С категоричностью я конечно погарячился но "1,2/50 мкс амплитудой 4 кВ по ГОСТ 51317.4.5-99" 1,5KE без обвески вылетят, проверенный факт.

Что у вас за LC-фильтр, который смог помочь при микросекундной помехе?! Хочу такой же! ПоделитЕсь секретом?
На сколько я знаю, LC фильтр ставят чтобы затянуть быстрые фронты и дать возможность сработать последующим элементам защиты, тем же супрессорам. На микросекунде затягивать ничего не надо. Пока в руках не держал ни одного промышленного фильтра, LC цепочки в котором хоть как то отрабатывали на микросекунде. Поэтому рад был бы воспользоваться чужим опытом в данной области.
Процитирую себя самого. Микросекунды 2кВ данные супрессоры съедали и "ни единого разрыва".
И да, чтобы не взрывались супрессоры, как вариант, в параллель к ним можно поставить варисторы с напряжением срабатывания немного меньше.

Выше по тексту я писал, что LC цепь ставилась для завала фронта. Было дело так: Отдали девайс на испытания по ЭМС, по микросекундам "провод-провод" не прошли, начали разбираться, взяли в аренду прибор ИИП-4000. По входам стояли 1.5KE440, уже при подаче 2кВ супрессоры выходили из строя. В даташите приведен график с тестовым сигналом %Ipp/t, увидели что пик Ipp приходится на 10мкс, затянули фронт LC, далее по испытаниям прошли вплоть до 3кВ (выше начинал простреливать дроссель). Отдали опять на проверку по мкс. в сторонюю фирму все ОК.

Может конечно контрафакт, но были испытаны разные супрессоры из разных партий, купленных в разное время

А составляющие LC-фильтра можете озвучить? Какие номиналы были выбраны? Если катушка самодельная, то ее параметры? Хотелось бы подобное проверить у себя.

К сожелению, на память номиналы не скажу, давно было. Дроссель мелкий покупной смд это точно.
Кстати также испытали варистор S14K460, выбивало уже на 1кВ, импульс все тотже.

Через катушку будет протекать разрядный ток - сотни А, поэтому "дроссель мелкий покупной смд" гарантированно войдет в насыщение задолго до пика. ПМСМ, это не очень надежное решение.
Для сравнения - по сети, кроме традиционных варисторных, используют т.н. "последовательные" схемы защиты, например. На фото можно рассмотреть как сделана катушка для защиты от импульсов 6 кВ.

после промывки,сушки,лакировки... Был устроен 8 часовой прогон в камере тепла и холода (-40+60) с циклическим изменением температуры. Каждые 10-15мин на каждые из 32 однотипных входов подавалась серия испытательных импульсов 2кВ. Устройство работало без каких либо изменений, визуально тоже все было в порядке. Насколько это надежно.... На объектах уже несколько лет все работает,без единого сбоя.

"поэтому "дроссель мелкий покупной смд" гарантированно войдет в насыщение задолго до пика" - дроссель на не замкнутом магнитопроводе, т.е. ток насыщения огромный

Нет там никаких "огромных" токов насыщения - вот типичный пример.

Я не понимаю, зачем испытывать, если все понятно было еще задолго из даташитов. Берем даташит на 1,5KE. Я беру от ST, так как там даются характеристики для 8/20мкс. http://www.st.com/st-web-ui/static/active/.../CD00000663.pdf
1.5KE440 по даташиту имеет Vcl=776 и Ipp=13А.

Уже при 2кВ пиковый ток составляет (2000-776)/42=29А, что в 2 с лишним раза выше, чем максимально допустимый для данного диода при данном импульсе. Про 4кВ и говорить не приходится.
А вот для TVS 1,5KE56 и ниже - 4кВ уже не проблема, так как допустимый ток 100А и выше. А 4кв/42=95А.

А LC - ну да - просто дроссель последовательно с TVS выступал в роли делителя напряжения.

интересно вот при импульсе сердечник также войдет в насыщение, по идее тогда горел бы дроссель

Войдет в насыщение, всенепременно. Но энергии импульса не хватит, чтобы спалить дроссель.

Почему горел? Просто перестает выполнять свою функцию, становится обычным проводником.
Ваши слова заинтересовали. Полезли в симулятор, получилось что индуктивность практически не оказывает влияния в случае МИП.
На рисунке снизу, синяя кривая для 1нГн, зеленая 10мкГн.

А чем "характеристики для 8/20мкс" лучше "10/1000"?



так вот именно не горел

Не, там похитрее все, там часть энергии импульса расходуется на намагничивание сердечника с заходом его в насыщение. Через несколько секунд сердечник размагнитится, они его снова шарахнут испытательным импульсом. А в реальной жизни импульсы могут прийти серией с небольшим интервалом, а сердечник уже в насыщении. И тут уже лотерея - сгорит, не сгорит. Поэтому неспроста американцы, у которых грозы чаще чем у нас и мощнее, поставили бессердечную катушку.
ПМСМ, если быстродействие цепи (по сигналу) некритично, лучше ставить варисторы - там можно подобрать девайс, который и сотню Дж съест без проблем.

Попробуйте модельку с нелинейным насыщающимся сердечником.

не понятно куда делась энергия импульса, если превышены "Уже при 2кВ пиковый ток составляет....", если LC просто делитель
"Не, там похитрее все, там часть энергии импульса расходуется на намагничивание сердечника с заходом его в насыщение. Через несколько секунд сердечник размагнитится" - выше писал, что при подачи напряжения выше 3кВ, дроссель пробивается между его контантами. Допустим часть энергии тратится на намагничивание, далее сердечник ушел в насыщение, а дальше импульс вместо того чтобы пройти по куску провода в дросселе, он пробивает воздух ну или ему проще пробить чем намагнитить.
и почему для размагничивания нужно несколько секунд - а например не часов/дней/мкс.

Тем, что там считать легче.

Потому что он размагничивается сам, без посторонней помощи, а значит мкс для размагничивания ему недостаточно. А следующий импульс подается через 10 - 15 мин и он уже готов его принять.

Рекомендую ознакомится с ГОСТ Р 51841-2001. По крайней мере новее. По условиям испытания по перенапряжениям там есть данные. Хотя и посыл в сторону гостов по электромагнитной совместимости тоже имеется.
Достаточно много модулей дискретных входов пост тока 24В разных производителей видел живьем. Ни в одном не было варисторов, разрядников и дросселей в каждом канале.
Видел лет 10 назад шкаф телемеханики проивзодства ЗАО Элеси. В нем перед модулем дискретного ввода стоял групповой блок защиты от перенапряжений. На каждый канал стоял P6KEXX и маломощный разрядник с COM на землю. Про резисторы в каналах уже не помню, стояли или нет.

Как говорил Винни-Пух "есои я что-то в чем-то понимаю..."
На рисунке накидана связка плата цифрового входа+источник питания (импульсный). При подаче импульса "провод-земля" даже при полной иизоляции ток через устройство потечет, так как "нейтраль" в большинстве случаев заземлена где-то на подстанции. Если мы подключим красные конденсаторы (как в плате АББ), часть тока пойдет на их заряд, что облегчит жизнь нашему источнику питания. Вроде так получается.
Еще появился вопрос по входной цепи источника питания. Сопротивление импульсного генератора там берут 2 Ома. Значит, подавая 2 кВ получим ток 1000 А. Для супрессоров великовато, ставим варистор. Этот источник также должен был подвергаться испытаниям наносекундными импульсными помехами, от которых защищаются, как я понимаю, супрессорами. Но ведь они сработают быстрее варистора и на микросекундной помехе. Как быть? Запаять варистор прямо на вход, а супрессор уже за помехоподавляющем дросселем?

Эээ, как у вас потечет ток, если у вас нету земляного вывода? Через конденсатор Y? А что это? На испытаниях иммитации такого эффекта, как "нейтраль заземлена где-то на подстанции" я чего-то не припоминаю.

Я имел в виду разницу между испытанием в лаборатории отдельной платы (аппаратурный уровень) и работой в реальных условиях (системный).

В реальных условиях что представляет собой конденсатор Y, его емкость, пробивное напряжение? А диоды?

конденсаторы Y1 бывают максимум 0,01 мкФ, но больше 4700 пФ я в блоках питания не видел. По паспорту держат 4800 В в течении 2 сек. А диоды - выпрямительный мост, ампера на 2.

В вашем устройстве он стоит и подключается к плате, как нарисовано в схеме?

Даже если нет - получается, что у Вас первичка блока питания включена в сеть? Ну так значит у вас есть нейтраль и испытания провод - земля надо проводить с ней и смотреть - пробъется ли трансформатор, например.

Источник питания импульсный. Между первичной и вторичной стороной Y1 конденсатор вроде 1000 пФ. Даже если нейтраль изолирована, там есть Y2 конденсаторы между линиями питания 220 В и землей. Их номинал 4700 пФ. То есть в итоге получаем 900 пФ.
Запаяв красные конденсаторы, допустим Y1 4700 пФ, могу ли я расчитывать, что большая часть тока микросекундного импульса будет заряжать их, а на источник питания с его 900 пФ пойдет меньшая часть?

Y-конденсаторы предназначены для подавления радиочастотных помех. Я никогда не видел, чтобы их использовали против МИП.

В принципе можно легко промоделировать. Не думаю, что там будут архибольшие токи. Больше вопрос в напряжении - пробьет ваш конденсатор или нет.
С другой стороны - может вывести минус вторички наружу, да требовать заземления? Так все проще будет. Насколько я знаю в частотниках так и делают.

Можно попробовать соединить минус вторички на заземление через конденсатор в нужной точке или распределенно.

Не надо ничего никуда выводить - все эти городушки с конденсаторами не улучшают, а ухудшают устойчивость к помехам. Если у источника питания честная двойная изоляция между входом и выходом. он обязан выдержать вторую степень жесткости. А для четвертой степени применяют дополнительно разрядники и варисторы. Как применяют, можно посмотреть у производителей - Littlefuse, Bourns и др. Цель защитных устройств - в создании пути протекания тока помехи в обход рабочей схемы. Тут проблема всего лишь в том, что потерпевший хочет придумать защиту без реальных испытаний (посмотреть форму сигнала без осциллографа, измерить напряжение без вольтметра ).

Объясните, пожалуйста, почему ухудшают. Выше я писал, что в патах таких производителей, как АББ и Сименнс, попадаются конденсаторы, включенные между питанием 24 В "землей". Зачем они их ставят?
В системах телемеханики ни разу не видел, чтобы какой-либо полюс питания заземляли. С промышленной автоматикой мало сталкивался, в системах которые попадались 24 В от земли были изолированы точно.
Единственное исключение, которое знаю, это связисты. Они заземляют "+" питания 60В или 48В, зачем, никто так мне и не объяснил.

Одна из мер подавления радиочастотных помех общего вида (синфазных), генерируемых импульсным источником питания. Хотя эти помехи довольно пакостные, но их мощность при измерениях — сотые доли мкВт, что ни в какое сравнение не идет с микросекундными импульсами большой энергии.

Помехи от микросекундных импульсов действительно пакостные и от них трудно избавится. Однако функционирование устройст, во время воздействия этих помех часто должно проходить без сбоев. Поэтому и устанавливают конденсаторы между питанием и шиной заземления.

Вы испытывали девайс микросекундными импульсами 4-й степени жесткости без конденсаторов и он не прошел испытания, потом поставили конденсаторы и девайс выдержал?

Так оно и было. Добавите дополнительно непосредственно в цепи подключаемые к выходным контактам феритовые трубки, это хороший фильтр.

Эм-м-м, ферритовые трубки против МИП?! Или это уже мысль поплыла куда-то дальше?

Всё правильно, есть еще НИП! Вы случайно не из этой области РЗА

Так Вы 4-ю степень жесткости проходили НИП или МИП? Т.е. МИП прошли только с конденсаторами, без разрядников и варисторов?

действительно, следует четко излагать свои мысли и не путать различные виды помех. характеристики мип и нип значительно отличаются, как и способы защиты от них.
никакие у конденсаторы и катушки размером меньше кирпича не помогут от мип, единственный способ - это гальваническая развязка входов от земли для помех провод-земля ( + иногда газовые разрядники могут найти применение) и применение токоограничивающих резисторов с варисторами, сапрессорами и т.п. для помех провод-провод.
для нси - разводка платы, приенение копонентов с высоким cmr , у - конденсаторы и катушки.


подсчитайте или прмоделируйте какой емкости должен быть коенденсатор, чтобы ипульс на нем снизился (при сопротивлении генератора = 2 ом) хотя бы до 500в. у конденсаторы в принципе не для мип ставят, как вам уже писали, они лишь снижают помехи малой мощности высокой частоты, генерируемые источником питания или приходящие на плату по шине питания.

Спасибо за прояснения. Получается, что Y конденсаторы стоят для подавления РЧ помех, а высокая их изоляция обусловлена возможной высокой разностью потенциалов между полюсами источника питания 24 В и землей. Я так понимаю, что защита от РЧ помех для плат дискретного ввода актуальна, учитывая длинные кабели (максимум что видел 4 км).
Можно еще уточнить об оптимальной резводке платы для борьбы с НСИ?

много инфы - погуглите emc pcb design и на русском языке есть хорошие подборки статей, общее в основном одно - хорошая земля (лучше всего как правило заливки одного или нескольких слоев ПП), хорошая развязка питания, наличие путей для обратных токов под линиями

Отдельно друг от друга мип и нси существуют только в воображении, для удобства анализа.

А вы вопрос автора топика посмотрите,
От наносекунд достаточно грамотной схемотехники и разводки. Ферритовая трубка на входящие провода это хорошо, это правильно, но исходя из собственного опыта, пробовали их уже от безнадеги, когда внутри устройства никакие средства не помогали.

От микросекундных импульсов защита выполняется аналогичным образом (грамотной схемотехники). В апаратуре РЗА используются сигнальные цепи с уровнем 220 В, порог чуствительности гораздо выше и вариантов защиты больше.

Да, простите, не правильно выразился. От наносекунд можно избавиться и без применения защитных элементов (варисторов, разрядников). В случае МИП у нас подобное не получилось, собственно из темы думал подчерпнуть что-то полезное, но видимо не судьба.
В аппаратуре РЗА используются и 24В дискретные входы, поэтому не вижу смысла приплетать сюда область использования.

Недавно был случай.
Контактор коммутируют 3-х фазную нагрузку.
В момент коммутации одни группы раньше другие позже начинают контачить и дребезжать.
Появляются длинные на десятки микросекунд пачки не импульсов, а провалов напряжения длительностью 100 нс и амплитудой 100 В.
Такие сигналы спокойно проходят гальваноразвязку на оптронах и портят значение счетчиков энкодеров в процессоре, далее от таких крутых фронтов самопроизвольно включаются высоковольтные тиристоры в фазах (1000 dV/dt), и тогда начинается полная свистопляска.
Конденсаторы 4700 пФ между фазами исправили ситуацию.

Эм-м-м, если не ошибаюсь это уже что-то похожее на колебательные затухающие помехи? Странно тогда, что подобная проблема всплыла только на объекте, а не в испытательной лаборатории.

Непосредственно при измерении на фазе это выглядело как одиночный провал длительностью 100 нс после которого не следовало никаких колебаний в течении микросекунды
Я это объясняю чисто коммутационными процессами контакта.
А вероятность появления такого явления в коммутационном процессе зависит от схемотехники управления контактором.
Пока контактор переключался медленно явление практически не наблюдалось, когда после тюнинга на объекте контактор стал переключаться быстрее эффект стал появляться явно и часто.

в данном случае вы не повысили помехозащищенность аппаратуры, а ослабили помеху, влияющую на нее. Скорее всего, вам следовало поставить снабберную цепь на контактор и на симисторы, а оптроны советую применять с экраном- у них высокий CMR и им практически не страшны помехи, т.е. "такие сигналы не проходят через такую гальваноразвязку".

пс- как так контактор переключается именно медленно? на него медленно подают напряжение? это же механический элемент - ему присущ дребезг или якорь с меньшей силой втягивает в катушку и меньший удар?

Снабберы это компромисс. Они подавляют перенапряжения, но и увеличивают стартовый ток. У тиристоров и то, и то имеет ограничение.
Поэтому простые снабберы с конденсатором и резистором эффективны до определенного предела.
Ставить снаббер на контакторы будет прямым нарушением норм безопасности и смысла.
Зачем контактор предохранять от высокого dv/dt?

Наносекундные импульсы под 100 В, проходят на схему уже мимо оптрона. Не имеет никакого значения есть у оптрона экран или нет.
Здесь только оптические волноводы и пространственное разнесение помогает если бороться до конца.

Скорость включения и выключения контактора напрямую зависит от демпфирующих цепей в управляющей обмотке и может варьироваться в несколько раз.

а как же вы ставили 4,7нФ конденсатор между фазами - не равносильно снабберу с такой же емкостью и резистором Ом на 100? хотя вам виднее, я не представляю вашей системы в целом. ведь снабберы ставят параллельно нагрузке довольно часто, смотря что коммутировать.


ведь ваши слова?говорите сигнал проходит через оптроны и процессор ловит сигнал где его нет, опять же вам видней- скорее всего я вас неправильно понял.
чтобы не было проблем с определением фазы я ставил полосовой фильтр и компаратор с гистерезисом в нуль детектор фазы и еще программно выбрасывал значения, которые "не ожидал увидеть".
конденсаторы между фазами вероятно можно увеличивать хоть до 0,47мкФ - ставить X2, тогда сеть будет еще синусоидальнее и никаких снабберов не надо.


провалы - это импульсы с отрицательной амплитудой