Överspänningsskydd och "Protected" LED

[Exige]

Hej, jag har en fundering angående överspänningsskydd och framförallt hur dess lysdiod som indikerar att det fungerar är uppbyggt.

Nedan har jag gjort en skiss över hur jag tror enkla överspänningsskydd för hemmabruk i vägguttaget, är uppbyggda. Stämmer detta någorlunda eller hur är kommersiella överspänningsskydd för 200 kr uppbyggda?

Vad jag vet så använder många sådana skydd varistorer och gasurladdningsrör som skyddande komponenter, där framförallt varistorn slits efter upprepade spänningsspikar på elnätet. Varistorerna brukar då ofta fallera i kortslutning enligt Wikipedia.

[gkar]

Använd aldrig gasurladdningsrör när du skyddar dig från transienter på 230V nätstänning.
Använd varistorer eller något annat.

Gasurladdningsröret kommer att börja leda av transienten men slutar inte när transienten är slut, utan när nätspänningen tas bort.
Med lite tur kanske det bara tar en halvperiod, med otur har du en rejäl kortis som drar alla säkringar.

Det finns konstruktioner som har MOV i serie med gasurladdningsrör som gör att de släcks efter transienten.

Standardmetoden för att testa produkter från transienter, eller stötström(Surge) är EN 61000-4-5.

[Icecap]

Och LED'n kommer att dö vid första halvperiod med negativ backspänning! De tål oftast som mest 5V backspänning.

[Exige]

Intressant. Tack för svaren!

Så genom att placera varistorn och gasurladdningsröret i serie går det att erhålla ett skydd mot större energi i transienterna med samma komponenter?

Låt oss säga att vi har en varistor mellan fas och nolla. För en viss varistor med märkspänningen 230 Vac(rms) gäller att klämspänningen är 595 V vid strömtoppen 10 A vilket då innebär att en effekt om 5,95 kW utvecklas i varistorn.

Om vi istället använder ett gasurladdningsrör i serie med en varistor som har en tillräckligt hög märkspänning för att kunna släcka gasurladdningsröret, då transienten är över, borde då en betydligt lägre effekt än dessa "5,95 kW" utvecklas i de båda. Detta borde då i sin tur medföra ett kopplingen klarar högre energi i transienten?

Skulle nedanstående skiss fungera tror ni?

surgeProtector2.png

Wikipediaartikeln Surge protector visar nedanstående bild på ett typiskt överspänningsskydd. Men här ser det väl ut som gasurladdningsrören sitter parallellt över fas-nolla, fas-jord och nolla-jord?

[Jonas L]

Sätt säkringarna på inkommande fas och nolla istället. Det blir bättre både med tanke på impedanser samt att skyddet i så fall stänger ner lasten snarare än "silent fail".

EDIT: Och den där LED:en indikerar ju egentligen bara att spänning finns. Ska du ha något som indikerar att den är protected så måste den ju kolla att det finns en skyddsjord att arbeta emot.

[MiaM]

Och LED'n kommer att dö vid första halvperiod med negativ backspänning! De tål oftast som mest 5V backspänning.

Vet inte hur det är med 47k, men praktiska studier visar att de tål backströmmen om man kör 230V med 100k seriemotstånd. LED'arna börjar säkert leda i backriktningen men de tål väl de få milliampere det blir. Inte särskilt seriöst men de verkar överleva.

[Icecap]

Och jag har negativa erfarenheter med samma setup...

[prototypen]

Om jag inte misstar mig så är det här ett överspänningsskydd för två telefonlinjer.
Väldigt likt mina.
Samma bild som Exige:s med de blå varistorerna.
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/c ... restor.jpg

Protte

[Exige]

Tack för era svar igen.

Jonas L: Jo det är sant att det är dumt med "silent fail", men om säkringarna placeras på inkommande nolla och fas så måste de så klart dimensioneras för att klara lasten också. Det jag funderat på är om säkringarna i sådana fall blir för stora för att undvika brand om en varistor eller ett gasurladdningsrör kortsluter efter en kraftig transient på elnätet.

Vidare, hur kan jag bäst/enklast försäkra mig om att en skyddsjord finns? Placera en lysdiod till mellan nolla-jord och fas-jord?

MiaM: Jag har liknande praktiska erfarenheter, dock inte med 230 V~ (325 V) backspänning utan kanske 12 V i serie med strömresistorn och jag har inte råkat ut för att jag då förstört någon LED.

Datablad anger vad jag vet ofta något i stil med 5 V max backspänning, så jag kan ju lika gärna sätta en liten diod, t.ex. 1N4007, antiparallellt. Eller kanske i serie för lägre förlusteffekt + 100 kOhm resistor parallellt med lysdioden?

Jag använder överspänningsskyddet för att skydda elektronik mot transienter från kylskåp, dammsugare, vattenpump, borrmaskiner mm. Allt är placerat efter en 25 meters förlängningskabel från fast eluttag. Jag antar att kabelns impedans inverkar negativt till elnätets förmåga att dämpa transienter från utrustningen.

Är det någon som har schema över hur de enklare finskydden är konstruerade?

[MiaM]

Och jag har negativa erfarenheter med samma setup...

Vilket värde körde du på motståndet? Jag körde som sagt 100k...

[Icecap]

150k

[Exige]

Hej. Jag har nu tagit mig tid att ta isär ett Belkin SurgeMaster "överspänningsskydd" för att studera hur de har löst uppgiften.

Det jag funderar på är om jag här får publicera bilder, elschema och lista över vilka komponenter som ingår? Kanske är det lite känsligt med vad jag får publicera?

[blueint]

Att fotografera utrustningen har jag inte hört någon opponera sig mot. Att kopiera kopplingsschema kanske är något annat. Men det sker sällan något ändå.
Ang schemat så är det inget som hindrar att du ritar upp ett med samma koppling, då är det återigen en annan sits.

Om jag inte misstar mig så är det här ett överspänningsskydd för två telefonlinjer.
Väldigt likt mina.
Samma bild som Exige:s med de blå varistorerna.
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/c ... restor.jpg

Verkar bestå av 3x MOV och ett antal gasurladdningsrör. Hur resistanserna fungerar i kretsen verkar mer oklart. Antar att MOV:en och gasurladdningsrören ligger parallellt över linjen?

[Exige]

Ok. Jag lägger upp bilder + elschema ikväll när jag kommer hem. Elschemat har jag tagit fram själv genom att uttyda hur kretskortet är gjort, samt komponentvärden är identifierade från märkningen på komponenterna.

Vad jag förstått det som så används gasurladdningsrör där låg kapacitiv koppling önskas eftersom varistorer har större kapacitiv koppling. Det skyddet på Wikipedia ser ut att ha gasurladdningsrör parallellt över inkommande linjer och en guard-jord runt dem samt resistorer som kopplar över signalen till utgångarna där varistorer sitter sitter parallellt över linjen. Dvs. det blir också lite som ett lågpassfilter.

[limpan4all]

Gasurladdingsrör är fantastiska som åskskydd men inte mot vanliga överspänningar.
Om man sedan använder dom på telefonlinjer så behövs oftast inget extra.
På nätspänning så måste dom ligga i serie med säkringar annars tar dom ned allt.
Det är ytterst sällan som dom släcker i halvperioderna, så det är stadiga kortslutningar tills något går permanent sönder (förslagsvis säkringar som löser ut gärna automatsäkringar i serie med trådsäkringar (för ökat skydd)).