Защита аварийная сетевая (JackGuard) ЗАС-8,0-2. Обзорчик, испытания.

iale написал : а) скопметром, полностью отвязанным от сети

ЗАС всяко наглухо привязан к сети. Любой "скоп" привяжется при измерении к ней же.

iale написал : б) на отключенном, т.е. высокоимпедансном выходе может наводиться сигнал, ошибочно интерпретируемый за реальное поведение схемы - посему хотя бы 1 МОм +111 кОм

С1 подключен через делитель 3МОм+100кОм (1:34). 3 МОм во-первых, обеспечивает допустимые напряжения на 3-х восьмушках по 1 МОму, во-вторых, обеспечивают влезание осциллограммы в экране без сжатия плавной регулировкой. А главное, на выходе ЗАСа - кондер 0,47мкФ => 6,7кОм на 50Гц. Шунтирует все наводки с утечками. А самое главное - когда во время "явления" кратковременно подключаешь нагрузку - симистор закрывается, "зуд" (не гул, а именно "зуд", обусловненный несинусоидальностью потребляемого тока) трансформаторов вольтдобавки прекращается, выходное напряжение падает в ноль. После отключения нагрузки (опять только осциллоскоп на выходе ЗАС) симистор остается закрытым, "зудение" вновь не появляется, напряжение на выходе ЗАС - около нуля (хотя на входе - по-прежнему двойное сетевое).

iale написал : в) для измерения тока через закрытый симистор можно последовательно с ним воткнуть резистор 1 Ом и измерять на нем падение напряжения

Закрытый симистор сейчас неинтересен (отошел пока на десятый план). А вот пока симистор не закрылся и напряжение на входе близко к удвоенному 230В, потребляемый ЗАСом ток замеряется и токовыми клещами, достигая 2,2А.

Для ясности картины нарисовал схему подключений при испытании скачком напряжения: http://www.mastercity.ru/showthread.php?t=103706&p=2222706&viewfull=1#post2222706

Kamikaze написал : ЗАС всяко наглухо привязан к сети. Любой "скоп" привяжется при измерении к ней же.

под "отвязкой" имелась ввиду гальваническая сетевого источника питания осц-фа как частый источник наблюдения артефактов от паразитных связей. Кроме того - эта мера позволяет не думать о возможных повреждениях прибора при случайных фазно-нулевых замыканиях через щупы-корпус.

Kamikaze написал : А самое главное - когда во время "явления" кратковременно подключаешь нагрузку - симистор закрывается, "зуд" (не гул, а именно "зуд", обусловненный несинусоидальностью потребляемого тока) трансформаторов вольтдобавки прекращается, выходное напряжение падает в ноль.

вот этот момент надо пристальнее исследовать - снять форму напряжения до симистора и после, с соблюдением мер безопасности снять форму тока через симистор ( установив до него резистор 1 Ом ), что позволит проверить истинность

Kamikaze написал : потребляемый ЗАСом ток замеряется и токовыми клещами, достигая 2,2А.

iale написал : под "отвязкой" имелась ввиду гальваническая сетевого источника питания осц-фа как частый источник наблюдения артефактов от паразитных связей. Кроме того - эта мера позволяет не думать о возможных повреждениях прибора при случайных фазно-нулевых замыканиях через щупы-корпус.

Стоящий на столе включенный осциллограф гальванически развязан от сети (единственная связь - паразитная межобмоточная емкость тр-ра его БП, плюс, возможно "Y"-конденсаторы фильтра). Связанным с сетью он становится в момент подключения к объекту измерения - ЗАСу ("черный" щуп на N сети aka "минус выход ЗАС"). Это неизбежно даже при батарейном питании "скопа". (Во избежание "бабаха" при случайном присоединении черного щупа к потенциальным проводам я корпус осциллоскопа конечно же не заземлял/занулял, предоставив ему занулиться в момент подключения к объекту измерения - N сети).

Если я чего-то не учитываю/ не понимаю, просьба пометить паразитную связь на моей схеме красным крестиком.

iale написал : вот этот момент надо пристальнее исследовать

"Король умер. Да здравствует король!"

iale написал : что позволит проверить истинность

Проверить истинность показаний китайских клещей и амперметра 87-го Флюка... Проверить запах сгоревшего варистора, горячего на момент демонтажа... А вдруг показалось и он не сгорел и омметр тоже врет?.. Часто они все одновременно ТАК врут?

Kamikaze написал : Если я чего-то не учитываю/ не понимаю, просьба пометить паразитную связь на моей схеме красным крестиком.

в реальности пути паразитных связей и наводок бывают неисповедимы :) А лично мне бывает "ссыкотно" за надежность межобмоточной изоляции сетевого транса, особенно старого - посему любовь к батарейным скопам при сетевых наблюдениях более "искренняя".

Kamikaze написал : Проверить истинность показаний китайских клещей и амперметра 87-го Флюка... Проверить запах сгоревшего варистора, горячего на момент демонтажа... А вдруг показалось и он не сгорел и омметр тоже врет?.. Часто они все одновременно ТАК врут?

не важно сколько там ампер - важно увидеть форму тока, что с наблюдением напряжений до и после симистора имхо прольет больший свет на природу явления.
ЗЫ Хорошо бы эти 3 процесса засинхронизировать при осциллографировании одним сигналом для исключения разночтений.

Приобретя за свой счет силовой симистор и варисторы, восстановил ЗАС и модернизировал его ("Kamikaze_mod").

После чего он успешно прошел испытание импульсным перенапряжением (разряд на вход конденсатора емкостью 1,0мкФ, заряженного до напряжения 2000В) как при включенном ключе (горит зеленый СИД), так и при отключенном (мигает красный СИД) . При этом защита нагрузки на выходе обеспечивается варистором 20К391 (по Эпкосовской классификации это 20К250).

Маловероятно, чтобы ЗАС-8,0-2 в серийном профиле успешно прошел это испытание. Но если есть сильно сомневающиеся (в первую очередь, если ppkvin выразит уверенность в том, что ЗАС способен выдержать такое испытание), то, когда приедет запасной симистор от Мастака, могу такое испытание провести, восстановив ЗАС в серийный профиль (за исключением выходного варистора).

Некоторая вероятность успешного прохождения этого испытания серийным ЗАСом, пожалуй, есть, поскольку я использую высоковольтный конденсатор емкостью всего 1,0мкФ (против 20-30мкФ в типовых ГОСТовских схемах), а в ЗАС-8,0-2 установлено два конденсатора по 0,47мкФ, которые могут "съесть" львиную долю энергии и напряжения импульса. Поэтому, возможно, придется увеличить емкость ВВ конденсатора для достижения хоть сколько-нибудь адекватного соотношения емкостей источника и "приемника" импульса перенапряжения. Предвидя возмущение типа "готов сделать всё, лишь бы "убить" ЗАС" отмечу, что энергия конденсатора 1,0мкФ при напряжении 2кВ составляет всего 2Дж. При емкости 2-3мкФ она составит соответственно 4-6Дж. Это очень мало не только по сравнению с возможными энергиями импульсов при удаленных ударах молнии, но и по сравнению с допустимой энергией поглощения 20-32мм варисторов на 250В(АС), составляющей 240-330Дж. Увеличение емкости разрядного конденсатора может потребоваться именно для избежания "смазывания" картины конденсаторами ЗАСа при проверке работоспособности защиты силового ключа от пробоя импульсным перенапряжением. Кроме того, при увеличении емкости ВВ конденсатора аналогичное испытание будет повторено и для УЗМ, так что никакой дискриминации ЗАСа не будет.

Kamikaze написал : ЗАС способен выдержать такое испытание

Есть протокол реальных испытаний на сертифицированном оборудовании в центре ЦСМ. Новый сертификат оформлялся в этом году. Кстати, есть возможность увеличить емкости конденсаторов Х2 в ЗАС-1.2 с 0.1 мкФ до 0.47 мкФ. Пока думаем, выпускать как опцию или штатно? Просьба высказать мнения форумчан. На цену не влияет.

ppkvin написал : Есть протокол реальных испытаний на сертифицированном оборудовании в центре ЦСМ. Новый сертификат оформлялся в этом году.

Каких испытаний, ГОСТ, параметры и т.д.? Вы так и не сказали, должен ли ЗАС выдержать импульсные помехи с напряжением 2кВ и энергией в несколько джоулей?

ppkvin написал : Кстати, есть возможность увеличить емкости конденсаторов Х2 в ЗАС-1.2 с 0.1 мкФ до 0.47 мкФ. Пока думаем, выпускать как опцию или штатно? Просьба высказать мнения форумчан. На цену не влияет.

Конденсаторы такой емкости устанавливаются во ВРУ многоквартирных домов, установка их в ЗАС - это нонсенс! Помехоустойчивости защиты нужно добиваться не такими "варварскими" способами.

Добавлю, что, хотя модернизированный ЗАС испытан при относительно мягком воздействии, проведенное моделирование позволяет рассчитывать на сохранение работоспособности при гораздо более жестких воздействиях, соответствующих импульсным перенапряжениям при удаленных ударах молний. Т.о., благодаря модернизации, ЗАС из устройства, требующего защиты от аварий (импульсных перенапряжений) в сети превращается в защиту аварийную сетевую.

Kamikaze написал : После чего он успешно прошел испытание импульсным перенапряжением (разряд на вход конденсатора емкостью 1,0мкФ, заряженного до напряжения 2000В) как при включенном ключе (горит зеленый СИД), так и при отключенном (мигает красный СИД) . При этом защита нагрузки на выходе обеспечивается варистором 20К391 (по Эпкосовской классификации это 20К250).

Отличные новости! Значит дело было именно в недоработке устройства...

Kamikaze написал : пожалуй, есть, поскольку я использую высоковольтный конденсатор емкостью всего 1,0мкФ (против 20-30мкФ в типовых ГОСТовских схемах)

Конечно при такой то емкости, намного меньшей гостовской он должен пройти испытания.

ppkvin написал : Пока думаем, выпускать как опцию или штатно?

Как опция это как, две разных модификации устройства будут выпускаться одновременно? Думаю, а что если самому ети емкости увеличить, допаяв параллельно конденсаторы :)

Kamikaze написал : Помехоустойчивости защиты нужно добиваться не такими "варварскими" способами.

В смысле?

Kamikaze написал : Т.о., благодаря модернизации, ЗАС из устройства, требующего защиты от аварий (импульсных перенапряжений) в сети превращается в защиту аварийную сетевую.

Если же изначально перед ним подобрать и поставить разрядник (узип) то это ниче не даст? В плане защиты как самого устройства так и всей техники после него.

Tool написал : В смысле?

Например, простенькой цифровой обработкой сигнала микроконтроллером.

Tool написал : Если же изначально перед ним подобрать и поставить разрядник (узип) то это ниче не даст? В плане защиты как самого устройства так и всей техники после него.

В ЗАС-1,2-Р по входу стоят 3 варистора, но симистор от пробоя в ранее проведенном испытании они не защитили. Стойкость симистора к импульсным перенапряженим обеспечивается несколько иными схемотехническими приемами, хотя и варисторы тоже нужны. УЗИП защитит от импульсных перенапряжений остальную технику, но силовой ключ серийных ЗАСов практически беззащитен перед ними. А с пробитым ключом ЗАС перестает защищать технику от длительных перенапряжений.

ppkvin написал : Есть протокол реальных испытаний на сертифицированном оборудовании в центре ЦСМ. Новый сертификат оформлялся в этом году.

Kamikaze написал : Каких испытаний, ГОСТ, параметры и т.д.?

"НЛО видишь, нет ? А они есть..." :)

ppkvin написал : Кстати, есть возможность увеличить емкости конденсаторов Х2 в ЗАС-1.2 с 0.1 мкФ до 0.47 мкФ. Пока думаем, выпускать как опцию или штатно?

почему не 1 мкФ, 3.3, 4.7... и т.д. ? Или просто 0.47 мкФ некуда девать ? :) Выбор фильтрующих компонентов должен быть обоснован, просчитан и проверен реальными испытаниями, а также подтвержден сертификацией в системе ГОСТ Р.

Потратившись на два десятка кондеров 2,2мкФх630В и собрав батарею 2,7мкФх2,5кВ, повторил импульсное испытание модернизированного ЗАС-5,5-Kamikaze_mod сперва при емкости 2,7мкФ и напряжении 2,1кВ, а затем и при емкости 3,7мкФ и напряжении 1,93кВ (часть напряжения "съедает" разрядный резистор "лейдена" для микроволновки). Думаю, при такой разрядной емкости "смазыванием" импульса входным конденсатором 0,47мкФ ЗАСа можно уже пренебречь. Модернизированный ЗАС с честью выдержал испытание как при включенном ключе (горит зеленый СИД), так и при отключенном (мигает красный СИД).

Вот так "простреливает" обычную бумагу, если ее положить между разрядными проводочками при испытании ЗАСа:

ПВХ-изоленту толщиной 0,13мм - не пробивает.

Kamikaze написал : простенькой цифровой обработкой сигнала микроконтроллером.

Об этом я не подумал :) Все думалось что помехи могут навредить самому контроллеру.

Kamikaze написал : Стойкость симистора к импульсным перенапряженим обеспечивается несколько иными схемотехническими приемами, хотя и варисторы тоже нужны.

Kamikaze написал : УЗИП защитит от импульсных перенапряжений остальную технику, но силовой ключ серийных ЗАСов практически беззащитен перед ними.

Да как же там этот симистор так сделан (подключен), что все импульсы по нему легко бьют?:)

Kamikaze написал : Потратившись на два десятка кондеров 2,2мкФх630В и собрав батарею 2,7мкФх2,5кВ, повторил импульсное испытание модернизированного ЗАС-5,5-Kamikaze_mod сперва при емкости 2,7мкФ и напряжении 2,1кВ

Много места все эти конденсаторы заняли вообще?

Tool написал : Все думалось что помехи могут навредить самому контроллеру.

От этого защититься не так уж сложно. В серийном ЗАСе это реализовано не без "косяка", но вполне сносно.

Tool написал : Да как же там этот симистор так сделан (подключен), что все импульсы по нему легко бьют?

Фото ЗАС-5,5(8,0) есть на сайте производителя. Симистор подключен прямиком ко входу ЗАСа. Все приходящие импульсы - его.

Tool написал : Много места все эти конденсаторы заняли вообще?

Та не, с пару пачек сигарет.