Работает ли 3-обмоточный синфазный дроссель на проводе PE?

Обновлять

Было указано, что провод PE должен пропускать большой ток в случае неисправности, поэтому использование 3-фазного CMC проблематично. В главах 5.6.3 и 5.6.4 IEC62368-1 (2-е издание) подразумевается, что номинальный ток защиты для ЕС составляет 16 А, а для США — 20 А, это основано на общих предохранителях в обычной сети внутри помещения. Таким образом, это означает провод 1,25 мм ^ 2 для 16 А и провод 1,5 мм ^ 2 для 25 А. Это один коренастый CMC. Возможно, вам сойдет с рук этот толстый провод для PE и более легкий провод для L и N, если вы покупаете специальный CMC.

Альтернативной/дополнительной мерой может быть использование сверхпрочного феррита на линии PE с обычными CMC, прикрепленными к линиям L и N.

Как говорится в названии. В ходе испытаний на помехоустойчивость IEC61000-4-6 используется соединительное устройство для подачи помех с частотой 150 кГц — 80 МГц во внешний кабель. Поскольку этот шум является синфазным по своей природе, он не фильтруется ферритами, пи-фильтрами, 3-контактными конденсаторами и т. д.

Устройство здесь имеет сенсорный экран, который имеет чувствительный интерфейс, и они, как известно, неприятны в отношении испытаний на помехоустойчивость, поскольку вы имеете дело с чем-то, предназначенным для обнаружения очень малых изменений емкости.

См., например, здесь: Как проектировать емкостные сенсорные интерфейсы с учетом электромагнитной совместимости?

Стандартным ответом на это является включение синфазного дросселя, который сразу уберет шум, по крайней мере, если частотный диапазон и характеристики вашей партии в порядке.

Теперь, если у вас есть устройство с заземлением, у вас есть отдельный провод PE. Это с радостью перенесет шум прямо за ваш CMC, и ваше шасси будет действовать как антенна. Что мешает нашим датчикам. Я убедился, что это действительно вектор, поскольку отключение PE устраняет проблему, однако это неприемлемо для клиента.

Теперь существуют трехфазные катушки индуктивности CMC, которые, очевидно, предназначены для трехфазных устройств большей мощности. Моим непосредственным инстинктом было бы найти подходящий 3-фазный CMC и подключить дополнительную обмотку к PE.

Это сработает? Начальное тестирование показывает не так хорошо. Почему нет? Разве индуцированная RF не должна быть точно такой же на L + N + PE, как и на L1 L2 L3?

2-обмоточный дроссель

Вот что я ожидаю увидеть:

3-обмоточный дроссель

3-обмоточное соединение CMC :введите описание изображения здесь

NB: Мы обученные профессионалы, каким бы ни был эвфемизм в стандарте EN60950, который позволяет использовать подобные опасные для жизни приспособления. НЕ пытайтесь повторить это дома.

Я разумно уверен, что ваша защитная Земля должна избегать соединения, чтобы жить каким-либо образом. А прохождение его через обмотку трансформатора рядом с фазой и нейтралью только ухудшит ваш шум!
@Felthry Я думаю, что связь при 50 Гц (или 60 Гц) будет незначительной. В любом случае, это другой разговор, это может вывести нашу систему из строя при быстром переходном процессе, но прямо сейчас у меня сенсорный экран показывает мусор в этом тесте. На самом деле это известная проблема с сенсорными экранами, которые являются очень чувствительными устройствами, предназначенными для обнаружения небольших различий в емкости.
Отредактирован OP, чтобы указать, что это устройство с сенсорным экраном, и добавить ссылку, показывающую, что происходит.
Если вы это сделаете, в прошлый раз, когда я проверял 60950, вы должны были постоянно проходить 25 А с ограниченным повышением температуры на любом таком заземляющем дросселе.
@winny хочешь выкопать главу для этого?
Каковы симптомы неисправности? Они случайно не связаны с отключением USB?
Извините, сменил работу, так как новая категория продукта с новыми требованиями. Но ищите «25», и вы должны получить краткий список.
@AliChen Когда тест запущен и вы касаетесь сенсорной панели, весь ряд датчиков загорается мусором. Если вы проверите ссылку на этот веб-сайт TI, она объяснит, что там происходит.
Я получил номер детали, наконец, клиент попробовал. Они получили 3-фазный CMC, который имеет колоссальное затухание 5 дБ на частоте 10 МГц, и оттуда он идет вниз. Вот почему я не вижу ожидаемого улучшения шума. Хорошо известно о проблеме с 25 амперами, если это правда, возможно, не удастся использовать CMC.
@winny Это сложнее. Я использую второе издание EN62368-1, но сомневаюсь, что оно принципиально отличается от стандарта EN60950, который заменяет собой. В основном в ЕС 16А достаточно, так как сетевые предохранители, как правило, на 16А. Американцы хотят 20А. На практике это означает, что вам дается минимальный размер провода, для 16 А это 1,25 мм ^ 2 (AWG16), для 25 А это 1,5 мм ^ 2 (AWG14). Так что дроссель сам по себе не обязательно должен выдерживать 25А, просто он должен иметь достаточно толстый обмоточный провод. 1,5 мм ^ 2 - довольно коренастая мысль.
@Барлимен Стрэндж. Я точно помню, что для этого была отдельная глава, и я включил ее в наш отчет по CE. И это несмотря на значение предохранителя, поскольку это был продукт класса I.
@winny Соответствующий бит гласит: Для источников переменного тока, в которых в оборудовании предусмотрено только одно устройство защиты от перегрузки по току, а вилка неполяризована, для проверки используется защитное устройство в установке здания, а внутреннее устройство защиты от перегрузки по току обходится. . Изготовитель должен указать устройство, используемое для испытания, в инструкциях по безопасности оборудования. (Приложение R стандарта IEC62368-1) Другими словами, если вы поставите предохранитель как на линии L, так и на линии N сетевого входа, вам не придется прокладывать неподходящий провод для PE. Для предохранителя на 3А достаточно провода сечением 0,3мм^2.
@Barleyman Хорошая находка! Последний продукт, который я сделал, имел только предохранитель L, но у него был заземляющий дроссель, поэтому я ясно помню, как приклеил к нему термопару, заблокировал вентилятор и постоянно работал на 25 А.

Ответы (2)

Я бы сначала попытался улучшить целостность пути соединения защитного заземления либо с более коротким / более низким путем индуктивности к земле, либо с выделенным «функциональным» защитным заземлением. Если этого недостаточно, я бы рассмотрел гальваническую развязку на пути вашего датчика.

Синфазное напряжение становится проблемой только тогда, когда существует вторичный потенциал, превращающий его в дифференциальное напряжение. Рассмотрим обходчика, работающего на линии электропередачи 110 кВ с вертолета. Он на синфазном потенциале 110кВ; его больший риск для безопасности - отказ ротора.

Путь подключения защитного заземления очень прост: от 3-контактной сетевой вилки непосредственно к шасси. Я добавил изображение уродливого теста с тремя обмотками, который мы провели. Гальваническая развязка для сенсорного датчика не годится и, скорее всего, не будет работать, поскольку она может улавливать шум за счет емкостной связи или радиочастотного поля ближнего поля.
Если вы строите синфазный дроссель, я рекомендую, чтобы провода, проходящие через сердечник, были скручены, как в шнуре питания. Это уменьшит помехи. Взгляните на изображения, представленные на этом сайте, для идей: palomar-engineers.com/rfi-kits/acdc-power-line-chokes
Это коммерческий продукт, поэтому я не собираюсь ничего строить :-) Ну, может быть, я бы спроектировал что-нибудь и попросил бы подрядчика построить пару тысяч таких. В любом случае, в комментариях был хороший момент: 25 А для выдерживаемого тока PE. Трехобмоточные дроссели на 25 А определенно существуют, но они чертовски коренастые.

На основании дальнейших отзывов от заказчика могу сделать некоторые выводы.

  1. Трехфазный CMC действительно работает так, как рекламируется, просто этого недостаточно. Сенсорный экран большого размера действительно отлично улавливает шум, поэтому вам нужна очень надежная фильтрация.
  2. Добавление дросселя к проводу PE действительно проблематично. Если вы проверите требования IEC62368-1, если на входе переменного тока есть только один предохранитель, предполагается, что ваша вилка будет в другом положении (под напряжением без предохранителя), а предохранитель зашунтирован. Затем вы должны использовать строительные предохранители в качестве эталона для определения размера проводки CMC на линии PE. Это соответствует 1,25 мм ^ 2 для предохранителей ЕС 16 А и 1,5 мм ^ 2 для предохранителей США 20 А.

Чтобы обойти обе проблемы, нужно добавить предохранители, чтобы покрыть провода L и N. Таким образом, в ситуации короткого замыкания ток ограничивается тем, от чего защищает ваш предохранитель, и размер провода может быть соответственно уменьшен. Например, ограничение по току 3 А означает, что достаточно провода 0,3 мм ^ 2. Если вы используете ограниченное испытание на короткое замыкание по стандартному Приложению R, чтобы продемонстрировать надежное срабатывание устройства перегрузки по току без того, чтобы PE стало ОПАСНЫМ ДЛЯ ЖИЗНИ, вы можете обойтись меньшими затратами.

Поскольку теперь мы можем использовать достаточно тонкий провод CMC, мы можем ввести в эксплуатацию 3-фазный CMC, используя намного больше витков, что, в свою очередь, лучше подавит синфазный шум, переносимый в проводе PE, и, мы надеемся, устранит проблему с сенсорной панелью. Что ж, будет, если вы продолжите набрасывать на него индуктивность. Для этого могут потребоваться два отдельных CMC, один для низких частот (150 кГц-1,5 МГц) и один для "высокого" частотного диапазона >1,5 МГц.

Работает ли 3-обмоточный синфазный дроссель на проводе PE?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v