" title="Написать письмо">Написать письмо

Статистика

Пользователи : 1
Статьи : 1500
Просмотры материалов : 5699917
 
Предохранители в цепь 230В (19.03.2021). Печать E-mail
2021 - Март
19.03.2021 20:02
Save & Share
230В AC. Страшный сон электроника: умереть от удара током с пиком напряжения 325В, случайно коснувшись контактов в разобранном приборе. Страшный сон потребителя: КЗ в сломанном приборе и не сработавшие УЗО или автомат в щитке. Веселые рабочие будни электрика: бросить 380В на фазу, перепутать фазу и нейтраль, скрутить 2 провода, скрутить медь с алюминием и т.д. (электрики - те еще раздолбаи, что заставляет учиться и купить огнетушитель, чтобы их не вызывать и выжить).

Страх в итоге достигает такой силы, что понимаешь: надо что-то менять. В связи с разгаданной тайной предохранителей, возникают большие проблемы их надежности без КЗ - но можно хотя бы защитить технику и проводку от КЗ:
- простой анализ проводников вилки показывает, что в приборах нужно ставить не 1 предохранитель на вход, а 2. Пусть проводка в квартире без заземления (что редко, но еще встречается - например, у меня) - достаточно всего 1 предохранителя на фазу или нейтраль. Пусть проводка в квартире с заземлением - здесь одним предохранителем не отделаться, т.к. неизвестно, какой из проводников в вилке будет фазой в момент появления 230В на корпусе прибора, - надо ставить на обе жилы;
- т.к. невозможно предугадать, как устроена схемотехника прибора (а порой она устроена через жопу), - нужно предохранители ставить между розеткой и прибором, т.е. врезка предохранительной системы.

Однако возникает проблема: как расположить предохранители так, чтобы полностью исключить контакт с высоким напряжением. Изначально предполагалось изготовить печатную плату с быстро сменяемыми предохранителями и сделать ее в любом корпусе (например, в мыльнице).

Но это, скорее, диагностический прибор. И печатная плата стоит денег. Поэтому был придуман другой вариант, с предохранителями (аналогичными CQ-225) и синей изолентой.



Проводники никогда не соединятся между собой: качественная пайка, чистка держателей предохранителей перед установкой, 5 слоев изоленты, фиксация ее стяжками (клей в изоленте ну совсем никудышный). Провод становится короче. Есть второй вариант с установкой предохранителей (аналогичных BLX-A, на плату): меньше габариты, проще паять, видно нитку предохранителя - но такие предохранители сложнее менять.

Есть и другая проблема: предохранители не только требуют значительного превышения силы тока - они срабатывают только при повышенном токе. Было желание сделать систему, страхующую прибор от изменения тока в определенном диапазоне. Например, включенный в сеть обогреватель, оставленный наедине с самим собой, в нагретом состоянии незначительно меняет свое сопротивление. Напротив, в случае поломки, его сопротивление будет сильно изменено. Чрезмерно раскаленная нихромовая нить - увеличение. Отрыв части нитей - в любую сторону (зависит от конструкции). Неисправность в плате - в любую сторону. Все описанные ситуации не являются КЗ - плавкие предохранители и автомат в щитке не сработают.

По идее, такая система может предупреждать и о том, что нихром пора менять, - т.е., работать на упреждение. Проблема в том, что телеметрия энергопотребления обогревателя неизвестна; а ее фактическое снятие означает, что все работы по разработке этой системы уже сделаны.

К сожалению, это было осознано слишком поздно - и 3/4 работ было сделано:
- в сетевой фильтр были подсоединены реле 5В на оба проводника, шунт для измерения тока, Arduino Nano как анализатор информации с шунта

;
- трудоемкость высока и неэкономична - печатную плату было бы сделать и проще, и дешевле. Получился бы съемный проходник между розеткой и сетевым фильтром;
- шунт 0.15Ом рассеивает на себе 7.35Вт при токе 7А - горячо, выбран неверный номинал мощности шунта. Уменьшать номинал сопротивления шунта нельзя: при таком токе на нем будет сниматься всего лишь 1.05В, т.е. пик всего 1.49В;
- с учетом того, что отсутствует гальваническая развязка между 230В и Arduino, - подсоединять в ПК такую схему нельзя во избежание его выгорания (что, впрочем, не доказано и является только теорией диванных электроников, из-за которых приходится бояться). Значит, невозможно записать данные в файл и отобразить график телеметрии обогревателя;
- с учетом внезапно обнаруженных наводок на шунте 0.3-0.7В при тестировании (и отсутствие заземления как невозможность от них избавиться), дальнейшие работы были прекращены. Стоит отметить, что включенная нагрузка 60Вт показывала увеличение номинала напряжения на величину, которую плата Arduino способна поймать (почему-то на 0.13В - многовато);
- далее выяснилось, что это наводки в проводах внутри сетевого фильтра - но и у реле тоже рыльце в пушку. Соединенные 5В влияли на отсоединенные 230В, соединенные 230В влияли на отсоединенные 5В - проверено при подключении реле к просто в разъем USB и просто в 230В (50мВ). Вот тебе и "гальваническая развязка". Впрочем, реле электромагнитные - можно было и догадаться;
- итог попытки - неудача.

В итоге, нетрудозатратным и эффективным способом ставить предохранители остается использование моделей вида CQ-225 с синей изолентой (т.к. термоусадки такого диаметра не производятся, а иные не эффективны). На данном рисунке - нет перегиба провода и уменьшения его длины.



Данные держатели есть и на предохранители 5x20мм, около 22руб на алиэкспрессе. У такого вида есть потенциал стать водонепроницаемым, если понять, как изолировать два выступающих контакта правильно (прокладка между крышкой и корпусом дает полную водонепроницаемость для предохранителя, специально в чашке замачивал).

Использовать автоматы защиты (название предохранителей в сетевых фильтрах) невыгодно из-за цены (в чиподипе приемлемые номиналы начинаются с 330руб) и невозможности сменить номинал тока.

(добавлено 22.03.2021) Замочил еще на 2.5 суток. Предохранитель полностью сухой.

(добавлено 21.04.2021) Пришла печатная предохранительная плата. Была собрана чисто из любопытства, в т.ч., намеренно с рукожопной пайкой. Дуги или замыкания, даже при таком способе пайки, не произошло.



Собранный аккуратно вариант выглядит эстетично, предохранители заменяются быстрее, чем в винтовых держателях. Жаль, что экономически нецелесообразно.



Обновлено ( 21.04.2021 18:28 )
 
 

Последние новости


©2008-2021. All Rights Reserved. Разработчик - " title="Сергей Белов">Сергей Белов. Материалы сайта предоставляются по принципу "как есть". Автор не несет никакой ответственности и не гарантирует отсутствие неправильных сведений и ошибок. Вся ответственность за использование материалов лежит полностью на читателях. Размещение материалов данного сайта на иных сайтах запрещено без указания активной ссылки на данный сайт-первоисточник (ГК РФ: ст.1259 п.1 + ст.1274 п.1-3).

Много статей не имеет срока устаревания. Есть смысл смотреть и 2011, и даже 2008 год. Политика сайта: написать статью, а потом обновлять ее много лет.
Открыта карта ВТБ для материальной поддержки сайта: 5368 2902 0040 0838.

Рекламодателям! Перестаньте спамить мне на почту с предложениями о размещении рекламы на этом сайте. Я никогда спамером/рекламщиком не был и не буду!
Top.Mail.Ru