie włączać wyłącznika różnicowo- prądowego w skrzynce (30mA). obecnie masa jest na obudowie przez potencjometr w metalowej obudowie. czy mam go izolować od obudowy?

Połączenie masy sygnałowej z obudową zawsze trzeba poprzedzić eksperymentem. Ponadto jeśli obudowę łączysz z przewodem ochronnym musisz się liczyć z ryzykiem zakłóceń wprowadzonych tymże przewodem ochronnym.
Formalnie nie wolno już łączyć przewodu ochronnego z uziemieniem bo możesz wywołać przepływ prądu przez przewód. Ziemia nie ma stałego potencjału.
Jeśli urządzenie pracuje w warunkach zwiększających ryzyko - stosuje się pełną separację obwodów zasilania obudowy a wtedy sama obudowę uziemia się zapewniając odpowiednie parametry tegoż uziemienia.

3. większość włączników, przekaźników ma 250V AC- czy to bezwzględna granica? w przypadku 290V AC mam szukać włączników o wyższym dopuszczalnym napięciu?

250V AC dotyczy tylko izolacji pomiędzy rozłączanymi stykami. Natomiast pomiędzy dowolnym zaciskiem a obudową wymaga się znacznie większej odporności na przebicie oraz oporności izolacji. Zagrożenie nie będzie ale nie ma gwarancji że nie będziesz wymieniał przełącznika bo dostanie w środku przebicia pomiędzy zaciskami.
Niestety typowa masówka oferowana w sklepie elektronicznych nie jest przystosowana dla wyższych napięć niz 250V AC. Pozostaje przejść na osprzęt pulpitowy przemysłowy Ponadto można się skusić na całkiem ładne miniaturowe łączniki krzywkowe np firmy Lovato.

4. myślałem o dodatkowym transformatorku, wtedy 12V na panelu sterowałoby za pomocą przekaźników wysokimi napięciami. czy to nie przerost formy nad treścią?

Z jednej strony przestój ale w przypadku gdy chcesz rozłączać spore napięcie to warto się skusić na takie rozwiązanie. Bez problemu znajdziesz podstawki przemysłowe do przekaźników takich jak np. R2 lub R2M. Piszę przemysłowe bo tam normą jest przełączania linii sieci trójfazowej (nie tylko 400V AC ale też 440V AC jak czasem i 690V AC). Klasa izolacji podstawek zapewni pracę z wyższym napięcie AC niż 290 V. Ponadto nie musisz stosować dodatkowe transformatora bowiem są wykonania przekaźników na 203V. Masz obwód z wyłącznikiem i przekaźnikiem po stronie pierwotnej trafa sieciowe który odłącza tobie wtórne uzwojenie od prostownika.


Lepszy jakościowo i elektrycznie osprzęt pulpitowy - kompaktowy to przełącznik jako jeden podzespół, modułowe to system - główka (napęd) przyciski/przełącznika, podstawa, styki, oprawki podświetlenia składasz sobie to co potrzebujesz ale to droższe (styki potrafią całkiem spore prądy przeneiść np. starsza seria Lovato modułowych - 8A na styk):

http://www05.abb.com/global/scot/scot20 ... 0201PL.pdf
http://www05.abb.com/global/scot/scot20 ... AC1400.pdf
http://www.lovatoelectric.pl/katalog_pl ... lampki.pdf

Standardem zwyczajowo przyjętym jest otwór 22 mm (spotyka się jeszcze 30 mm).

Łączniki krzywkowe - np seria GN lub GX w wersji U11 może zainteresować Ciebie (i nie tylko Ciebie): http://www.lovatoelectric.pl/katalog_pl ... ywkowe.pdf

Przekaźniki i osprzęt do nich np. podstawki:
http://www.relpol.pl/content/download/1 ... ile/R2.pdf
http://www.relpol.pl/content/download/5 ... le/R2N.pdf
http://www.relpol.pl/content/download/1 ... ile/R3.pdf
http://www.relpol.pl/content/download/5 ... le/R3N.pdf
http://www.relpol.pl/content/download/1 ... ile/R4.pdf
http://www.relpol.pl/content/download/5 ... le/R4N.pdf
http://www.relpol.pl/content/download/1 ... le/R2M.pdf
http://www.relpol.pl/content/download/1 ... le/RY2.pdf
http://www.relpol.pl/content/download/1 ... e/RM84.pdf
http://www.relpol.pl/content/download/1 ... e/RM85.pdf
http://www.relpol.pl/content/download/1 ... inrush.pdf
http://www.relpol.pl/content/download/1 ... faston.pdf
http://www.relpol.pl/content/download/2 ... napiec.pdf
http://www.relpol.pl/content/download/1 ... sitive.pdf

Większe rozmiarowo R15 (można do nich dokupić moduły czasowe i mieć jednocześnie np. opóźnione załączenie)
http://www.relpol.pl/content/download/1 ... P%203P.pdf
http://www.relpol.pl/content/download/1 ... P%203P.pdf
http://www.relpol.pl/content/download/1 ... 5%204P.pdf


Jedyny kłopot to znaleźć dobrą hurtownię. Większość niestety ma nędzną ofertę (doświadczone "organoleptycznie" Warszawa jest niestety niechlubnym przykładem). Świetną jest łódzka Elektrogiełda mająca oddziały w kilku miastach. Uwaga sklep internetowy to jakieś 1% ich oferty i jest traktowany jako zbyteczny wręcz margines (podstawa to zakup w hurtowni jub bezpośredni mailowy kontakt z handlowcem) - sprzedaż internetowa jako klasyczny sklep internetowy praktycznie nie przyjęła się (nie kupuje się "kota w worku"....).

Trochę produktów z takiej oferty ma też TME.

[kofan777]

Dziękuję za wskazówki, wytłumacz mi proszę jeszcze kwestię uziemienia obudowy przewodem PE - czy nie jestem w błędzie, rozumując tak
- przewód PE jest uziemiony, gdy jest zwarty z obudową i pojawi się na niej napięcie, wtedy popłynie prąd do ziemi "rozładowując" obudowę
- wyłącznik różnicowo- prądowy mierzy różnicę natężenia prądu w przewodzie fazowym i zerowym- jeśli wystąpi sytuacja z poprzedniego punktu, tj. cześć prądu popłynie do ziemi przewodem PE, wyłącznik wykryje "brakujące" miliampery w przewodzie zerowym, i przy wystarczającym prądzie (30mA) wyłączy się
- wobec tego- połączenie masy układu z obudową i przewodem PE - spowoduje "ucieczkę" prądu przewodem PE i zerowym, w proporcji w zależności od ich oporności; może to spowodować zadziałanie wyłącznika róznicowo- prądowego?
nie zależy mi na minimalizacji zakłóceń, ale na zapewnieniu max. bezpieczeństwa w przypadku dostania się napięcia na obudowę.

pozdrawiam, mikołaj

[isophon]

Witam.
Nie widzę powodu aby w sytuacji, w której opisujesz, nastąpiło zadziałanie wyłącznika WRP.
Przecież obwody wzmacniacza są odseparowane od obwodu sieci za pomocą transformatora sieciowego...
Przepływ prądu (wyzwalającego WRP) może nastąpić w momencie uszkodzenia izolacji uzwojenia pierwotnego tegoż transformatora lub poprzez uszkodzenie izolacji obwodów sieciowych (wyłącznika, kabla, oprawki bezpiecznika itp).
Pozdrawiam, Jarosław.

[kofan777]

Przecież obwody wzmacniacza są odseparowane od obwodu sieci za pomocą transformatora sieciowego...

- czy dla WRP ma znaczenie, czy prąd płynie do ziemi za transformatorem, czy przed nim? jeżeli pralka lub mikrofala ma na obudowie napięcie, ktoś ją dotknie, popłynie prąd, to powinien zadziałać WRP, niezależnie od miejsca uszkodzenia- czy po pierwotnej czy wtórnej stronie transformatora. Czy nie tak? Jeżeli nikt jej nie dotknie, to prąd powinien popłynąć przewodem PE i również wyłączy się WRP, bo braknie iluś-tam mA w przewodzie zerowym. Poza tym prąd płynący przed i za transformatorem jest taki sam (pomijając sprawność trafa).

cyt z wikipedii" Jeżeli w chronionym obwodzie pojawi się prąd upływowy (np. przez ciało człowieka do ziemi lub przez przewód PE), to wtedy suma prądów w oknie przekładnika będzie różna od zera"

Jeżeli to zły tok rozumowania, to proszę o jakiś odnośnik wyjaśniający zasadę działania, bo bazuję tylko na wikipedii, być może coś źle rozumiem.

pozdrawiam, mikołaj

[tszczesn]

Jak masz przebicie z obwodu wtórnego do obudowy to różnicówka nie zadziała, a przez dotykającego nie popłynie prąd, bo nie ma dokąd. Obwód pierwotny i wtórny są odizolowane, więc obwód przez ziemię się nie zamknie. Bezpiecznik różnicowoprądowy ma chronić przed pojawieniem się potencjału sieci na zewnętrznych częściach urządzenia. Gdy nastąpi ucieczka prądu do ziemi, czyli prąd popłynie z sieci przez obudowę i kogoś uziemionego dotykającego obudowy to wtedy zadziała.

[kofan777]

Jak masz przebicie z obwodu wtórnego do obudowy to różnicówka nie zadziała, a przez dotykającego nie popłynie prąd, bo nie ma dokąd.

zanim dotknie- przez przewód ochronny - do ziemi? taka jest chyba rola przewodu PE połączonego z obudową? A jeśli już biedak dotknie, będąc nieuziemionym, to rozumiem, że WPR nie zadziała.

i nadal nie rozumiem tego - symetryzacja żarzenia opornikiem 100om - prąd 63mA. przy połączeniu masy z obodową, a obudowy z PE, część prądu popłynie przewodem PE, i powinna zadziałać różnicówka.
pozdrawiam, mikołaj

[tszczesn]

Jak masz przebicie z obwodu wtórnego do obudowy to różnicówka nie zadziała, a przez dotykającego nie popłynie prąd, bo nie ma dokąd.

zanim dotknie- przez przewód ochronny - do ziemi? taka jest chyba rola przewodu PE połączonego z obudową? A jeśli już biedak dotknie, będąc nieuziemionym, to rozumiem, że WPR nie zadziała.

NIe. Bo prąd z obwodu wtórnego przez obudowę i człowieka pójdzie do ziemi, przez PE do urządzenia do strony pierwotnej i dalej nie - bo oba obwody są odizolowane .

i nadal nie rozumiem tego - symetryzacja żarzenia opornikiem 100om - prąd 63mA. przy połączeniu masy z obodową, a obudowy z PE, część prądu popłynie przewodem PE, i powinna zadziałać różnicówka.

Nie. Tak samo jak poprzednio - jest jedno połączenie, nie dwa, prąd nie ma zamkniętego obwodu.

[kofan777]

może moje niezrozumienie wynika z innego rodzaju instalacji, tj bolec PE zwarty z N, wtedy suma prądów wychodzących i wracających do różnicówki będzie taka sama. Ale w układzie zaznaczonym na rysunku, napięcie na obudowie wywoła chyba przepływ prądu do ziemi i uruchomi różnicówkę?

pozdrawiam, mikołaj

[tszczesn]

Jak urządzenie jest odizolowane od sieci transformatorem, to żaden prąd upływu po wtórnej stronie nie ma jak się pojawić po stronie sieciowej. Nawet jak np. napięcie anodowe zostanie zwarte do obudowy, dotykasz się jej będąc uziemionym - nic się nie stanie, bo prąd nie będzie miał zamkniętego obwodu - nap. anodowe -> ty -> ziemia -> linia energetyczna -> transformator -> przerwa, nie ma dalej. Jak obudowa jest umasiona to w takim przypadku zadziała bezpiecznik nadmiarowy (w gniazdku lub urządzeniu).

Ale jak na obudowę zostanie podane (np. przez przebicie izolacji w transformatorze lub przetartą izolację kabla) napięcie sieci, ty się dotkniesz do obudowy to prąd popłynie drogą sieć -> przebicie -> ty -> ziemia -> sieć. Czyli przez bezpiecznik różnicowy popłynie tylko w jedną stronę, bo w drugą wróci ziemą. I wtedy różnicówka zadziała.

[kofan777]

dziękuję za cierpliwość; spróbuję to ogarnąć. pozdrawiam

[isophon]

Jak znajdę chwilę, to narysuję to łopatologicznie

[_idu]

Z obwodu chronionego przez wyłącznik różnicowo-nadprądowy nie może "uciec" prąd. To sygnalizuje przebicie i taki obwód ma być odłączony od sieci zasilającej.
Róznicówka nie chroni przed porażeniem .Czemu? bo jak się pojawi potencjał na obudowie a podłączenie będzie np. dwuprzewodową wtyczką, to dopiero dotytkają do obudowy spowoduje ucieczkę prądu z obwodu . Niestety próg wykrywanego natężenie jest na tyle wysoki że możesz zejść z tego świata z chwila zadziałania róznicówki.

Owszem są różnicówki o większej czułości np. 0.3mA. Ale niestety w przypadku obecnych urządzeń elektronicznych ni dałyby szansy na ich działanie.
3mA to już "spore kopnięcie". 0.3 ma to trochę więcej niż próg wykrywania przepływu prądu przez organizm.

Jak łopatologicznie wyłumaczyć działanie różnicówki. Jeśli chcemy wykryć czy np. w na odcinku rurociągu nie ma nieszczelności powodującej wypływ części wody to mierzymy natężenie przepływu na wlocie i wylocie rury. Jeśli te natężenie nie są sobie równe to mamy nieszcelność wypływ wody poza rurę.

Ponadto ważnym jest tez klasa różnicówki. Bo jak odbiorniki prądu nie sa odbiornikami rezystancyjnymi to te najpowszechniejsze tanie różnicówki nie wykryja przebicia. Znieczuli je trzecia harmoniczna pojawiająca się przy pdpięciu np. zasilacza impulsowego ..

Co do przewodu PE kontra uziemienie. Niestety w celu bezpieczeństwa w przewodzie ochronnym nie może płynąć prąd. Idea PE jest taka że wszelkie odbiorniki mają zacisk ochronny podłączone do jednego punktu gwarantującego ten sam potencjał (i każdy odbiornik ma własny przewód PE - tylko wtedy gdy na skutek przebicia pojawi się przepływ prądu przez taki przewód nie będzie to oddziaływać na inne odbiorniki). Klasyczne uziemienie tego nie gwarantuje. Potencjał ziemi nie jest stały.

Praktyka jest taka:
Przewód PE łączysz z obudową. Zaś żaden z przewodów zasilających nie może mieć połączenia (również przez kondesatory!) z obudową. Obudowy zaś nie możesz połączyć z uziemieniem.

Jeśli upierasz się nad połączeniem zewnętrznej obudowy z uziemieniem to nie możesz tej obudowy połączyć z przewodem ochronnym. Oczywiście podzespoły wewnątrz takiej obudowy mogą mieć własne odbudowy podłączone z przewodem ochronnym.