Помощь - Поиск - Пользователи - Календарь
Полная версия этой страницы: Гальваническая развязка и контроль утечки.
Форум разработчиков электроники ELECTRONIX.ru > Силовая Электроника - Power Electronics > Высоковольтные Устройства - High-Voltage
Mc_off
Делаю блок питания.

Вход 40-75В выход 200В 120мА.

По ТЗ:
1. Блок питания должен иметь гальваническую развязку 20МОм между выходными проводами и корпусом не менее 1500В.
2. Болк питания должен иметь УЗО, которое отключает или снижает выходное напряжение до уровня менее 36В, если появился ток утечки более 30мА с одного из выходных проводов на крпус.

Как совместить эти два требования ?
HARMHARM
Цитата(Mc_off @ Jan 2 2007, 17:24) *
Делаю блок питания.

Вход 40-75В выход 200В 120мА.

Судя по описанию - очень похож на железнодорожный smile.gif
Цитата
По ТЗ:
1. Блок питания должен иметь гальваническую развязку 20МОм между выходными проводами и корпусом не менее 1500В.
2. Болк питания должен иметь УЗО, которое отключает или снижает выходное напряжение до уровня менее 36В, если появился ток утечки более 30мА с одного из выходных проводов на крпус.

Как совместить эти два требования ?

Ток утечки в таких случаях можно мерить дифференциально, хотя не совсем понятно какой ток утечки Вы имеете в виду. То есть нужно два датчика тока (вытекающего и втекающего по обратному проводу), если показания отличаются - снижать напряжение...
Уточните ТЗ в части тока утечки, не совсем понятно.
Mc_off
Уточняю.

В ТЗ сказано: "в случае присоединения одного провода выхода к корпусу через сопротивление 1 кОм питание автоматически отключается или напряжение автоматически снижается до напряжения не более 36 В"



Вот вы предлагаете измерять разницу токов. Чем ? Посоветуйте.
Дело в том, что при КЗ на выходе источника питания к измерительной цепи (кратковременно) будет приложено напряжение питания (200В). В номинальном режиме через измеряющую цепь пожет протекать до 120мА, а значит с учетом "запаса прочности" надо рассчитывать на 150-200мА.

Сейчас у меня в схеме после трансформатора (обатноходового) стоит диод и емкости с дросселем. Все это легко выдерживает КЗ в течение 10с. Конечно есть схема защиты, которая срабатывает быстрее 0.01с.

Утечку я тупо измеряю как падение напряжения на резисторе. Резистор подключен между корпусом и через диодный мост к проводам выхода...
HARMHARM
Вариантов дифференциального измерения тока несколько. Во-первых - дифреле. Две встречно (кажется) намотанные обмотки, в середине - геркон. Это, конечно, колхоз, но иногда работает; применять естественно не стоит smile.gif
Второй вариант: измерять шунтами - резисторами. Тут придется повозиться - нужно оба напряжения измерить и сравнить. Просится схема с ОУ и пошло-поехало.
Есть и третий вариант - использовать преобразователь тока. Есть масса подобных элементов - в сущности датчик Холла. Использовать можно любой - протягиваете оба провода через датчик (прямой и обратный), измеряете непосредственно разницу. Минусы тут следующие - у преобразователей для установки на плату (тех, что я видел) - один проводник через катушку. Я для такой схемы использовал отдельностоящий датчик, в нем просто отверстие - проводв протянуть и все. На датчики можно поглядеть здесь, есть даже с отверстиями. Еще минус - выходной сигнал с датчика бывает совсем разный, напряжение, ток; впрочем, бывают даже цифровые сразу smile.gif

P.S. Кстати, в импульсном понижающем преобразователе с прерывистым током я использовал просто трансформатор тока, схема даже работала - на топологии той платы просто не смог справиться с помехами, буду еще работать в этом напрвалении, когда время будет... Но это не совсем в тему.

P.P.S. Похоже, Вам придется - таки измерять сопротивление на корпус... Потому что если один из проводов присоединить к корпусу - тока никакого течь не будет sad.gif Извините, что запутал...
Фрол Кузьмич
Цитата
1. Блок питания должен иметь гальваническую развязку 20МОм между выходными проводами и корпусом не менее 1500В.
2. Болк питания должен иметь УЗО, которое отключает или снижает выходное напряжение до уровня менее 36В, если появился ток утечки более 30мА с одного из выходных проводов на крпус.

Господа, про дифференциальные токи это вы конешно здорово придумали. Аднака. Допустим п.1 выполнен идеально и сопротивление развязки обеих выходных клемм бесконечно большое. Тогда при замыкании любой клеммы на корпус не будет вообще никакого тока утечки, в т.ч. и дифференциального.
blink.gif
HARMHARM
Цитата(Фрол Кузьмич @ Jan 2 2007, 23:14) *
Господа, про дифференциальные токи это вы конешно здорово придумали. Аднака. Допустим п.1 выполнен идеально и сопротивление развязки обеих выходных клемм бесконечно большое. Тогда при замыкании любой клеммы на корпус не будет вообще никакого тока утечки, в т.ч. и дифференциального.
blink.gif

Именно это и написано в моем предыдущем сообщении, если читать внимательно wink.gif
Фрол Кузьмич
Да, извините. Просто пока внимательно прочитал все логические построения про диф токи, последнюю фразу уже ниасилил.
wim
Цитата(Mc_off @ Jan 2 2007, 19:34) *
Уточняю.

В ТЗ сказано: "в случае присоединения одного провода выхода к корпусу через сопротивление 1 кОм питание автоматически отключается или напряжение автоматически снижается до напряжения не более 36 В"



Вот вы предлагаете измерять разницу токов. Чем ? Посоветуйте.
Дело в том, что при КЗ на выходе источника питания к измерительной цепи (кратковременно) будет приложено напряжение питания (200В). В номинальном режиме через измеряющую цепь пожет протекать до 120мА, а значит с учетом "запаса прочности" надо рассчитывать на 150-200мА.

Сейчас у меня в схеме после трансформатора (обатноходового) стоит диод и емкости с дросселем. Все это легко выдерживает КЗ в течение 10с. Конечно есть схема защиты, которая срабатывает быстрее 0.01с.

Утечку я тупо измеряю как падение напряжения на резисторе. Резистор подключен между корпусом и через диодный мост к проводам выхода...

А если так - два резистивных делителя с входным сопротивлением 20М и коэффициентом деления, например, 10:1 подключены между корпусом и выходными проводами. У одного напряжение измеряется относительно минуса, у другого - относительно плюса. Эта защита задумана, похоже, от неисправности, на случай, если один из выходных проводов соединится с заземлённым корпусом или с любой другой землёй. А это значит, что этой защите не надо быть сильно быстрой, т.е. напряжения, снимаемые с делителей можно хорошо и со вкусом отфильтровать от помех.
HARMHARM
В реальных условиях, особенно не в офисе, сопротивление порядка 2-3МОм уже может появляться даже если на плату дыхнуть smile.gif Я с таким сталкивался, очень противно. Вообще, имхо, такие цифры хороши на испытательном стенде, а на практике недостижимы. Пробовать, конечно же, нужно; может быть схема предложенная уважаемым wim сработает как надо.
Кроме того, система с двумя резисторами уже сигнализирует не о наличии утечки на корпус; с помощью такой схемы реализуется система оповещения об изменении сопротивления изоляции, я такую делал в подобных условиях на подвижном составе. Правда, там были резисторы порядка 150кОм и развязанные каналы измерения...
wim
Цитата(HARMHARM @ Jan 3 2007, 01:46) *
В реальных условиях, особенно не в офисе, сопротивление порядка 2-3МОм уже может появляться даже если на плату дыхнуть smile.gif Я с таким сталкивался, очень противно. Вообще, имхо, такие цифры хороши на испытательном стенде, а на практике недостижимы. Пробовать, конечно же, нужно; может быть схема предложенная уважаемым wim сработает как надо.
Кроме того, система с двумя резисторами уже сигнализирует не о наличии утечки на корпус; с помощью такой схемы реализуется система оповещения об изменении сопротивления изоляции, я такую делал в подобных условиях на подвижном составе. Правда, там были резисторы порядка 150кОм и развязанные каналы измерения...

Вопросы изоляции - это отдельная тема, с утечками на плате всё равно надо бороться, иначе не получится искомых 20М изоляции. А насчёт того, чего мерять - ток утечки или напряжение на корпусе - это автору девайса надо с автором ТЗ перетереть.
Фрол Кузьмич
Цитата
это автору девайса надо с автором ТЗ перетереть.

Да, и обязательно уточнять что, как и куда может утекать в самой нагрузке, вплоть до казуса, если вдрух окажется, что одна из клемм имеет штатное соединение с заземлённым корпусом нагрузки.
Иначе есть шанс после решения всех технических ребусов получить защиту также и от подключения нагрузки.
Mc_off
Спасибо за советы.

Вот вы и поняли почеу эти два пункта противоречат друг другу.

Через сопротивление 20МОм при напряжении 200В протечет не более 10мкА

Предположим разница токов выходных проводов составляет искомые 30мА, тогда
падение напряжения на сопротивлении изоляции: 0,03А*20000000Ом=600000 В wink.gif

Вот такое вот противоречие в ТЗ.

wim

Собственно предложенный вариант - первый, что пришел мне в голову. Измерять разницу между напряжениями на выходных проводах относительно корпуса.

Не могу пока подобрать премлемый измеритель напряжения. Достаточно крепкий. При подаче 1500В он тоже должен выжить.


Пока использую вот такую схему (вложение) для контроля утечки. Единственное несоответствие ТЗ - сопротивление - не 20МОм

Я тоже столкнулся с пробемой: чем выше сопротивление, тем сильнее сказываются паразитные сопротивления. Например плохо помыли плату - и началось... или один резистор теплее чем другой на 5 градусов - и все...
Tanya
Вроде нет на самом деле противоречия в ТЗ (если вдуматься).
Смысл в том, чтобы предотвратить возможное аварийное замыкание внутри, такое, что заданное сопротивление изоляции нарушится.
Поэтому можно просто поставить стандартное УЗО. Бывают электронные или на базе дифференциального трансформатора.
Фрол Кузьмич
Таня, ну вдумайтесь, какая разница, замыкание клеммы на корпус внутри "аварийное" или снаружи чем-то шаловливым?
А стандартное УЗО требует наличия третьей защитной цепи (РЕ), которая между прочим должна обязательно соединяться до УЗО с одной из цепей, защищаемых от утечки.
wim
Цитата(Mc_off @ Jan 3 2007, 10:35) *
Спасибо за советы.

Вот вы и поняли почеу эти два пункта противоречат друг другу.

Через сопротивление 20МОм при напряжении 200В протечет не более 10мкА

Предположим разница токов выходных проводов составляет искомые 30мА, тогда
падение напряжения на сопротивлении изоляции: 0,03А*20000000Ом=600000 В wink.gif

Вот такое вот противоречие в ТЗ.

wim

Собственно предложенный вариант - первый, что пришел мне в голову. Измерять разницу между напряжениями на выходных проводах относительно корпуса.

Не могу пока подобрать премлемый измеритель напряжения. Достаточно крепкий. При подаче 1500В он тоже должен выжить.


Пока использую вот такую схему (вложение) для контроля утечки. Единственное несоответствие ТЗ - сопротивление - не 20МОм

Я тоже столкнулся с пробемой: чем выше сопротивление, тем сильнее сказываются паразитные сопротивления. Например плохо помыли плату - и началось... или один резистор теплее чем другой на 5 градусов - и все...

Я понимаю это так: ток утечки 10мкА с выходных проводов на корпус - это проверка изоляции, что можно сделать измеряя напряжение на корпусе относительно выходных проводов посредством высокоомных делителей. А 30мА - это ток утечки с выходных проводов на землю через корпус прибора (корпус однозначно должен заземляться, поскольку он металлический, а внутри есть опасные напряжения). Для измерения тока утечки на землю можно между корпусом и контактом заземления включить небольшой резистор и измерять на нём падение напряжения.
Измерять разность выходных напряжений вовсе не обязательно, можно измерять каждое отдельно, собственно, тут даже измерять не надо, достаточно пороговой схемы на компараторах. Чтобы резисторы делителя выдержали 1500В, можно включить несколько штук последовательно, типа 10 резисторов по 2МОм (с напряжением пробоя у каждого 500В).
Защита схемы от поверхностных токов утечки безусловно необходима, но защищать нужно не всю схему, а только измерительную часть. Её можно сделать на отдельной платке, засунуть в отдельную коробочку, залить компаундом, а наружу вывести 5 проводов - к корпусу, заземлению, питанию и логический выход "утечка" (Yes/No).
Tanya
Цитата(Фрол Кузьмич @ Jan 3 2007, 12:54) *
Таня, ну вдумайтесь, какая разница, замыкание клеммы на корпус внутри "аварийное" или снаружи чем-то шаловливым?
А стандартное УЗО требует наличия третьей защитной цепи (РЕ), которая между прочим должна обязательно соединяться до УЗО с одной из цепей, защищаемых от утечки.

Разницы нет, конечно. В ТЗ требуют, чтобы человек, взявшись за корпус и один из проводов, уцелел.
Может быть Вас смутило слово "стандартное"? Имелось в виду стандартное решение, применяющееся в стандартных УЗО.
xemul
имхо, противоречий в ТЗ нет. Вы ошибочно пытаетесь объединить требования 1. и 2. в одно условие. Речь идет не о том, какой ток побежит от 200 В через 20 М требуемого сопротивления изоляции, и даже не от 1500 В, которые эта изоляция должна держать в пределах ИП. Источник должен питать что-то снаружи, подключенное куда-то шнурками, завязанное каким-то образом на корпус и, возможно, подверженное более другим электромагнитным воздействиям.
Я очень примитивно изобразил картинку (все земли обозначены одинаково, хотя в общем случае это не так; не указаны внешние влияющие факторы - н-р, разряд молнии на корпусsmile.gif)
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
, но, надеюсь, ее хватит для беседы.
Требования по сопротивлению изоляции при таких номиналах R1-R4 выдержаны. Под R5, R6 удобно понимать суммарные проводимости утечек всего и вся.
На УЗО с делителей R1:R2 и R3:R4 без учета утечек (R5=R6=очень много) будет приходить около 10 В и 190 В соответственно относительно минусового провода источника. При уменьшении R5 или R6 (наличии утечки по какому-либо выходному шнурку на корпус) напряжения на УЗО изменятся соответственно. Если предположить возможность одновременной одинаковой аварийной утечки по обоим шнуркам, то можно для измерения поочередно отключать делители R1:R2 и R3:R4 от корпуса.

ЗЫЖ соврал - должно быть R2 = R4 >= 40 M
ЗЗЫЖ дважды соврал smile.gif - делители нужно отключать не от корпуса, а от источника.
HARMHARM
Не забудьте про еще один интересный факт. Если двухпроводная линия постоянного тока хорошо развязана от земли, то потенциал земли будет ровно посередине потенциалов линий. Или точнее, потенциалы относительно земли каждой из линий будут равны smile.gif
А если измерять ток утечки - это уже уменьшение сопротивления изоляции, пусть даже Вы это делаете лишь иногда.
Кроме того, 30мА - стандартный ток срабатывания дифреле (которые я уже один раз ошибочно сюда приплёл). Там все просто - если ток утекает, знчит он течет через землю помимо проводов, а у Вас ситуация сложнее. Или не сложнее?
Извините за сумбур в мыслях. Надеюсь, будут хоть немного полезны smile.gif
=AK=
Согласен с Tanya.

Первый пункт требует определенного качества изоляции. 1500 В - это очень мало по современным меркам. Например, европейские/австралийские стандарты требуют, чтобы изоляция оборудования, подключаемого к сети, выдерживало 3750 V rms 50 Hz в течении минуты (для оборудования, где человек может дотронуться до токонесущих цепей, соединенных со вторичной обмоткой). Для медицинского оборудования требуется еще больше, кажется, 4500 В.

Второй пункт требует, чтобы в ненормальных ситуациях (в случаях пробоя изоляции и т.п.) срабатывало УЗО. С самим УЗО лучше не париться, а взять готовое покупное. Там настолько все "облизано" схемотехнически (как правило все делается при помощи специализированных ИС и дифф. транформаторов тока на супермаллое) и такие огромные тиражи, что сделать дешевле и лучше все равно не получится. Вдобавок, в покупных все протестировано и сертифицировано (вернее, не знаю про китайские, а в европейских - это точно).
Mc_off
Цитата(=AK= @ Jan 4 2007, 11:57) *
Там настолько все "облизано" схемотехнически (как правило все делается при помощи специализированных ИС и дифф. транформаторов тока на супермаллое) и такие огромные тиражи, что сделать дешевле и лучше все равно не получится. Вдобавок, в покупных все протестировано и сертифицировано (вернее, не знаю про китайские, а в европейских - это точно).


Если не сложно дайте ссылку на такие УЗО
Mc_off
Цитата(=AK= @ Jan 5 2007, 10:14) *


Что-то не увидил я там ни одного электронного решения. Все электро-механические.

Я думал вы прочитали тему...

1. Речь идет о постоянном напряжении 200В.
2. Максимальный ток нагрузки 150мА
3. Минимальная скорость срабатывания УЗО (устройства защитного отключения) 1мс


То all

Измерять наверно надо именно разность напряжений между корпусом и средней точкой резистивного делителя подключенного к выходным проводам.

Т.е. схема как на приведенном мной рисунке, но сопротивления надо делать 20МОм, а в качестве порогового элемента использовать какой-то компаратор типа MAX6459.

Всем спасибо за советы. Буду паять...
Tanya
Цитата(Mc_off @ Jan 5 2007, 12:54) *
Что-то не увидил я там ни одного электронного решения. Все электро-механические.

Я думал вы прочитали тему...

1. Речь идет о постоянном напряжении 200В.
2. Максимальный ток нагрузки 150мА
3. Минимальная скорость срабатывания УЗО (устройства защитного отключения) 1мс


То all

Измерять наверно надо именно разность напряжений между корпусом и средней точкой резистивного делителя подключенного к выходным проводам.

Т.е. схема как на приведенном мной рисунке, но сопротивления надо делать 20МОм, а в качестве порогового элемента использовать какой-то компаратор типа MAX6459.

Всем спасибо за советы. Буду паять...

Вы так много интересного намеряете...
Вот как быть со статикой? Ведь для высоких напряжений Ваши резисторы уже не будут одинаковые. Еще подумайте о том, что Вам надо отключиться за миллисекунду, значит принять решение еще раз в 10 быстрее. А емкости паразитные несимметричные - внутренние и наружные? А наводки? А постоянная времени - сотня мегаом на несколько десятков (в лучшем случае) пикофарад сколько будет?
=AK=
Цитата(Mc_off @ Jan 5 2007, 19:24) *
Что-то не увидил я там ни одного электронного решения. Все электро-механические.

Я думал вы прочитали тему...

Прочитал, конечно. Про миллисекунду в процитированных ранее кусках ТЗ я не нашел. Кстати, было бы неплохо цитировать все ТЗ в одном исходном посте, а не выдавать по чайной ложке; для этого не грех было бы исходный пост подредактировать. Вот как выглядит ТЗ судя по Вашим предыдущим постам:

Вход 40-75В выход 200В 120мА.

1. Блок питания должен иметь гальваническую развязку 20МОм между выходными проводами и корпусом не менее 1500В.
2. Болк питания должен иметь УЗО, которое отключает или снижает выходное напряжение до уровня менее 36В, если появился ток утечки более 30мА с одного из выходных проводов на крпус.

в случае присоединения одного провода выхода к корпусу через сопротивление 1 кОм питание автоматически отключается или напряжение автоматически снижается до напряжения не более 36 В


Теперь Вы добавили еще одно требование, про которое я, не будучи экстрасенсом, догадаться, конечно, не мог:
"3. Минимальная скорость срабатывания УЗО (устройства защитного отключения) 1мс"
Учитывая заметный пренебрежительный оттенок высказывания об электро-механических УЗО вероятно это надо понимать с точностью до наоборот, т.е.

3. Максимальная скорость срабатывания УЗО (устройства защитного отключения) не более 1мс


Замечу, что всяких УЗО существует много, есть среди них и УЗО постоянного тока: http://www.westernautomation.com/pages/dem...fy.htm#typelist

http://www02.abb.com/global/dkabb/dkabb504...F204+B+type.pdf
Mc_off
Цитата(Tanya @ Jan 5 2007, 14:05) *
Вы так много интересного намеряете...
Вот как быть со статикой? Ведь для высоких напряжений Ваши резисторы уже не будут одинаковые. Еще подумайте о том, что Вам надо отключиться за миллисекунду, значит принять решение еще раз в 10 быстрее. А емкости паразитные несимметричные - внутренние и наружные? А наводки? А постоянная времени - сотня мегаом на несколько десятков (в лучшем случае) пикофарад сколько будет?



Интересное ПРЕДЛОЖЕНИЕ wink.gif

Если измерять разницу токов, то ничего не выйдет ниже приведен рисунок.Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Посчитаем разницу токов в выходных проводах:
Она равна току через сопротивление утечки - R4.
Ток через R4 по закону Ома равен: падение напряжения на R4 разделить на сопротивление R4.
Падение напряжения - на R4 равно: напряжение положительного выходного провода минус напряжение на корпусе. Напряжение на корпусе определяется делителем (R4||R1) - R2.

Внимательно, ничего не пропуская посчитав, пулучим в итоге: 9,99мкА

Ну невозможно измерить достоверно такую разницу.

Вывод необходимо измерять разницу напряжений.


PS. Да, кстати, постоянная времени сробатывания защиты зависит только от емкостей С1, С2 и сопротивления утечки R4 и никак не зависит от сопротивления изоляции.
=AK=
Цитата(Mc_off @ Jan 5 2007, 22:20) *
Вывод необходимо измерять разницу напряжений.

Измерять надо разницу токов, т.е. разницу между током, вытекающим из "+" выходного терминала БП, и током, втекающим в "-" выходной терминал БП. Если разность токов превысит 30 мА, должна срабатывать защита.
Mc_off
Цитата(=AK= @ Jan 5 2007, 15:44) *
Прочитал, конечно. Про миллисекунду в процитированных ранее кусках ТЗ я не нашел. Кстати, было бы неплохо цитировать все ТЗ в одном исходном посте, а не выдавать по чайной ложке; для этого не грех было бы исходный пост подредактировать.


Извините, действительно ввел в заблуждение... но это не нарочно.

Спасибо за ссылки, но такое решение не пойдет, т.к. это все электромеханические защитные устройства (кстати последняя ссылка на УЗО для переменного тока трехфазной сети wink.gif).


Цитата(=AK= @ Jan 5 2007, 15:58) *
Цитата(Mc_off @ Jan 5 2007, 22:20) *

Вывод необходимо измерять разницу напряжений.

Измерять надо разницу токов, т.е. разницу между током, вытекающим из "+" выходного терминала БП, и током, втекающим в "-" выходной терминал БП. Если разность токов превысит 30 мА, должна срабатывать защита.



Для того, чтобы при сопротивлении изоляции разница токов составила 30мА

Надо, чтобы выходное напряжение было 600КВ .

При напряжении 200В, разница токов никогда не будет больше 10мкА.

Я собственно и завел эту тему, чтобы вы проверили вот эти мои рассуждения. Выходит, что утечки в 30мА просто не может быть при сопротивлении изоляции 20МОм и напряжении на выходе 200В.
Tanya
Цитата(Mc_off @ Jan 5 2007, 15:50) *
Цитата(Tanya @ Jan 5 2007, 14:05) *

Вы так много интересного намеряете...
Вот как быть со статикой? Ведь для высоких напряжений Ваши резисторы уже не будут одинаковые. Еще подумайте о том, что Вам надо отключиться за миллисекунду, значит принять решение еще раз в 10 быстрее. А емкости паразитные несимметричные - внутренние и наружные? А наводки? А постоянная времени - сотня мегаом на несколько десятков (в лучшем случае) пикофарад сколько будет?



Интересное ПРЕДЛОЖЕНИЕ wink.gif

Если измерять разницу токов, то ничего не выйдет ниже приведен рисунок.Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Посчитаем разницу токов в выходных проводах:
Она равна току через сопротивление утечки - R4.
Ток через R4 по закону Ома равен: падение напряжения на R4 разделить на сопротивление R4.
Падение напряжения - на R4 равно: напряжение положительного выходного провода минус напряжение на корпусе. Напряжение на корпусе определяется делителем (R4||R1) - R2.

Внимательно, ничего не пропуская посчитав, пулучим в итоге: 9,99мкА

Ну невозможно измерить достоверно такую разницу.

Вывод необходимо измерять разницу напряжений.


PS. Да, кстати, постоянная времени сробатывания защиты зависит только от емкостей С1, С2 и сопротивления утечки R4 и никак не зависит от сопротивления изоляции.

По Вашей схеме.
А Вы не боитесь разряда конденсатора в 5 микрофарад с напряжением 100 вольт через невинного человека, который схватится за один из проводов и корпус? Это в ТЗ не оговорено?
И постоянная времени реагирования на сопротивление 1 килоом на корпус с такими номиналами будет 5+ миллисекунд.
Mc_off
Цитата(Tanya @ Jan 5 2007, 16:23) *
По Вашей схеме.
А Вы не боитесь разряда конденсатора в 5 микрофарад с напряжением 100 вольт через невинного человека, который схватится за один из проводов и корпус? Это в ТЗ не оговорено?
И постоянная времени реагирования на сопротивление 1 килоом на корпус с такими номиналами будет 5+ миллисекунд.


Ну, я сам руками брался... smile.gif неприятно, скажу я вам, но жить можно. Меня ущипнуло и защита сработала.

Но это не по теме. Бог с ним со временем. А емкость обусловленно необходимостью фильтрации.

Вот вы как считаете, корректное ТЗ или нет. (собственно смысл всей темы).

Если корректное, то КАК совместить оба пункта?
Tanya
Цитата(Mc_off @ Jan 5 2007, 16:33) *
Цитата(Tanya @ Jan 5 2007, 16:23) *

По Вашей схеме.
А Вы не боитесь разряда конденсатора в 5 микрофарад с напряжением 100 вольт через невинного человека, который схватится за один из проводов и корпус? Это в ТЗ не оговорено?
И постоянная времени реагирования на сопротивление 1 килоом на корпус с такими номиналами будет 5+ миллисекунд.


Ну, я сам руками брался... smile.gif неприятно, скажу я вам, но жить можно. Меня ущипнуло и защита сработала.

Но это не по теме. Бог с ним со временем. А емкость обусловленно необходимостью фильтрации.

Вот вы как считаете, корректное ТЗ или нет. (собственно смысл всей темы).

Если корректное, то КАК совместить оба пункта?

А Вы руки соленой водой мочить не пробовали? Может после этого жить и неможно будет?
А зачем такие большие емкости на корпус ставить? Пусть плавает свободнее....
ТЗ считаю корректным.
У Вас все таки два или три пункта...
Огласите весь список, пожалуйста..
Вот если взять Ваше первое сообщение,
----------------------------------------
1. Блок питания должен иметь гальваническую развязку 20МОм между выходными проводами и корпусом не менее 1500В.
2. Болк питания должен иметь УЗО, которое отключает или снижает выходное напряжение до уровня менее 36В, если появился ток утечки более 30мА с одного из выходных проводов на крпус.
-----------------------------------------------------------
то все совмещается в моей голове...
А по поводу УЗО. Так хоть на них и пишут, что для переменного тока, но работать некоторые будут с тем же успехом и на постоянном. Я так думаю.
Mc_off
Цитата(Tanya @ Jan 5 2007, 16:52) *
А Вы руки соленой водой мочить не пробовали? Может после этого жить и неможно будет?


Пробовал smile.gif

Цитата(Tanya @ Jan 5 2007, 16:52) *
А зачем такие большие емкости на корпус ставить? Пусть плавает свободнее....


Что значит "плавает свободнее" wink.gif ? Дело в том, что блок питания применяется для подачи дистанционного питания по двупроводной линии связи к удаленному SHDSL модему.
Если эти емкости не ставить, то плохо фильтруются электромагнитные наводки самого блока питания на карпус(заземление). Размер емкостей подобран экспериментально по достижению приемлемого соотношения сигнал/шум в линии связи при максимальной длине этой самой линии и максимальной скорости передачи полезного сигнала.

Цитата(Tanya @ Jan 5 2007, 16:52) *
У Вас все таки два или три пункта...
Огласите весь список, пожалуйста..


Всего пунтов около 10. Противоречащих пункта два.

Постараюсь не пропустить ничего. Повторяю:

1. Блок питания должен иметь гальваническую развязку 20МОм между выходными проводами и корпусом не менее 1500В.
2. Болк питания должен иметь УЗО, которое отключает или снижает выходное напряжение до уровня менее 36В, если появился ток утечки более 30мА с одного из выходных проводов на крпус.

Далее в тексте приведен способ проверки защиты по утечке:

В случае присоединения одного выходного провода к земле через сопротивление 1 кОм питание автоматически отключается или напряжение автоматически снижается до напряжения менее 36В.

Я выше привел почему не может быть тока утечки 30мА при сопротивлении изоляции 20МОм и напряжении на выходе 200В. (Все согласно закону Ома). Интересно услышать ваше объяеснение о том как это все "совместилось у вас в голове"

Вот если убрать из ТЗ цифру 20МОм, то нет проблем. Или убрать цифру 30мА, а оставить только способ проверки....
DS
Я не вижу противоречий - 20 Мом относится к режиму штатного функционирования устройства, а пункт 2 - к режиму аварии. При которой возможно все, что угодно. 30 ма взялось из правил электробезопасности.

Реально это означает, что ваше устройство должно отключаться при разности тока в проводах более 30 ма. Другой вопрос, как это может произойти на практике - ну например, один провод оказался закорочен на землю - по Вашему ТЗ это не есть повод для отключения (ток не течет). А после этого человек схватился за второй провод - это уже повод для срабатывания УЗО. Так что дифференциальная катушка и датчик Холла видимо то, что надо в данном случае.

Или перепишите пункт 2 на отключение по падению сопротивления изоляции. Хотя возможно, это не будет согласовываться с правилами по электробезопасности.
Tanya
Цитата(Mc_off @ Jan 5 2007, 17:10) *
Что значит "плавает свободнее" wink.gif ? Дело в том, что блок питания применяется для подачи дистанционного питания по двупроводной линии связи к удаленному SHDSL модему.
Если эти емкости не ставить, то плохо фильтруются электромагнитные наводки самого блока питания на карпус(заземление). Размер емкостей подобран экспериментально по достижению приемлемого соотношения сигнал/шум в линии связи при максимальной длине этой самой линии и максимальной скорости передачи полезного сигнала.

Вот непонятно - корпус ДОЛЖЕН быть заземлен?
Вы бы весь список огласили....
А Вы синфазный фильтр на вход-выход не пробовали ставить?
Заодно может и как УЗО работать.
Mc_off
Цитата(DS @ Jan 5 2007, 17:18) *
Другой вопрос, как это может произойти на практике - ну например, один провод оказался закорочен на землю - по Вашему ТЗ это не есть повод для отключения (ток не течет).

Ну тогда куда девать способ проверки?

Я вообще думаю, что товарищь, который писал ТЗ, сам внимательно не задумывался над тем, что написал. Возможно даже он просто взял несколько книжек по электробезопасносли и понядергал от туда несвязных кусков.

После "праздников" буду ставить перед начальством вопрос о пересмотре ТЗ.
DS
Да, способ проверки противоречит пункту 2 ТЗ. Тогда либо в ТЗ должно быть указано срабатывание по сопротивлению, а не по току, либо изменен способ проверки.

Я даже знаю, откуда взялось это все - это списано из пункта про установку УЗО на обычную сеть 220 В, там и 1 ком присутствует, и 30 ма. Только в обычной сети нет и в помине 20 МОМ относительно земли (тут он видимо спутал с сопротивлением изоляции), а на УЗО нейтраль и фаза различаются.
Mc_off
Цитата(Tanya @ Jan 5 2007, 17:27) *
Вот непонятно - корпус ДОЛЖЕН быть заземлен?
Вы бы весь список огласили....
А Вы синфазный фильтр на вход-выход не пробовали ставить?
Заодно может и как УЗО работать.


Конечно корпус заземлен (вроде и так было понятно) и даже гдето выше указано. Если корпус не заземлен, то через что будет происходить утечка? Нет цепи - нет тока.

Синфазный фильтр конечно есть (емкости С1 и С2 - его части), но при медленном изменении сопротивления утечки (отсыревает пробитый кабель) ничего он не даст.
xemul
Цитата(Mc_off @ Jan 5 2007, 17:37) *
Цитата(Tanya @ Jan 5 2007, 17:27) *

Вот непонятно - корпус ДОЛЖЕН быть заземлен?
Вы бы весь список огласили....
А Вы синфазный фильтр на вход-выход не пробовали ставить?
Заодно может и как УЗО работать.

Конечно корпус заземлен (вроде и так было понятно) и даже гдето выше указано. Если корпус не заземлен, то через что будет происходить утечка? Нет цепи - нет тока.

Пришел чел в мокрых дырявых ботинках, взялся за корпус (а от корпуса отвалилось заземление) - появилась совсем ненужная цепь, и по ней побежал ток. Хорошо, заземление не отвалилось, но на пол упал шнурок под напряжением, а чел продолжает держаться за корпус... В "Однажды..." (или "Анекдотах"?) рассказывали, что такое "шаговое напряжение", хотя это не совсем наш случайsmile.gif.
Вы упорно рассматриваете только штатную работу устройств (это я про Ваши непонятки, как от 200 В может бежать 30 мА через 20 МОм), а всякие там заземления и УЗО придумываются как раз для аварийных ситуаций.
И Вы очень дозировано выдаете условия задачи. Теперь выясняется, что потребитель - удаленная коробочка, и можно предположить, что ее заземление (надеюсь, оно задумано?) - совсем не то заземление, что будет у БП (т.е. между заземлением БП и заземлением коробочки будет совсем не нулевое напряжение).
Нарисуйте на уровне кубиков со среднеприближенными RLC-моделями по входам, выходам и корпусу источник входного напряжения, Ваш БП и предполагаемых потребителей, определите для каждого конструктива возможные неприятности (обрыв заземления, внутренний пробой на корпус, внешний пробой, трамвай проехал (при разнесенных землях - вполне конкретный источник напряжения между ними), землетрясение, ядреный взрыв,...) и рассчитайте их последствия.
Цитата
Синфазный фильтр конечно есть (емкости С1 и С2 - его части), но при медленном изменении сопротивления утечки (отсыревает пробитый кабель) ничего он не даст.

Не показывайте схему с частями C1 и C2 в 47 мкФ на корпус сертификаторщикам - они, конечно, расскажут, почему так никто не делает, но за отдельные деньги. Почему? Измените в кубике БП эквивалентную емкость на корпус на 100 мкФ и повторите разбор неприятностей. Съэкономите денег и разберетесь в вопросе. А сигнал/шум в Вашей коробочке сертификаторщикам по электробезопасности малоинтересен.
PS: пардон, не заметил запятых на схеме, но как уже отметила Tanya, сути это не меняет.
Mc_off
Цитата(xemul @ Jan 6 2007, 16:28) *
Пришел чел в мокрых дырявых ботинках, взялся за корпус (а от корпуса отвалилось заземление) - появилась совсем ненужная цепь, и по ней побежал ток.

Вот и посчитайте какой ток побежал:
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Если лень считать, привожу результат - 9,999мкА


Цитата(xemul @ Jan 6 2007, 16:28) *
Вы упорно рассматриваете только штатную работу устройств (это я про Ваши непонятки, как от 200 В может бежать 30 мА через 20 МОм), а всякие там заземления и УЗО придумываются как раз для аварийных ситуаций.

Приведите мне расчет "как от 200 В может бежать 30 мА через 20 МОм".
Или еслине затруднит нарисуйте схему нештатной ситуации (не увеличивая напряжение до 600КВ), чтобы через человека всетаки протекло 30мА.

Если человек возмется за оба выходных провода двумя руками, то это штатный режим smile.gif, хотя и больно будет. Блок питания не сможет отличить человек это взялся или нагрузку подключили.
xemul
Цитата(Mc_off @ Jan 6 2007, 18:01) *
Цитата(xemul @ Jan 6 2007, 16:28) *

Пришел чел в мокрых дырявых ботинках, взялся за корпус (а от корпуса отвалилось заземление) - появилась совсем ненужная цепь, и по ней побежал ток.

Вот и посчитайте какой ток побежал:
Если лень считать, привожу результат - 9,999мкА

В Вашем варианте ток будет равен 0, т.к. не указано, каким образом замыкается цепь через человека.
Цитата
Цитата(xemul @ Jan 6 2007, 16:28) *

Вы упорно рассматриваете только штатную работу устройств (это я про Ваши непонятки, как от 200 В может бежать 30 мА через 20 МОм), а всякие там заземления и УЗО придумываются как раз для аварийных ситуаций.

Приведите мне расчет "как от 200 В может бежать 30 мА через 20 МОм".
Или если не затруднит нарисуйте схему нештатной ситуации (не увеличивая напряжение до 600КВ), чтобы через человека всетаки протекло 30мА.

Если человек возмется за оба выходных провода двумя руками, то это штатный режим smile.gif, хотя и больно будет. Блок питания не сможет отличить человек это взялся или нагрузку подключили.

Я еще в первом своем посте сказал, что Вы ошибочно пытаетесь объединить п.1 и п.2 в одном условии.
Байка на ночь (надоело работать, пора к домуsmile.gif): как-то лет сто тому в недырявых, но мокрых и снаружи, и внутри резиновых сапогах минут пять пытался заменить 36-вольтовую лампочку (она висела на времянке, подключенной где-то метрами 100 выше) в недрах Саяно-Шушенской ГЭС. Понятно, что до лампочки добегало совсем не 36 В, т.к. ее товарки светились в полнакала. Ну и вопрос на засыпку: каким напряжением меня потряхивало, пока я не нашел черенок от лопаты и не прижал им патрон к стене (через него тоже что-то бежало, но не так больно)? Подсказки см. выше по треду.
Mc_off
Цитата(xemul @ Jan 6 2007, 18:44) *
Я еще в первом своем посте сказал, что Вы ошибочно пытаетесь объединить п.1 и п.2 в одном условии.
Байка на ночь (надоело работать, пора к домуsmile.gif): как-то лет сто тому в недырявых, но мокрых и снаружи, и внутри резиновых сапогах минут пять пытался заменить 36-вольтовую лампочку (она висела на времянке, подключенной где-то метрами 100 выше) в недрах Саяно-Шушенской ГЭС. Понятно, что до лампочки добегало совсем не 36 В, т.к. ее товарки светились в полнакала. Ну и вопрос на засыпку: каким напряжением меня потряхивало, пока я не нашел черенок от лопаты и не прижал им патрон к стене (через него тоже что-то бежало, но не так больно)? Подсказки см. выше по треду.

Интересный расчет вы привели smile.gif

Ну объясните мне (схемку набросайте или на пальцах), как при заданном напряжении 200В и сопротивлении изоляции не менее 20МОм получить ток утечки 30мА, даже если закоротить один из выходных проводов на корпус? При этом речь идет о манипуляциях не с самим устройством, а с проводами на его выходе, т.е. нельзя залазить внутрь и менять сопротивление изоляции.

Я делаю одно устройство и объединяю в нем не два пункта, а ВСЕ пункты ТЗ. Однако считаю, что ТЗ написано не грамотно, о чем и пытался спросить в данной теме у общественности.

Отвечу и на вопрос.
Напряжение приложенное к вам определяется напряжением источника и делителем (сопротивление подводящего провода)-(ВЫ).
Потряхивает не напряжением, а током.
Если бы у вас была сухая обувь, то и 220 не страшно (за один провод конечно).
Однако считаю, что пример неуместен, т.к. источник напряжения 36В не имел изолированного заземления, а скорее всего один из проводов "ноль" был соединен с "землей", а цоколь, за который вы держались, вероятно был подключен к "фазе".
wim
Цитата(Mc_off @ Jan 6 2007, 21:46) *
Ну объясните мне (схемку набросайте или на пальцах), как при заданном напряжении 200В и сопротивлении изоляции не менее 20МОм получить ток утечки 30мА, даже если закоротить один из выходных проводов на корпус? При этом речь идет о манипуляциях не с самим устройством, а с проводами на его выходе, т.е. нельзя залазить внутрь и менять сопротивление изоляции.

1) Один из проводов, например "-" соединяется с корпусом.
2) Корпус заземлён (требования электробезопасности).
3) Человек берётся одной рукой за провод "+", а другой рукой касается какого-нить заземлённого предмета, может даже в другом месте, метров за 100 от устройства.
Образуется цепь: +200 В ... человек ... сопротивление земли ... корпус ... -200 В. Теоретически ток в этой цепи ограничен только энергетическими возможностями источника питания.
Никакого противоречия в ТЗ нет. Первый пункт - это проверка изоляции, если она нарушена, то надо отключать питание, не дожидаясь, пока кого-то стукнет током. Второй пункт - это, собственно, защита человека от поражения током, она должна сработать, даже если защита по п. 1 по каким-то причинам не сработает.
Mc_off
Цитата(wim @ Jan 7 2007, 01:38) *
1) Один из проводов, например "-" соединяется с корпусом.

Вот по первому пункту сразу и должно отключиться устройство.
И отключается.

Это описано в способе проверки защиты по утечке.
Получается 30мА - взято из пальца (т.е. из умной книжке по электробезопасности) и никак не привязано к остальному ТЗ.
wim
Цитата(Mc_off @ Jan 7 2007, 10:53) *
Цитата(wim @ Jan 7 2007, 01:38) *

1) Один из проводов, например "-" соединяется с корпусом.

Вот по первому пункту сразу и должно отключиться устройство.
И отключается.

Это описано в способе проверки защиты по утечке.
Получается 30мА - взято из пальца (т.е. из умной книжке по электробезопасности) и никак не привязано к остальному ТЗ.

Это - два разных измерения, в одном случае измеряется напряжение на корпусе, в другом - разность втекающего и вытекающего токов в проводах, т.е. эти два измерения не исключают, а дополняют друг друга. А почему, собственно, это не сделать, если автору ТЗ это сильно надо и он готов за это платить?
Про "умные книжки" - это о ГОСТах, что ли? На это есть банальная истина: над "глупостью" уставов можно смеяться, но они написаны кровью.
Mc_off
Цитата(wim @ Jan 7 2007, 12:14) *
Это - два разных измерения, в одном случае измеряется напряжение на корпусе, в другом - разность втекающего и вытекающего токов в проводах, т.е. эти два измерения не исключают, а дополняют друг друга. А почему, собственно, это не сделать, если автору ТЗ это сильно надо и он готов за это платить?
Про "умные книжки" - это о ГОСТах, что ли? На это есть банальная истина: над "глупостью" уставов можно смеяться, но они написаны кровью.


1. Привожу описанную выше схему "один из проводов замкнуло на корпус и человек держится за другой провод".
Откуда взяться разнице токов ?
Нажмите для просмотра прикрепленного файла

2. Даже если пытаться измерять разницу токов, то такая защита никогда не сработает. Тогда зачем ее городить. Измерение напряжения на корпусе относительно проводов питания достаточное условие для предотвращения всех возможных вариантов нештатных ситуаций и при этом можно обеспечить требуемое сопротивление изоляции.

3. Почему я не хочу ее городить: увеличение количества элементов снижает надежность схемы - это раз, удорожание (и не маленькое) - это два, габариты - это три.

4. К ГОСТам отношусь исключительно с уважением, а "смеюсь" над ТЗ.
xemul
Ваше упорство да в мирных бы целях.
В пределах отдельно взятой коробочки (разрабатываемого Вами БП) действительно не получить условий, нарушающих п.2 указанных требований по электробезопасности. Дело в том, что этот пункт предполагает рассмотрение коробочки в связи с внешним миром, и именно это Вы ни в какую не можете понять.
На пальцах: например, БП и потребитель имеют разные земли, между которыми живет вольт 200 переменки. Сопротивление между землями 1 кОм. У потребителя отвалилась земля, а один из шнурков питания коротнул на корпус. Чел держится одной рукой за корпус коробочки, второй - за что-то заземленное. Параметры модели человеческого тела точно не помню (по-моему, эквивалентное сопротивление на 50 Гц задано 1.5 кОм). С расчетом тока через человека справитесь?
ЗЫЖ судя по всему байка из жизни задуматься не заставила.
HARMHARM
Цитата(xemul @ Jan 7 2007, 15:56) *
Дело в том, что этот пункт предполагает рассмотрение коробочки в связи с внешним миром, и именно это Вы ни в какую не можете понять.


Вот тот ответ, который окончательно все разъяснил. Эти условия не предполагают отдельный объект, а скорее систему. Браво, xemul!
Mc_off
Цитата(xemul @ Jan 7 2007, 16:56) *
Ваше упорство да в мирных бы целях.
В пределах отдельно взятой коробочки (разрабатываемого Вами БП) действительно не получить условий, нарушающих п.2 указанных требований по электробезопасности. Дело в том, что этот пункт предполагает рассмотрение коробочки в связи с внешним миром, и именно это Вы ни в какую не можете понять.
На пальцах: например, БП и потребитель имеют разные земли, между которыми живет вольт 200 переменки. Сопротивление между землями 1 кОм. У потребителя отвалилась земля, а один из шнурков питания коротнул на корпус. Чел держится одной рукой за корпус коробочки, второй - за что-то заземленное. Параметры модели человеческого тела точно не помню (по-моему, эквивалентное сопротивление на 50 Гц задано 1.5 кОм). С расчетом тока через человека справитесь?
ЗЫЖ судя по всему байка из жизни задуматься не заставила.

А вот интересно вы сами посчитали ток... ?

1. Ток будет - 19,9мкА постоянки и около 160мА переменки. Ниже предложенная вами схема аварии для наглядности.
Нажмите для просмотра прикрепленного файла

2. Самое интересное, что при измерении разности напряжений (как предлагалось выше), а не токов, защита сработает.

Так что "факир был пьян и фокус не удался..." (с), т.е. "не браво" (почти как "не айс").

Вообще я на самом деле очень признателен всем за такую тщательную проверку моей точки зрения (без иронии). Спасибо большое cheers.gif
xemul
Цитата(Mc_off @ Jan 7 2007, 19:58) *
1. Ток будет - 19,9мкА постоянки и около 160мА переменки. Ниже предложенная вами схема аварии для наглядности.
[skipped]
2. Самое интересное, что при измерении разности напряжений (как предлагалось выше), а не токов, защита сработает.
Так что "факир был пьян и фокус не удался..." (с), т.е. "не браво" (почти как "не айс").

Извините, не понял логики вывода в п.2. Если УЗО будет отрабатывать не только по постоянному напряжению или току, но и по переменному, то оно не сможет не сработать. Другое дело - придумать УЗО со временем срабатывания 1 мс для сигнала с частотой 50 Гц wink.gif
А измерять токи или напряжения - дело десятое. Иногда удобнее измерять ток, а иногда напряжение.
Цитата
Вообще я на самом деле очень признателен всем за такую тщательную проверку моей точки зрения (без иронии). Спасибо большое cheers.gif

Ей-ей не за что - мы пока не вышли за пределы институтского курса ТБ. Просто не всегда имеет смысл изобретать велосипед с нуля.
Mc_off
Цитата(xemul @ Jan 7 2007, 22:19) *
Другое дело - придумать УЗО со временем срабатывания 1 мс для сигнала с частотой 50 Гц wink.gif

Между прочим такое устройство есть. Сам видел патент, вот только номер сказать не могу...


Подведу итог:

1. Вобщем для меня понятно, что в данном случае лучше (с нескольких точек зрения) измерять разность напряжений меджу корпусом и выходными проводами

2. Участники дискуссии помогли мне шире посмотреть на задачу (внешиние источники напряжения я сам как-то не предполагал), за что им спасибо.

3. Гальваническая развязка и контроль утечки вещи конечно не взаимоисключающие, но ТЗ лучше всетаки переписать во избежание нехорошей ситуации при сдаче устройства заказчику (IMHO).

Считаю тему с данной формулировкой исчерпанной. Еще раз всем большое спасибо за участие. Всех с праздниками.
Для просмотра полной версии этой страницы, пожалуйста, пройдите по ссылке.
Invision Power Board © 2001-2025 Invision Power Services, Inc.