R-20F Rozgałęźnik przeciwprzepięciowy - poważny problem

Około miesiąca temu zauważyłem, że R-20F chroniący pralkę w dużej łazience ma popękaną obudowę. Ponieważ są to tanie urządzenia, więc pomyślałem, że może obudowa nie wytrzymała obciążenia wtyczką i kablem. W ogóle nie pomyślałem, że może to być coś poważnego. Skleiłem po prostu obudowę przemysłowym klejem cjanoakrylowym. Nawet go nie rozbierałem.
Pralka pobiera do 10 A, przeciwprzepięciowy R20-F jest sprzedawany z informacją, że wytrzymuje 16 A. Co mogło się stać, prawda?

Dla porządku dodam:

1) Obwód zasilający pralkę jest dedykowany i zabezpieczony wyłącznikiem nadprądowym B10A:

Skrzynka elektryczna z bezpiecznikami i zabezpieczeniami antyprzepięciowymi

Nie ma więc możliwości przekroczenia nominalnego obciążenia R-20F. Sama instalacja elektryczna była kontrolowana 6-mc temu (w grudniu 2014) przez elektryka:

Pomiar impedancji pętli zwarcia metodą spadku napięcia (metodą techniczną)

2) W łazience nie ma zwiększonej wilgotności. Metr od jej drzwi znajduje sie jeden z domowych higrometrów:

Higrometry analogowe - porównanie wskazań z higrometrem cyfrowym

***

Przechodząc do meritum:

Tydzień temu zauważyłem, że wspomniany przeciwprzepięciowy R-20F ma ponownie spękaną obudowę, a do tego dziwnie zwisa... Odłączyłem go i poddałem oględzinom. W ostatniej chwili. Za moment to R-20F przetestował by zabezpieczenia zainstalowane na tym obwodzie i/lub czas dojazdu straży pożarnej.

Bolce wtopiły się w obudowę:

Klejone pęknięcia, pękły ponownie:

Widać jak bolce przechyliły się od temperatury:

Tak samo temperatura spowodowała, że popękały elementy wewnątrz zabezpieczenia:

Widać, w jakim stanie są przewody. Ich izolacje zaczęły się topić i sklejać:

Ciekawy kolor mają metalowe elementy. Mocno się utleniły.

To nie wina jakości plastiku. On popękał od temperatury.

Coś się rozprysło wewnątrz zabezpieczenia przeciwprzepięciowego R-20F. Warystory i iskierniki są całe i nieuszkodzone. To nie jest wynik absorpcji przepięcia! Potwierdza to też dioda kontrolna R-20F.

Nawet izolacje sczerniały:

Ten czarny plastik rozpadał się w ręku. Widać reż pęknięcia na metalowej końcówce bolca, w której był zaciśnięty przewód.

Jak to się utleniło!

Zniszczone gniazdko:

Sprawdziłem, czy to nie wina gniazdka. Tak wygląd w środku. 

Sprawdziłem dociśniecie śrub mocujących kable w gniazdku. Użyłem do tego duży śrubokręt i nie stwierdziłem luzu. Śruby były dobrze dokręcone.

Jeszcze jedno zdjecie wnętrza gniazdka. Wszystko jest OK.

Tak wygląda wtyczka:

Podłączyłem tą wtyczkę bezpośrednio (czyli bez R-20F) do gniazdka i sprawdziłem, czy coś się nie będzie nagrzewać. Wykonałem dwa prania (90 stopni). W trakcie nagrzewania wody w pralce zatrzymywałem pranie i sprawdzałem temperaturę bolcy wtyczki. Były ledwo, ledwo ciepłe. Czyli, nie tu był problem.

Ponieważ używam około 20 takich zabezpieczeń:

Zabezpieczenie przeciwprzepięciowe - odgromnik klasy D - końcowe zabezpieczenie

Zabezpieczenie przeciwprzepięciowe - listwy zasilające

Zacząłem je sprawdzać. Problem dotyczył tych R-20F, które pośredniczyły w zasilaniu urządzeń dużej mocy - znalazłem posklejane od temperatury izolacje od przewodów. Tak wygląda R-20F zabezpieczający zmywarkę:

Ponownie widać charakterystyczne pęknięcia:

Izolacje przewodów skleiły się. Biały ślad jest po ich rozerwaniu:

W tym momencie zadzwoniłem do firmy Elgotech, gdzie ustaliłem, że wyślę e-mail'em zdjęcia. W kolejnej rozmowie firma poprosiła o przesłanie trzech R-20F. Opłacony przez Elgotech kurier stawił się po zabezpieczenia:

1. Pralki.
2. Suszarki do ubrań.
3. Zmywarki.

Zabezpieczenia od suszarki do ubrań nie rozkręcałem. Tak się umówiłem z Elgotech. Po kilu dniach otrzymałem paczkę z trzema nowymi R-20F. Firma nie chciała nawet paragonów, których zresztą nie posiadam.

Niestety, nie otrzymałem informacji jaka była przyczyna takiej awarii. Oczekiwałem, że odniosą się do tej kwestii. Tak samo uszkodzone gniazdko też pozostało bez echa. Szkoda.

W takiej sytuacji sam też nie dzwoniłem do Elgotech. Sorry, ale ich urządzenie rozpadło się i mogło spowodować poważne szkody, a inny R-20F zaczął wykazywać podobne objawy. W takiej sytuacji oczekiwał bym bardziej zdecydowanej reakcji, niż sama wymiana urządzeń. Na przykład e-mail z informacją, że to był jednostkowy wypadek i mogę użytkować inne R-20F, był by pożądany.

Nie miałem innego wyjścia, niż rozebrać nowe R-20F i sprawdzić samemu, czy ich konstrukcja różni się od posiadanych modeli. Nie zauważyłem różnic, czyli problem mógł powrócić.

Ponieważ cena R-20F jest bezkonkurencyjna w stosunku do ich funkcjonalności i wyglądu, postanowiłem zmodyfikować je wg. własnego pomysłu i wniosków z obserwacji uszkodzonych egzemplarzy.

Podzieliłem posiadane w domu przeciwprzepięciowe R-20F na dwie kategorie: 

• Te które zasilają urządzenia do 500 W.
• I te zasilające odbiorniki pobierające ponad 500 W.

Te pierwsze zmodyfikowałem w taki sposób, że zlutowałem ich kable w złączach. Użyłem do tego odpowiedniego preparatu, ułatwiającego lutowanie niklowanych i utlenionych powierzchni. W żadnym nie znalazłem "sklejonych" przewodów, co potwierdza, że problem można powiązać z poborem prądu przez zasilane urządzenia.

Dzięki temu utleniające się  połączenia kabli nie nagrzewają się. Zmodyfikowałem R-20F zabezpieczające:

1. Lodówkę.
2. Radio w kuchni.
3. Alarm.
4. Sprzęt RTV w sypialni.

Zastanawiałem się, czy warto powyższe R-20F modyfikować. Powinny z takim obciążeniem pracować bezproblemowo. Ponieważ jednak taka modyfikacja nie jest bardzo pracochłonna to wolałem ją wykonać. Będę spokojniej spać. Wolę odrobinę więcej zrobić i zapomnieć o problemie.

Inaczej zmodyfikowałem R-20F zabezpieczające:

1. Pralkę.
2. Suszarkę do ubrań.
3. Zmywarkę.
4. Ekspres do kawy.
5. Sprzęt RTV w salonie.
6. Sprzęt RTV, komputerowy i laboratoryjny (moje biurko).

Do oryginalnych przewodów zabezpieczenia przeciwprzepięciowego R-20F dolutowałem równolegle nowe kable. Dzięki temu zachowałem oryginalne kable zaciśnięte w złączach, które oczywiście też zlutowałem. 

Oryginalne kable mają  0,75 mm2. 

Wg. różnych opracowań pozwala to na przeniesienie ciągłe od 9 A do 15 A (w zależności od źródła podającego informację). Oznacza to, że przewody powinny wytrzymać 10 A (2 kW) - a taką moc pobiera pralka, czy suszarka do ubrań. Ekspres do kawy pobiera już tylko około 1450 W. Przypomnę, że R-20F sprzedawany jest jako wytrzymujący natężenie 16 A (3600 W).

Mam jednak nadzieję, że równolegle poprowadzone przewody pozwolą zmniejszyć nagrzewanie się przewodów, a zlutowanie oryginalnych przewodów w złączach zmniejszy ich rezystancję i co za tym idzie, zmniejszy wydzielanie się ciepła. Zastosowałem bardzo wysokiej jakości przewody 1,5 mm2 w silikonowej izolacji. Ten typ izolacji jest odporny na temperaturę.

Izolacja oryginalnych przewodów nie jest odporna na temperaturę:

Wiem, że moje modyfikacje naruszają oryginalną konstrukcję. Jednak "sklepowe" R-20F nie sprawdził mi się. Wręcz stanowiły zagrożenie. Bez tych modyfikacji musiał bym je wyrzucić, a przypomnę, że za taką cenę nawet podobnej obudowy nie kupię, nie wspominając o jej zawartości.

Kilka drobiazgów wymagało poprawy:

Takie złącza przy u życiu odpowiedniego topnika zalałem cyną. Cyna została zassana do wnętrza złącza. 

Modyfikacja wszystkich domowych R-20F zajęła mi kilka godzin. W wolnej chwili muszę dobrać się do działkowych i piwnicznych R-20F... To dopiero połowa pracy. 

Przed  lutowaniem zalałem cyną złącze, a następnie przywiązałem drutem dodatkowy przewod do złącza. Dopiero tak przygotowane złącze i przewód zlutowałem. Na poniższym zdjęciu widać drut w trakcie owijania. Owinąć należy kilka razy.

Skręcając drut powoduję lepsze dociśnięcie przewodu do złącza. Tu widoczna skręcona końcówka, która będzie też owinięta wokół złącza i zlutowana z nim.

Po lewej stronie widać doprowadzone dodatkowe przewodu. Tak przygotowany R-20F odpowiednio oznaczam i odbiornik o większej mocy podłączony będzie tylko do zmodyfikowanego złącza (gniazda).

Należy pamiętać też o modyfikacji przewodu ochronnego!

Widoczne owinięcie drutem prze jego zlutowanie. Ten sposób montażu powoduje też większą pewność takiego złącza w przypadku przepływu prądu o znacznym natężeniu, np. przy zwarciu w zasilanym urządzeniu.

Ten R-20F ma zmodyfikowane oby dwa gniazda.

Będę je teraz bacznie obserwować by przekonać się, czy właściwie zdiagnozowałem przyczynę usterki i czy modyfikacja pomoże.

***

Inne wpisy:

LED FILAMENT

Oświetlenie miejsca pracy
Oświetlenie LED łazienki (małej)
Zużycie prądu przez suszarkę do ubrań i pralkę
Zużycie prądu przez urządzenia domowe i ich współczynnik mocy cos phi (cosφ)
Modernizacja oświetlenia głównego w dużym pokoju i przedpokoju

Bezprzewodowy licznik energii elektrycznej OWL -rozpakowanie (unboxing)

Skrzynka elektryczna z bezpiecznikami i zabezpieczeniami antyprzepięciowymi

Zabezpieczenie przeciwprzepięciowe - wstęp.

Centrum Zarządzania Światem - zasilanie

Filtry sieci energetycznej

Separator galwaniczny dla TV, radia i Internetu w sieci TV kablowej

Modernizacja oświetlenia głównego w dużym pokoju i przedpokoju

Pulsowanie (migotanie) różnych źródeł światła: świetlówki kompaktowe (CFL), żarówki, lampy LED, itp.

Nowe, inteligentne liczniki energii elektrycznej

Spadek napięcia w zależności od długości przewodu (przedłużacza)

Oznaczenia wyłączników różnicowoprądowych (RCD), oraz jaki wyłącznik zastosować do obwodów zasilających komputery

Jak zmierzyć prąd upływu (Leakage Current Test)

Pomiar impedancji pętli zwarcia metodą spadku napięcia (metodą techniczną)

Update: 2015.05.27
Create: 2015.05.27