Zabezpieczenie przeciwprzepięciowe - odgromnik klasy D - końcowe zabezpieczenie


Ostatnią linią obrony stanowią zabezpieczenia antyprzepięciowe, które należy stosować do szczególnie wrażliwych urządzeń. Tyle teorii, a praktyka jest taka, że zaawansowane układy elektroniczne są w każdym urządzeniu i ciężko obecnie jest wyróżnić urządzenia szczególnie wrażliwe. Pralka, ekspres do kawy, zmywarka, lodówka - przecież wszędzie tam zainstalowane są mikrokontrolery, diaki, triaki, itp. Jeżeli taki elektroniczny moduł sterujący ulegnie uszkodzeniu to jego cena zazwyczaj jest tak wysoka, że spokojnie można rozważyć zakup całego nowego urządzenia. Podsumowując: większość sprzętu AGD wymaga najlepszej ochrony.

Problemem są nie tylko wyładowania elektryczne powstające podczas burzy, ale również przepięcia powstające przy eksploatacji urządzeń domowych. W elektronice mojej pralki np.: każdy diak/triak jest chroniony przez warystor. Czyli zakłócenia powstają przy załączaniu lub wyłączaniu pomp czy silnika.
Czy podłączając jakiś sprzęt do gniazdka, zdarza się, że coś iskrzy?

Oczywiście wszystkie urządzenia są sprawdzane, certyfikowane. Lecz coraz więcej urządzeń jest wykonana, nazwijmy to, w sposób "ekonomiczny". Fatalne wykonanie, oszczędność na częściach, coraz gorsze podzespoły. Do tego w gospodarstwie domowym występuje coraz więcej urządzeń czułych na wady sieci zasilającej. Kiedyś urządzenia składały się z jakiegoś włącznika, może mechanicznego termostatu i silnika. Teraz do wszystkiego dołożona jest elektronika i to oszczędnie zaprojektowana. Np.: w pralkach mikrokontroler najczęściej steruje triakiem tylko poprzez opornik (ewentualnie tranzystor lub bramkę)  - w razie zwarcia niszczącego triak (np.: zatartej pompy wody) lub przebicia na blokadzie drzwi, napięcie sieci dotrze do mikrokontrolera...

Urządzenia przeciwprzepięciowe klasy D zazwyczaj nie są drogie - choć oczywiście na rynku można spotkać urządzenia w różnych cenach. Przez chwilę nawet zastanawiałem się, czy nie wykonać takich zabezpieczeń we własnym zakresie: podzespoły kosztują pojedyncze złotówki. Znalazłem jednak urządzenie zabezpieczające przed przepięciami w ładnej obudowie, korzystnej cenie i co najważniejsze o odpowiadającej mi konstrukcji. Wewnątrz obudowy znajdują się dwa warystory i dwa iskierniki gazowe.


Posiadam następujące obwody elektryczne w domu:
1) Salon + klimatyzacja.
Sprzęt RTV, konsole, okazjonalnie komputery oraz klimatyzacja (z całą masą elektroniki, łącznie z przetwornikami prądu do silników prądu stałego). W salonie podłączane jest żelazko, które przecież co chwila załącza i wyłącza grzałkę o mocy 2500W. Muszę pokusić się o pomiary oscyloskopem sieci energetycznej - ale nie są to łatwe pomiary (ze względu na budowę oscyloskopu) i zdjęcia przebiegów zamieszczę później. Zdecydowanie warto dobrze chronić ten obwód.

2) Sypialnia + pokój dziecięcy.
Sprzęt RTV oraz sprzęt komputerowy i pomiarowy.  Zdecydowanie warto chronić.


3) Kuchnia + RTV + lodówka + ekspres do kawy.
Lodówka pracuje zazwyczaj nawet gdy jest niezbyt mocna burza. Ekspres do kawy... - wiele rzeczy może się uszkodzić, ale NIE ekspres do kawy!


Do zabezpieczenia antyprzepieciowego chroniącego ekspres do kawy dodałem dławik,w postaci dwójnika RC, ponieważ przepięcia powstające przy wyłączaniu ekspresu zniszczyły już jeden wyłącznik.



4) Pralka + ładowanie szczoteczek elektrycznych.
Dlaczego mam nie chronić elektroniki pralki, oraz zmniejszać przepięcia od niej wnikające do sieci energetycznej?

5) Zmywarka.
Ochronnik klasy D zabezpieczy zarówno elektronikę zmywarki jak i sieć energetyczną przed przepięciami od załączania i wyłączania pompy, grzałki.

Ochronie przeciwprzepięciowej podlega jeszcze instalacja alarmowa.

6) Łazienka duża  + suszarka do ubrań.
Ochronie ma podlegać elektronika sterująca suszarką do ubrań. Zapobiegnie to również przedostawaniu się zakłóceń pochodzących od suszarki do sieci energetycznej. Zasilacz elektroniki suszarki wykonany jest w technologii impulsowej, więc zepsuje się z pewnością.

Czego nie obejmuje końcowa ochrona:
- łazienka mała (tam podłączany jest tylko odkurzacz)
- piekarnik (jest tam jakaś elektronika, ale nędzna)
- obwód światła I
- obwód światła II
Oświetlenia nie chronię, ze względu na trudność implementacji.
Aktualizacja: obwody oświetlenia również zabezpieczyłem ze względu na instalację oświetlenia LED, a w piekarniku zamieniam programator i mechaniczny termostat na własny sterownik, który będzie mieć rozbudowane (i zabezpieczone) zasilanie, ze względu na pomiary przetwornikiem ADC.

Ochronę przeciwprzepięciową dopełniają urządzenia montowane na kablach antenowych TV kablowej. Obudowy tych urządzeń podłączę przez iskrowniki do PEN (lub kupię już takie urządzenia które mają takie iskrowniki).
Zabezpieczenia należy zamontować jak najbliżej gniazdek RTV - czyli jak najdalej od chronionego urządzenia, tak by ochronnik miał czas na zadziałanie. Jednak nie montujemy ochronników antenowych i elektrycznych (klasy D) też za daleko od chronionego urządzenia, gdyż indukowana energia zależy od pola obwodu. W przypadku ochronników elektrycznych klasy D przyjmuje się, że chronione urządzenie nie powinno być dalej niż 10m od urządzenia antyprzepięciowego.
Gniazdko się przekrzywiło :-(

***

W sierpniu 2014 dodałem separatory galwaniczne dla wszystkich urządzeń podłączonych do sieci TV kablowej:


***


UWAGA:

R-20F Rozgałęźnik przeciwprzepięciowy - poważny problem



***


Powiązane tematy:
Bezprzewodowy licznik energii elektrycznej OWL -rozpakowanie (unboxing)



Update: 2015.05.27
Create: 2013.12.21

1 komentarz:

  1. Witam Pana. Panie Rafale z podziwem przeglądam Pański blog od 2 dni. Ilość włożonej pracy jest godna szacunku. Cieszę się, że mając sporą wiedzę, dzieli się Pan nią z innymi. Zapewne wielu z nas elektroników amatorów bez głębszej wiedzy teoretycznej nie ma szans na realizację wielu projektów. Na szczęście są tacy wspaniali ludzie jak Pan, którzy chcą się tą wiedzą podzielić. W swoim i ich imieniu serdecznie Panu dziękuję.
    Ponieważ nie mam odpowiedniej wiedzy a chęci są, poproszę Pana o podanie wartości zastosowanych elementów w dławiku RC i krótkie wyjaśnienie dla czego poprawi on pracę zabezpieczenia w przypadku ekspresu i zapewne innych urządzeń, które posiadają obciążenie rezystancyjne np. pralka.
    Serdecznie pozdrawiam z Kutna.
    Paweł Wójciński

    OdpowiedzUsuń