| |
 Искрозащитный барьер, Как хитро передать питание во взрывоопасную зону |
|
|
|
|
 Apr 29 2006, 07:47
|
Йа моск ;)
Группа: Модераторы
Сообщений: 4 345
Регистрация: 7-07-05
Из: Kharkiv-city
Пользователь №: 6 610
|
Вопрос, наверное, именно в раздел про источники питания... Где бы подсмотреть схему барьера на стабилитронах, у которого вместо ограничительного резистора (с весьма большим номиналом) стоит дублированная ячейка ограничения тока на транзисторах? Дело в том, что стандартные блоки (с гасящим резистором) имеют слишком большое падение напряжения на нем (на блоке/гасящем резисторе) в нормальноом режиме для необходимых мне параметров искробезопасной цепи (т.к. передается не только питание, но и информация). Два уточнения: 1. Необходимо, чтобы цепь ограничения тока имела сопротивление 5-15 ом в нормальном режиме. 3. Блок должен быть расчитан на возможность попадания на вход 242В переменного (стандартное требование, т.к. источник питания/сигнала на входе блока без колдовства в сетевом трансформаторе). 2. Хорошо бы увидеть схему с барьера, который согласован с соответствующими органами, а не просто теорию (теорию я и сам могу  ). ЗЫ Параметры самой искробезопасной цепи Uxx=15-18в, Iкз ~100мА, Сдоп=0.1-1мкФ...
--------------------
"Практика выше (теоретического) познания, ибо она имеет не только достоинство всеобщности, но и непосредственной действительности." - В.И. Ленин
|
|
|
|
|
|
|
|
Apr 29 2006, 09:55
|
Йа моск ;)
Группа: Модераторы
Сообщений: 4 345
Регистрация: 7-07-05
Из: Kharkiv-city
Пользователь №: 6 610
|
Цитата(Stanislav @ Apr 29 2006, 12:25)  Ну, тогда схему прототипа приведите, а то всё равно ясности нет. Прототип тут, в разделе "Приложение А.1 справочное". Задача блока не пустить на выход напряжение и ток, превышающий значения Uxx и Iкз, даже если на вход попадает 242 вольта переменки в данном случае. В нормальном режиме (когда ток и напряжение не превышают макс. значений), блок представляет из себя просто какое-то активное сопротивление. Стандартное решение (как в приложении): вход-гасящий резистор-стабилитрон в землю-выход. Второй провод заземлен. Гасящий резистор выбирается из макс. допустимой мощности в аварийном режиме (расчет есть в госте). Беда в том, что для таких условий резистор очень большого номинала - сотни ом, а надо 5-15 ом. Решается установкой дублированной ячейки отсечки тока (например, измерительный резистор 6 ом, включен между базой и эмитером транзистора (т.е. открытие при 0.6в => 100mA), входящего в триггер, который управляет ключем на полевике, который отсекает вход от выхода). Вроде все просто, но есть соответствующие НО: 1. Транзистор надо высоковольтный ставить? Или нет? Я так мыслю, что он в запертом режиме должен все входное аварийное напряжение (порядка 300 вольт в пике) держать. 2. Как быть с тем, что отрицательное напряжение надо не пускать на вход ячеек - значит мощный диод нужен, а насколько мощный? В методиках расчета да и в госте нифига не сказано... 3. Опять-же, какой предохранитель нужен, чтобы не выгорел мощный диод? 4. Как испытательный центр проверяет такие блоки? 5. И еще другие вопросы... Вот почему и хочу ПОДСМОТРЕТЬ реальную схемку от сертифицированного блока...
--------------------
"Практика выше (теоретического) познания, ибо она имеет не только достоинство всеобщности, но и непосредственной действительности." - В.И. Ленин
|
|
|
|
|
|
|
|
Apr 29 2006, 10:34
|
Гуру
Группа: Свой
Сообщений: 4 363
Регистрация: 13-05-05
Из: Москва
Пользователь №: 4 987
|
Ага, теперь более понятно.
Мне кажется, для решения Вашей задачи достаточно установить вместо резистора нелинейный элемент с ограничением выходного тока. Сложную электронную схему я не стал бы рекомендовать - условия работы устройства неизвестны, а там могут быть ньюансы.
Поэтому, в качестве такого элемента можно предложить варистор с "обратной" характеристикой (возможно, он как-то иначе называется).
Для уменьшения мощности, выделяемой в экстремальных условиях на элементе и стабилитроне, можно предложить установку вместо обычного плавкого предохранителя самовосстанавливающегося термопредохранителя. Только на sqrt(2)*242В=342В, возможно, найти не удастся - тогда нужно применить цепочку из таких девайсов.
--------------------
Самонадеянность слепа. Сомнения - спутник разума. (с)
|
|
|
|
|
|
|
|
Apr 29 2006, 10:43
|
Гуру
Группа: Свой
Сообщений: 13 372
Регистрация: 27-11-04
Из: Riga, Latvia
Пользователь №: 1 244
|
Цитата(Rst7 @ Apr 29 2006, 12:55) Вот почему и хочу ПОДСМОТРЕТЬ реальную схемку от сертифицированного блока... А сертификаты, требования, как и компетентные органы на самом деле разные. Совсем разные :-(. Шахтеры - у них свое - с закосом под метан. Причем Россия это одно (жестче) а, например, Канада - другое... Подводники - те по водороду... Ядерщики вообще сами по себе, но иногда довольствуются корабельными и шахтными.
--------------------
Feci, quod potui, faciant meliora potentes
|
|
|
|
|
|
|
|
Apr 29 2006, 11:14
|
Йа моск ;)
Группа: Модераторы
Сообщений: 4 345
Регистрация: 7-07-05
Из: Kharkiv-city
Пользователь №: 6 610
|
Все равно фигня выходит. Допустим имеем резистор в 10 ом и последовательно с ним фуз самовосстанавливающийся. Даем на вход 242 переменки - средний ток 24А, при этом фуз разорвется примерно за секунду, а за это время стабилитрон сдохнет, к гадалке не ходи... Триггерная ячейка разорвет почти мнговенно (ну скажем - 1мс), стабилитрон (мощный, с большими импульсными токами) этот импульсный ток вполне выдержит... Да и кроме того, если просто ставить один резистор, при кз в выходной цепи все 24 ампера пойдут в нагрузку, а надо ограничивать не только напряжение, но и ток. Цитата(zltigo @ Apr 29 2006, 13:43) А сертификаты, требования, как и компетентные органы на самом деле разные. Совсем разные :-(.
Шахтеры - у них свое - с закосом под метан. Причем Россия это одно (жестче) а, например, Канада -
другое...
Подводники - те по водороду...
Ядерщики вообще сами по себе, но иногда довольствуются корабельными и шахтными. Знаю, у меня ExibIIВ (этилено-воздушная смесь, средней мерзости  )
--------------------
"Практика выше (теоретического) познания, ибо она имеет не только достоинство всеобщности, но и непосредственной действительности." - В.И. Ленин
|
|
|
|
|
|
|
|
Apr 29 2006, 16:25
|
Участник
Группа: Участник
Сообщений: 72
Регистрация: 5-04-06
Из: Penza
Пользователь №: 15 852
|
Цитата(Rst7 @ Apr 29 2006, 13:55) Гасящий резистор выбирается из макс. допустимой мощности в аварийном режиме (расчет есть в госте). Беда в том, что для таких условий резистор очень большого номинала - сотни ом, а надо 5-15 ом. А откуда появились сотни Ом для гасящего резистора? Ведь его функция ограничить импульсный ток через стабилитрон. При выборе соответсвуещего стабилитрона, который выдерживает десятки ампер в импульсе достаточно всего 10 Ом, а таким сопротивлением обладает сам предохранитель. Так что выкидывайте этот резистор совсем из схемы - IMHO так построено большинство классических барьеров искрозащиты мировых производиелей. А ток ограничивается уже резистором после стабилитрона, вот его уже нужно расчитывать для режима КЗ с 1.5 кратным запасом по мощности. Или вместо него можно поставить активный токовый ограничитель на транзисторах дублированный или троированный (для уменьшения проходного сопротивления). Кстати при выборе предохранитиля обращайте внимание на его максимальный разрывной ток. Тут ещё обсуждали применение resettable fuse, IMHO таких элементов нет на высокие напряжения, и скорее всего их не разрешат применять, т.к. по большому счёту это не предохранитель. Цитата(Rst7 @ Apr 29 2006, 13:55) 4. Как испытательный центр проверяет такие блоки? Видимо также, как и другие искробезопасные цепи - на искрообразующем механизме (типа того, что в ГОСТе).
|
|
|
|
|
|
|
|
Apr 29 2006, 16:31
|
Местный
Группа: Свой
Сообщений: 339
Регистрация: 27-08-05
Пользователь №: 8 013
|
Цитата(Rst7 @ Apr 29 2006, 14:14) Все равно фигня выходит. Допустим имеем резистор в 10 ом и последовательно с ним фуз самовосстанавливающийся. Даем на вход 242 переменки - средний ток 24А, при этом фуз разорвется примерно за секунду, а за это время стабилитрон сдохнет, к гадалке не ходи... Триггерная ячейка разорвет почти мнговенно (ну скажем - 1мс), стабилитрон (мощный, с большими импульсными токами) этот импульсный ток вполне выдержит... Да и кроме того, если просто ставить один резистор, при кз в выходной цепи все 24 ампера пойдут в нагрузку, а надо ограничивать не только напряжение, но и ток. Цитата(zltigo @ Apr 29 2006, 13:43)
А сертификаты, требования, как и компетентные органы на самом деле разные. Совсем разные :-(.
Шахтеры - у них свое - с закосом под метан. Причем Россия это одно (жестче) а, например, Канада -
другое...
Подводники - те по водороду...
Ядерщики вообще сами по себе, но иногда довольствуются корабельными и шахтными.
Знаю, у меня ExibIIВ (этилено-воздушная смесь, средней мерзости ) Позитивный термистор (позистор попросту) сам выбирается сопротивлением например 10 Ом, а вместо стабилитрона ставится специальный защитный диод или микросхема. И этот диод держит очень большие токи при приемлимой цене. Тут три проблемы: 1. надо подобрать позистор, выдерживающий возникающий в первый момент ток, пока этот позистор не сработает ) ток. 2. упомянутый ток велик, и хоть он не попадает на выход, но как к существованию таких токов относятся стандарты. 3. и главное - любой позистор и восстанавливаемый предохранитель при срабатывании разогреваются до температуры 120 - 160 градусов и сохраняют эту температуру до снятия опасного напряжения. Думаю, это все вместе не позволяет рассчитывать на использование позисторов и похожих на них элементов.
|
|
|
|
|
|
|
|
Apr 30 2006, 05:56
|
Гуру
Группа: Модераторы
Сообщений: 10 983
Регистрация: 23-11-05
Пользователь №: 11 287
|
Цитата(Rst7 @ Apr 29 2006, 12:48) Да это все хорошо, я не спорю. Вопрос в том, как отнесутся к применению таких элементов в барьерах при сертификации (очень они там не любят нововведений, мы кое-где до сих пор вынуждены Д815 ставить)... Не встречал такого в выпускаемых блоках. Блоки с тригерными ячейками встречал (у конкурентов ), а вот как внутри сделаны - могу только теорию выдвинуть... Вот именно. Мы можем здесь тысячу теорий выдвигать, великое множество схемных решений предложить, но ведь весь вопрос именно в том, "как отнесуться...." По личному опыту знаю, что "очень они там не любят нововведений...." и вообще "у них там" очень строгий подход. Так что начинать нужно, ИМХО, именно с "них", точнее, с изучения стандартов, консультаций и согласований. А иначе, почти убеждён, что любое Ваше красивое решение зарубят без всякого сожаления. 
Сообщение отредактировал Herz - Apr 30 2006, 05:57
|
|
|
|
|
|
|
|
Apr 30 2006, 11:29
|
pontificator
Группа: Свой
Сообщений: 3 055
Регистрация: 8-02-05
Из: страны Оз
Пользователь №: 2 483
|
Цитата(bsp @ Apr 30 2006, 02:01) восстанавливаемый предохранитель при срабатывании разогреваются до температуры 120 - 160 градусов и сохраняют эту температуру до снятия опасного напряжения. Это температура материала внутри предохранителя. Помнится, когда я с ними возился, поверхность сработавшего предохранителя была горячая, но но если водой капнуть - не шипело. Чтобы надежно заставить его сработать и не выжечь ничего, лучше применить тиристор с большим I2S, запускаемый, например, от TL431. Правда, после этого для восстановления работоспособности придется снять питание.
|
|
|
|
|
|
|
|
May 3 2006, 05:41
|
Йа моск ;)
Группа: Модераторы
Сообщений: 4 345
Регистрация: 7-07-05
Из: Kharkiv-city
Пользователь №: 6 610
|
Цитата(Herz @ Apr 30 2006, 08:56) Вот именно. Мы можем здесь тысячу теорий выдвигать, великое множество схемных решений предложить, но ведь весь вопрос именно в том, "как отнесуться...." По личному опыту знаю, что "очень они там не любят нововведений...." и вообще "у них там" очень строгий подход. Так что начинать нужно, ИМХО, именно с "них", точнее, с изучения стандартов, консультаций и согласований. А иначе, почти убеждён, что любое Ваше красивое решение зарубят без всякого сожаления. Конечно, об этом и речь (с первого поста). Посему повторюсь - хочу подсмотреть схемку...
--------------------
"Практика выше (теоретического) познания, ибо она имеет не только достоинство всеобщности, но и непосредственной действительности." - В.И. Ленин
|
|
|
|
|
|
|
|
May 3 2006, 09:16
|
Частый гость
Группа: Свой
Сообщений: 126
Регистрация: 12-09-05
Пользователь №: 8 473
|
Цитата(Rst7 @ May 3 2006, 09:41) Цитата(Herz @ Apr 30 2006, 08:56) Вот именно. Мы можем здесь тысячу теорий выдвигать, великое множество схемных решений предложить, но ведь весь вопрос именно в том, "как отнесуться...." По личному опыту знаю, что "очень они там не любят нововведений...." и вообще "у них там" очень строгий подход. Так что начинать нужно, ИМХО, именно с "них", точнее, с изучения стандартов, консультаций и согласований. А иначе, почти убеждён, что любое Ваше красивое решение зарубят без всякого сожаления. Конечно, об этом и речь (с первого поста). Посему повторюсь - хочу подсмотреть схемку... По моему для этого давно уже применяются суппрессоры, при своих маленьких габаритах способных проглотить киловатные можности. Для инфы глянь к примеру тут АпликухиVishayтипичные схемы
|
|
|
|
|
|
|
|
Jun 20 2008, 15:48
|
Частый гость
Группа: Участник
Сообщений: 91
Регистрация: 15-03-07
Пользователь №: 26 183
|
Цитата(Rst7 @ Apr 29 2006, 15:47) ...источник питания/сигнала на входе блока без колдовства в сетевом трансформаторе. Если задача еще актуальна, хорошо бы увидеть предполагаемую схему цитированного, с номиналом входного напряжения, параметрами попутного информационного сигнала. Барьер на ~ или =?
|
|
|
|
|
|
|
|
Jun 21 2008, 08:07
|
Йа моск ;)
Группа: Модераторы
Сообщений: 4 345
Регистрация: 7-07-05
Из: Kharkiv-city
Пользователь №: 6 610
|
Цитата Если задача еще актуальна Да уже справился давно. С согласованием (пока предварительным). В двух словах - на входе быстродействующий предохранитель с последовательным сопротивлением 5 Ом/1Вт (для ограничения разрывного тока и он же импульсный ток через супрессоры). За ним 2 суппрессора (Ура! наконец-то можно закончить эпопею с Д815 ) и от супрессоров - две ячейки токовой защиты (по 6 Ом на каждый датчик тока). К сожалению, появилась другая серьезная проблема - выбранные предохранители хрен купишь у нас. Посему предварительное согласование я получил, в Донецке просили две платы на "пощупать", а они уже полгода лежат готовые, но без фузов...
--------------------
"Практика выше (теоретического) познания, ибо она имеет не только достоинство всеобщности, но и непосредственной действительности." - В.И. Ленин
|
|
|
|
|
|
|
|
Jun 22 2008, 13:43
|
Частый гость
Группа: Участник
Сообщений: 91
Регистрация: 15-03-07
Пользователь №: 26 183
|
Цитата(Rst7 @ Jun 21 2008, 16:07) Да уже справился давно.
К сожалению, появилась другая серьезная проблема - выбранные предохранители хрен купишь у нас. Удачная Вам подсказка была про супрессоры. И мне на пользу пошла, раньше не слышал. Испытывать будете, наверное в МакНИИ (или может уже другое название), "сто" лет там не был. Интересно, были ли там факты испытания схем с супрессорами. А что касается предохранителей - почему не закажете в Москве. Случайно мне попадались при поиске комплектующих множество предложений по термопредохранителям.
|
|
|
|
|
|
|
|
Jun 22 2008, 14:03
|
Йа моск ;)
Группа: Модераторы
Сообщений: 4 345
Регистрация: 7-07-05
Из: Kharkiv-city
Пользователь №: 6 610
|
Цитата Удачная Вам подсказка была про супрессоры. Думаете я не знал про то, что супрессоры в природе существуют? Просто в свое время (где-то лет 5 назад) шел разговор о замене в одном изделии Д815 на 15тивольтовый супрессор. Отнеслись в Донецке отрицательно к этой идее. Просто, видимо, за 5 лет они испытания провели и убедились, что можно применять. Цитата Испытывать будете, наверное в МакНИИ http://tccexee.org/ - мы все оборудование там испытываем. Цитата были ли там факты испытания схем с супрессорами Были. В паре блоков уже видел. Правда блоки эти согласованы где-то не ранее, чем года два назад, из чего я делаю вывод, что подход поменялся. Да и при согласовании моей схемотехники 1.5КЕ15A в ПЭ3 был встречен совершенно обыденно. Цитата Случайно мне попадались при поиске комплектующих множество предложений по термопредохранителям. Если Вы под термопредохранителями подразумеваете полисвичи - то это не то, у меня там обычный плавкий фуз. Но с нормированными характеристиками по времени срабатывания от протекающего тока. Суть в том, что за время разрыва цепи импульсная мощность на супрессоре не превышается. Ну с коэффициентом, конечно.
--------------------
"Практика выше (теоретического) познания, ибо она имеет не только достоинство всеобщности, но и непосредственной действительности." - В.И. Ленин
|
|
|
|
|
|
|
|
Jun 23 2008, 09:51
|
Йа моск ;)
Группа: Модераторы
Сообщений: 4 345
Регистрация: 7-07-05
Из: Kharkiv-city
Пользователь №: 6 610
|
Гм. Пункт 8.6.3.1 говорит: Цитата Блок искрозащиты с ограничителями напряжения или тока должен гарантировать, что к искробезопасной цепи прикладывают напряжение или ток заданного уровня. И все. Пункт ниочем Видимо, имеется в виду, что не более допустимых Uxx и Iкз. Ну и то что нужно в нормальном режиме.
--------------------
"Практика выше (теоретического) познания, ибо она имеет не только достоинство всеобщности, но и непосредственной действительности." - В.И. Ленин
|
|
|
|
|
|
|
|
Jul 1 2008, 10:39
|
Йа моск ;)
Группа: Модераторы
Сообщений: 4 345
Регистрация: 7-07-05
Из: Kharkiv-city
Пользователь №: 6 610
|
Цитата Там применяли такую искрозащиту. Такая искрозащита мне, к сожалению, не подойдет. Мне не только питание, но и информацию надо по этим линиям носить. Кроме того, само решение с обычным покупным DCDC-преобразователем не подойдет. Дело в том, что к трансформаторам, обеспечивающим гальваническую развязку искробезопасных цепей стандарт предъявляет определенные требования - например, или заземленная экранирующая обмотка должна быть, или обмотки должны быть разделены изолирующей перегородкой. Эти требования не выполняются (я пару разных дисюков разбирал, обмотки друг на друге на кольце, 3кВ держит только за счет лака на проводах). В результате, там где нужна гальваническая отвязка, мы используем самодельные импульсные трансформаторы, соответствующие стандарту (и имеем массу проблем, например, большая индуктивность рассеяния при разделении обмоток перегородкой). Если, конечно, Вы подскажете DCDC, удовлетворяющий требованиям стандарта, благодарность моя не будет иметь границ
--------------------
"Практика выше (теоретического) познания, ибо она имеет не только достоинство всеобщности, но и непосредственной действительности." - В.И. Ленин
|
|
|
|
|
|
|
|
Jul 3 2008, 03:39
|
developer
Группа: Свой
Сообщений: 902
Регистрация: 12-04-06
Из: Казань
Пользователь №: 16 032
|
Цитата(Rst7 @ Jul 1 2008, 13:39) Если, конечно, Вы подскажете DCDC, удовлетворяющий требованиям стандарта, благодарность моя не будет иметь границ Не знаю как там политически был решен вопрос, но прибор сертифицирован в России, на Украине и Казахстане. DC-DC были от AIMTEC. А информацию и питание можно разделить в самом барьере искрозащиты и информацию пустить в обход DC-DC, например через оптроны.
--------------------
Все может быть и быть все может, и лишь того не может быть-чего уж точно быть не может, хотя..и это может быть.
|
|
|
|
|
|
|
|
Jul 3 2008, 07:43
|
Местный
Группа: Участник
Сообщений: 209
Регистрация: 25-09-07
Пользователь №: 30 817
|
DC-DC можно использовать с напряжением изоляции выше 5200 В. Хорошо для этого подходят траковские TMV EN, у них упоминается гарантированный зазор в описании. Во всяком случае мы с ними спокойно сертифицировались. По поводу стабилитронов - мы TVS использовали, тоже без вопросов. Они работают только в аварийном случае. В нашем случае с троированием. Использовали также в качестве защиты от перенапряжений связку стабилитрон, резистор, тиристор. По поводу ограничения тока. Применяют активный ограничитель на мосфет+шунт+биполяный транзистор. Регулирующий мосфет должен допускать рассеивание мощности в режиме ограничения. При троировании такой цепи мощность ограничения рассеивается на3-х ячейках. В нашем изделии ограничение на уровне 27-29 мА. При нагреве транзисторов этот ток незначительно уменьшается. Видел аналогичную чужую схему, в которой почему то мосфеты были в корпусах sot23. Но люди как то прошли проверяющий орган. Видимо заплатили дороже. Видел схему с ипользованием в качестве ограничителя тока линейного стабилизатора, но думаю что это не есть гут.
|
|
|
|
|
|
1 чел. читают эту тему (гостей: 1, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0
|
|
|
