ons, 2004-12-29 14:40 #1
Olof Nordell
Senast inloggad: 2024-04-22 - 19:04
Strömspikar

Olof Nordell:

Hur kan man på ett enkelt sätt skydda elektronisk utrustning mot strömspikar exempelvis vid start av inombordsmotor (utan att koppla bort utrustningen). Den DC-DC omvandlare jag har till min PC ska enligt intruktionen kopplas ur vid motorstart med det vill jag helst undvika.

Till toppen
  • Logga in för att skriva kommentarer
  • 318 visningar
ons, 2004-12-29 19:08 #2
Lasse L (ej verifierad)
Senast inloggad: 2024-04-24 - 13:12

Lasse L:

Svårt problem. Troligt vis dålig filtrering på späningsingången.
Funderar på att koppla in en "vanlig" diod och en zenerdid på 16 volt parallellt över ingången till DC-DCen
Det blir mycket höga strömmar när startmotorn går.
Kör min PC och TFT skärm på service batterierna, ca 500 Ah, har sepearata generatorer, ändå "slås" DC-DC omvandlarna ut vid start.
Startar numera alltid motorn först.


Till toppen
ons, 2004-12-29 23:39 #3
Björn Johansson (ej verifierad)
Senast inloggad: 2024-04-24 - 13:12

Björn Johansson:

Jag har tvenne batterigrupper. Startmotor, bogprop. och ankarpel på en grupp. Allt annat på den andra gruppen.

I samband med diverse eltekniska expriment upptäckte jag att jag inte har varesig spänningsfall eller toppar över förbrukargruppen när starrtmotor, bogprop. eller ankarpel går. Däremot över den grupp dessa är försöjda över upptäckdes diverse störningar. Värst störningar orsakande solenoiderna i startmotorn och den till frikopplingen av ankarspelet. Dessutom blir ju spänningsfallet på några volt då startmotorn och bogprop. går.

Möjligen kan det vara så att dessa störningar (små växelströmmar) inte passerar generatorns dioder och laddningsfördelaren, jag har inte funderat så mycket på detta men man tycker ju att störningara borde finnas i hela elsystemet.

Anledningen till dessa mätningar var att en båtkompis upptäckt att en 12 V lysrörsamatur störde GPS och dator, och jag upptäckt att ekolod störde VHF. Mätning med avanserad voltmeter och oscilloskop företogs i höstas i båda båtarna.

Vad vi kom fram till var ju knappast häpnadsväckande, men det faktum att när man bryter strömmen till diverse elekromagnetiska prylar såsom relän och solenoider uppstår det spikar på nätet, dessa kan vara på flera hundra volt, men endast några tusendels sekunder långa.

Modern elektronik för båtbruk skall ju vara skyddad för sådana spikar, en bärbar dator borde ju tåla sådant, det finns väl krav på det..? Men man kan ju undra över kvaliteten i relativt billiga spänningsomvandlare till bärbara datorer...

Mindre relän förses ju med en spärrdiod då de kopplas till elektroniska kretsar, alltså en vanlig standarddiod som kopplas i spärrikningen parallellt med reläets manöverspole, detta är effektivt.
Men att montera dioder på större solenoider kan ju vara knepigt då sådan måste tåla en hel del ström.... och framförallt spänning.

Vidare upptäckte vi vidare det ni redan vet; att diverse elmotorer (pemanentmagnetmotorer) i pumpar, vindrutetorkare, fläktar och annat ombord gav störningar över elförsörjningen, inte heller detta är ju någon överraskelse. Elmotorer brukar ha en kondensator över borstarna och ibland också därifrån och till jord.

Värmarens bränslepump (elekrtomagnetisk) var också en stor störningskälla, denna försågs med en spärrdiod.

Men spänningsfall som släcker känslig elektronik torde ju enkelt undvikas genom att låta sådan försörjas över en separat batterigrupp, som då består av färska välladdade batterier. Och då en batterigrupp som inte lämnar en massa ström till startmotor eller annan högeffekt
slukande pryl.

Sedan kan jag ju också tycka att man skall ha fräscha och väldimensionerade kablar till försörjningen av datorer och dess spänningsomvandlare, GPS, VHF, och andra elektroniska prylar.
Exempelvis hade jag ett enerverande spänningsfall i kretsen för läslampor ombord, visserligen inget säkerhetsmässigt problem, men enerverande att behöva läsa i "halvljus" då övriga besättningen tände sina lampor.
Detta löstes genom att jag drog nya separata kablar till all ruffbelysning i samband med att inredningen ändå gjordes om.

Om nu Olof menar "spänningsfall" när han skriver "strömspikar" så är mitt råd att försörja känslig elektronik över en separat batterigrupp som saknar högeffektförbrukare.

Bj.
Till toppen
ons, 2004-12-29 23:55 #19
Hans Svedberg (ej verifierad)
Senast inloggad: 2024-04-24 - 13:12

Hans Svedberg:

En intressant fråga. Jag har aldrig haft några problem i min båt.(Jag har aldrig kopplat från någon utrustning, varken proffs och hemgjord t.ex. 5 V strömförsörjning till känsliga kretsar). Kan det bero på en liten motor YSE8G med en liten generator (25A) eller på TWC-regleringen?

Efter att ha köpt en MIO 168 och i beskrivningen läst att cig-kabeln inte bör vara inkopplad vid start av bilmotorn har jag tillfälligt blivit lite försiktig. Jag kommer nog inte att ta så hårt på en sådan anvisning som med största sannolikhet är tillkommen av juridiska skäl betr garantin.

För övrigt så antar jag att de flesta bilar, liksom min, har en relä-funktion som kopplar ifrån alla förbrukare när nyckeln är i startläget. Det kan väl inte vara något problem att lägga ett relä i matarledningen till säkringspanelen om man har problem!
Till toppen
tors, 2004-12-30 12:50 #20
Ernst Blixt, s… (ej verifierad)
Senast inloggad: 2024-04-24 - 13:12

Ernst Blixt, sekr. i BTN.:

En komponent som kan skydda mot spänningsspikar är en varistor.

Exempel på en varistor finns omnämnd i artikeln "Åskskydd för segelbåtar". Den finns på www.sxk.se + länkar Fråga om teknik + Båtteknik + Säkerhet.

Varistorn kan dock ej skydda om felet i stället är en längre spänningssänkning.
Till toppen
tors, 2004-12-30 15:37 #21
Olof Nordell
Senast inloggad: 2024-04-22 - 19:04

Olof Nordell:

Enligt ovan nämnda artikel är en lämplig varistor för skydd mot åsknedslag för 12 volt likspänning i båten ELFA artikelnummer 60-295-73.
Fråga: Skyddar just denna även för de strömspikar som uppstår vid start av inombordsmotorn? Eller är någon annan varistor lämpligare? Jag har inte mätt spänningen vid motorstart.
Motorn är en Yanmar 27 hk med 60 A generator. Jag har ett startbatteri och tre parallellkopplade förbrukarbatterier som är kopplade via en skiljeseparator från Delab, BSR 57B. Skiljeseparatorn prioriterar laddningen till förbrukarbatterierna.
Är det bara att koppla varistorn mellan plus och minus före uttaget till DC-DC omvandlaren? Är även en GPS känslig för strömspikar?
Jag har en Dell Laptop och en DC-DC omvandlare från Lind Electronics, en dyr grej som jag är rädd om. En billig DC-DC omvandlare passar tyvärr inte till Dell. Enligt instruktionsboken från Lind Electronics ska man koppla bort DC-DC omvandlaren vid motorstart, vilket är lätt att glömma bort då man är ute och seglar och plötsligt vill starta motorn.

Till toppen
tors, 2004-12-30 16:54 #17
Ernst
Senast inloggad: 2014-04-01 - 11:22

Ernst Blixt:

Eftersom man ej vet något om störningen i din båt kan jag ej säga vilken varistor som är bäst, ej heller om den säkert skulle vara till hjälp.

Den som nämns i artikeln kostar ca 12 kronor. Att prova blir alltså ej så dyrt. Den har egenskapen att tåla en strömstöt som på 8 mikrosekunder stiger till 1000 ampere och som sedan sjunker bort på 20 mikrosekunder.

Koppla varistorn mellan plus och minus före DC-DC omvandlaren ju närmare den desto bättre.
Till toppen
tors, 2004-12-30 21:00 #18
kuling
Senast inloggad: 2014-05-26 - 19:25

Lennart Lundin:

I den utmärkta tyska tidningen Yacht 1/05 kan man läsa att det nu finns en färdig enhet som löser beskrivna problem. Vi ingångsspänning mellan 8 och 16 volt ger den alltid garanterat 12,8 volt ut. Max 8 A.
För att gardera sig emot totalt strömbortfall kan externt batteri anslutas.
Pris : 269 Euro

Info: www.spimarineshop.de
Till toppen
lör, 2005-01-01 14:26 #13
Anders Jangö (ej verifierad)
Senast inloggad: 2024-04-24 - 13:12

Anders Jangö:

Jag föreställer mig att om dator/annan känslig utrustning ligger "stjärnkopplat" från ett kraftigt förbrukningsbatteri, dvs att matningen till dem ligger direkt från batteriet och inte på någon kabel halvvägs mellan batteri och generator/startmotor så är risken inte stor för att det uppstår någon kraftigare överspänningspuls.

Överspänning är väl annars det man skulle vara rädd att det kan åstadkomma permanent skada.
Till toppen
lör, 2005-01-01 19:42 #14
Hans Svedberg (ej verifierad)
Senast inloggad: 2024-04-24 - 13:12

Hans Svedberg:

Gott Nytt År, Anders och övriga, med lagom mycket spänning!

Det enda farliga läge för känslig utrustning, förutom rena felfunktioner, jag kan föreställa mig är de högfrekventa fält som bildas vid gnistbildning över spec 1-pol brytare till stora induktanser. Och då vid frånkoppling och dåligt skärmade utrustningar.

Hur stor marginal för överspänning brukar marina utrustningar ha? Visserligen kan de vara märkta x-15 Volt men de kan väl ha både polaritetsskydd och överspänningsskydd inbyggda.
Till toppen
mån, 2005-01-03 21:44 #15
Olof Nordell
Senast inloggad: 2024-04-22 - 19:04

Olof Nordell:

Anders skriver om "stjärnkopplat", dvs. om matningen till PC etc. ligger direkt från batteriet och inte på någon kabel halvvägs mellan batteri och generator/startmotor så är risken inte stor för att det uppstår någon kraftigare överspänningspuls. Av praktiska skäl, för att minimera kabellängden, går inte laddningsströmmen i mitt fall genom förbrukarbatterierna till förbrukarna. Mitt kopplingsschema ser i princip ut som bilagda från Delab Marin, men jag har skippat huvudströmbrytaren närmast batteriet. Vidare har jag kopplat kablarna till batterierna till första batteriets pluspol och sista batteriets minuspol, så att alla får samma laddning.

Min fråga: Ska man istället koppla på följande sätt? Generatorn (och solcellerna samt ev. batteriladdare) kopplas till första batteriets pluspol och sista batteriets minuspol och förbrukarna kopplas direkt till första batteriets minuspol och sista batteriets pluspol? Är det sådan koppling som Anders kallar för "stjärnkopplat"?


  Klicka för bild eller dokument

Till toppen
fre, 2005-01-07 09:32 #16
Hans Svedberg (ej verifierad)
Senast inloggad: 2024-04-24 - 13:12

Hans Svedberg:

Principen är att förbindelsen mellan generator och de batterier som ska laddas ska vara så förlustfri som möjligt samt att alla förbrukare ska anslutas till batteri. Dvs inte till laddningsledaren och speciellt inte nära generatorn.
Batterier fungerar i viss mån som kondensatorer spänningsutjämnande. Samtliga förbrukare ligger vanligen anslutna via en central men inget hindrar att man använder mer än en central eller att vissa förbrukare ligger kopplade direkt till batteri (stjärnkoppling). Detta föstås under förutsättning att de är fösedda med frånskiljare samt separat avsäkrade.

Jag förstår inte det här med första och sista batteri. I batteribanker med parallellkopplade batterier finns så vitt jag vet inget första och sista batteri om de är förenade med tillräcklig kabelarea. Det torde därför vara egalt var man ansluter.
Till toppen
fre, 2005-01-07 19:34 #10
Olof Nordell
Senast inloggad: 2024-04-22 - 19:04

Olof Nordell:

Istället för första och sista batteriet kan man givetvis använda andra beteckningar. Jag har tre förbrukarbatterier parallellkopplade och alternativt kan man beteckna dem med nummer: ett (=första), två (=mellersta) och tre (=sista) batteriet. Är det egalt var man ansluter? Om batteriet ska fungera som spänningsutjämnare måste väl generatorströmmen passera genom batteribanken till förbrukarna?

Är det det som betecknas stjärnkoppling?
Till toppen
lör, 2005-01-08 00:10 #11
Arne Henriksen (ej verifierad)
Senast inloggad: 2024-04-24 - 13:12

Arne Henriksen:

Det finnes kun en stjernekopling og det er statoren i generatoren. Her finnes to mulige kolpinger stjerne elle delta. Her er det nemlig 3 faser og de kan koples som en stjene eller en trekant.

Det er ikke stor fare for overspenning i en båt uten om lyn-nedslag. Batteriene er så pass store at de fint glatter spenningsspikere. Alle motorer kan skape støy men dette er overlagrede spenningspulser og fjernes lettest med støydempingskondensatorer ved kilden silk som beskrevet i et tidliger innlegg.

Datorer har også batteri og tåler spenningsvariasjoner godt.
"Dont worry be happy."

Arne
Till toppen
lör, 2005-01-08 10:37 #12
Hans Svedberg (ej verifierad)
Senast inloggad: 2024-04-24 - 13:12

Hans Svedberg:

Namnet "Stjärnkoppling" som Anders använder är sannolikt lånat från am. "star connection" och betyder att man från en matningspunkt förser två eller fler förbrukare parallellt via varsin ledare. Det har ingen likhet med kopplingen med samma namn i en generator. Ordet används också med samma betydelse vid kabelteve när varje abonnent har en egen ledning från centralen (Stjärn-TV). Andra (Kabelvision) har abonnenterna på en gemensam matning. (Obs! Det kanske ibland kallas att de matas i serie, men de är inte elektriskt seriekopplade).

Vid strömförsörjningen i våra båtar har vi oftast en kombination av kopplingar där vi använder gemensam matning till en central med brytare och säkringar och därifrån antingen separata ledare eller gemensamma. När ström (eller signaler) tas ut och är inkopplade vid olika punkter utefter en ledare så är de fortfarande parallellkopplade. I datasammanhang brukar det kallas ringkoppling eller twin-T (varje enhet kan ta emot och även sända).

Vid strömförsörjning har det ingen betydelse om matningen sker gemensamt eller separat om hänsyn tas till spänningsfallet i ledarna. Känsliga apparater ska naturligtvis inte matas via samma ledare som apparater med hög störnivå pga stor strömförbrukning eller läckage av störningar. Det kan t.o.m. vara kritiskt med ledningsdragningen.


Till toppen
lör, 2005-01-08 12:04 #7
Anders Jangö (ej verifierad)
Senast inloggad: 2024-04-24 - 13:12

Anders Jangö:

Det kanske var en olycklig term att använda, eftersom den används om trefassystem också...

Vad jag menade var att det oftast är så att den "smutsiga" delen av strömförsjningen (startmotor, generator, ankarspel etc) laddar förbrukarbatterierna så minskar risken för störningar kraftigt om matningen till elcentralen (fvb navigator, dator etc) går direkt från batteribanken.

Glöm inte att resonemanget gäller även jord/minussidan, det kan annars vara frestande att välja "närmaste" jordpunkt.

De polklämmor där man kan ansluta flera kablar är utmärkta till detta.

En stor förbrukarbank har mycket lågt inre motstånd som torde dämpa även elaka spänningspulser effektivt, speciellt om den är fulladdad.
Till toppen
ons, 2005-01-12 23:06 #8
Arne (ej verifierad)
Senast inloggad: 2024-04-24 - 13:12

Arne:

Hans og Anders beskriver parallellkoblinger. Ellers enig. Det er smart å unngå spenningsfall både på pluss og minussiden.

Arne
Till toppen
tors, 2005-01-13 10:32 #9
Hans Svedberg (ej verifierad)
Senast inloggad: 2024-04-24 - 13:12

Hans Svedberg:

Hej Arne! Du skriver "ellers enig". Jag kanske missuppfattar det språkligt. Betyder det att det är något vi inte är överens om?

(Det vore intressant att ta del av dina erfarenheter beträffande användning av bottenfärger. Då under en ny eller annan aktiv rubrik).

Hasse
Till toppen
tors, 2005-01-13 11:04 #6
Hans Svedberg (ej verifierad)
Senast inloggad: 2024-04-24 - 13:12

Hans Svedberg:

När jag läser igenom hela den här punkten, där vi har försökt hitta och förklara problemet med fel i vår strömförsörjning, så undrar jag om vi inte har glömt att det egentligen kanske inte är våra apparater/förbrukare som har felfungerat eller skadats.

Det kan, enligt en begränsad egen erfarenhet både vad gäller DC/DC och DC/AC, vara en för användning i vår miljö för känsliga inbyggda skyddskretsar i omvandlarna själva för deras egenskydd!

Risken är att det blir för många skyddskretsar i våra system. Oftast har nog våra apparater med känslig elektronik redan det behövliga inbygda skyddet.

Hasse
Till toppen
tors, 2005-01-13 21:16 #5
Arne Henriksen (ej verifierad)
Senast inloggad: 2024-04-24 - 13:12

Arne Henriksen:

Hei Hasse
"ellers enig" betyr at jeg er enig med det du beskiver.

Er også enig i ditt siste innlegg hvis jeg forstår det rett. Moderne elektronikk "digitalteknikk" er veldig robust og tåler mer elektronisk støy og tåler større spenningsvariasjon.

Arne
Till toppen
sön, 2005-01-30 10:46 #4
Seawolf (ej verifierad)
Senast inloggad: 2024-04-24 - 13:12

Seawolf:

När man talar om spänningsspikar så kan man mena olika fenomen, men det som jag misstänker den ursprunglige frågeställaren är ute efter är inte högfrekventa spikar från elektromagnetiska prylar som elmotorer, magnetventiler, reläer etc., utan snarare de tillfälliga spänningsfal som startmotor, ankarspel eller bogpropeller kan ge.

Inom bilelektronik har man med den s.k. Cranking-spänningen som ett minimivärde som elektroniken skall tåla utan att skadas vare sig den är påslagen eller ej. Nu kommer jag inte ihåg exakta värdet, men det är c:a 7 volt eller lägre. Finns specificerat i bilelektronikstandards som alla biltillverkare och de flesta seriösa biltillbehörsleverantörer följer. (Det finns även en övre spänning, som motsvara den som inträffar då man med fullt laddande generator i bilen tar bort pluspolen från batteriet, det blir c:a 20 volt eller mer)

I allmänhet sjunker inte ett normalt startbatteris spänning under 9 volt vid motorstart i en bil. Har man en båt med separat startbatteri och en förbrukarbank så märks inte motorstarten signifikant på förbrukarspänningen vilket ju beskrivits av andra redan.

Har man (som jag) ett enkretssystem ombord med batteriövervakning (se annan tråd) så blir ju 'cranking-spänningen relativt måttlig, då det ju är flera batterier som matar startmotorn.

Om ett tillbehör som en DC/DC-omvandlare inte skulle tåla en motorstart där inspänningen sjunker till 9 volt utan annan konsekvens än att dess utspänning duckar, så lär den tillverkaren få tillbaka minst 50% av sina DC/DC-omvandlare, för det kommer alltid att finnas mängder av situationer där detta inträffar oavsiktligt.

När det gäller de högfekventa störningarna från elektromagnetiska prylar torde spänningsomvandlaren inte vara speciellt känsliga, de har ju ganska lågohmiga kretsar i sig som skall hantera stora strömmar.

Varningen att inte använda omvandlaren vid motorstart är med hög säkerhet en 'bra-att-ha-text' från tillverkaren att ta stöd emot IFALL något visar sig leda till systematiska problem. 'Cover my ass' som man säger i USA.

Sålunda har jag själv, efter att ha slarvat några gånger med att kopla bort DC/DC eller DC/AC-omvandlare utan att något gått sönder, numera börjat ignorera denna anvisning om bortkoppling vid motorstart i bilen (I båten är det ju inget problem). Jag har nu använt dels en amerikansk 12VDC/110 VAC60Ha, en 12VDC/230VDC 50Hz, samt en 12VDC/19VDC omvandlare för laptop på detta sätt både i bilen och i båten och hittills har inget krånglat. Skulle det krångla sklle jag välja en annan modell nästa gång. En så känslig pryl som kan gå sönder av högst troliga slarvfel vill jag helt enklet förlita mig på.
Till toppen