Как защитить выход блока питания 24V DC от 400V AC?

Добрый день,
получилось так что в одном кабеле будут использоваться напряжения 400V AC и 24V DC,
есть опасение что в случае повреждения кабеля, напряжение 400V DC может попасть в цепи 24V DC,
какую защиту можно поставить? Варисторы или что?

Это кабель для гидравлического грейфера на кране (модификация),
грейфер это гидравлический насос 400В и две катушки гидроцилиндров на 24V DC,
на грейфер питание будет подаваться через существующий кабельный барабан (контактные кольца и шетки) и в этом существующем барабане только один кабель (12x2.5), поэтому будем использовать этот кабель.
Напряжение на катушки цилиндров 24V DC будет коммутироваться через вспом.реле от блока питания (SITOP) 24V DC,
от этого блока больше ничего не запитано (только эти катушки).

Как оптимальнее защитить выход блока питания 24V DC от "попадания" 400V AC?

Просьба не советовать
использовать два отдельных кабеля или заменить катушки на гидроклапанах (к сожалению, в нашем случае это не возможно).

hardwareprojectspro писал(а): ↑20 ноя 2019, 14:16 получилось так что в одном кабеле будут использоваться напряжения 400V AC и 24V DC,
есть опасение что в случае повреждения кабеля, напряжение 400V DC может попасть в цепи 24V DC

hardwareprojectspro писал(а): ↑20 ноя 2019, 14:16 Как оптимальнее защитить выход блока питания 24V DC от "попадания" 400V AC?

Да и хрен с ним, пусть горит. Положите в ЗИП запасной, когда будут менять поврежденный кабель, заменят и блок питания.

Сообщение **keysansa** » 20 ноя 2019, 18:47

В таком случае, да. Держать ЗИП из блока питания и двух катушек. Это если от данного блока питания 24В идет только на катушки.

Сообщение **Serex** » 21 ноя 2019, 06:56

Предохранители на выходе блока питания обязательно. Чтобы если пробьет кабель, то КЗ через блок питания остановить. На катушки не надо, они просто сразу сгорят, а электролиты в БП устроят КЗ :)

Не знаю возможно ли - поставьте блок питания на самом кране с первичным питанием от 400VAC.

Serex писал(а): ↑21 ноя 2019, 06:56 Не знаю возможно ли - поставьте блок питания на самом кране с первичным питанием от 400VAC.

Это было бы самое "изящное" решение, но грейфер постоянно под механическими ударами, не думаю что блоки питания выдержат эти удары.

Отправлено спустя 45 минут 21 секунду:
что думаете если попробовать использовать клеммы с варисторами,
например такие

Тогда лучше супрессор параллельно выходу приколхозить. С предохранителями со стороны кабеля.
Это если "минус" БП заземлен.
Если "минус" изолирован от земли, тогда по одному супрессору между "минусом" и "землей" и между "плюсом" и "землей". Тоже с предохранителями со стороны кабеля.
В случае пробоя со стороны 220VAC супрессор героически уходит в закат КЗ; предохранитель сгорает, отсекая 220VAC; БП уходит в защиту (или не уходит

).
Только надо не забыть супрессор потом поменять, а то "сюрприз будет".
А варистор просто сделает БЫДЫЩ! и ничего не поменяется, даже предохранители сгореть не успеют.

Сообщение **Madwolf** » 22 ноя 2019, 20:43

Если сеть 24 В IT, то БП в принципе должен выдержать. Обычно БП выдерживает до 0,5 кВ между своим выходом и землей.

БП вибростойкий на тележку, только так.

Защищать не БП надо, а потребители.

Boris Parkhomenko писал(а): ↑21 ноя 2019, 12:21 Это если "минус" БП заземлен.

я всегда минус 24V DC заземляю, а вот тут задумался, наверное, в этом случае лучше не заземлять?

Сообщение **keysansa** » 23 ноя 2019, 11:37

А какие от этого бонусы, кроме упрощенной диагностики тестером?

keysansa писал(а): ↑23 ноя 2019, 11:37 А какие от этого бонусы, кроме упрощенной диагностики тестером?

Помехозащита

Сообщение **keysansa** » 24 ноя 2019, 21:48

Михайло писал(а): ↑24 ноя 2019, 17:29
keysansa писал(а): ↑23 ноя 2019, 11:37 А какие от этого бонусы, кроме упрощенной диагностики тестером?
Помехозащита

И как это делает линию балансной?

Сообщение **Ryzhij** » 24 ноя 2019, 21:58

keysansa писал(а): ↑24 ноя 2019, 21:48 И как это делает линию балансной?

1) Какую линию? И причем тут питание?
2) Может быть "симметричной", а не "балансной"?

При заземлении одного полюса источника питания проще давить помехи по питанию.
Можно сказать, что на одной шине у нас уже есть идеальный конденсатор бесконечной ёмкости)))

Сообщение **keysansa** » 24 ноя 2019, 22:01

1.А вы рассматриваете помехозащищенность питающей линии?
2. И балансный и симметричный применяются равнозначно

Сообщение **Ryzhij** » 24 ноя 2019, 22:10

1) Да, конечно.
2) Не могу согласиться. "Балансные" схемы изменения той же температуры или веса в большинстве случаев не являются симметричными.

Сообщение **keysansa** » 24 ноя 2019, 22:19

1. Разделительный трансформатор или импульсный блок питания не вносят импульсных помех, генерируемые их потребителями в общую сеть. Но готов услышать, как с этим помогает заземление минуса.

2. Балансные схемы - не знаю, но балансные линии и симметричные линии - это синонимы. Я говорил о линиях

ЗЫ. Соединяя минус с землей, вы один провод как раз делаете не симметричным относительно источника сигнала

ЗЫЫ. Соединить экран балансной пары на землю - милое дело

Сообщение **rwg** » 25 ноя 2019, 06:51

hardwareprojectspro писал(а): ↑20 ноя 2019, 14:16 есть опасение что в случае повреждения кабеля, напряжение 400V DC может попасть в цепи 24V DC,
какую защиту можно поставить? Варисторы или что?

Я раз по молодости подал на вход питания осциллографа ~220В вместо =24В. В нём сгорела одна деталь - стабилитрон Д816? Расплавившись, он закоротил выводы питания и спас остальную схему. Сейчас такие стабилитроны, предназначенные для спасения остальной схемы ценой собственной жизни, называют супрессорами.

Сообщение **Ryzhij** » 25 ноя 2019, 08:08

keysansa писал(а): ↑24 ноя 2019, 22:19 2. Балансные схемы - не знаю, но балансные линии и симметричные линии - это синонимы. Я говорил о линиях

?!

Классический дифференциальный каскад - пример схемы, где постоянно поддерживается баланс тока.
Измерительный мост - схема, в которой добиваются баланса напряжения. И т.п.
И все эти схемы в 90% случаев несимметричны по питанию.

Термин "балансный" к линиям и сигналам неприменим.
Линии могут быть симметричными в той или иной мере, а сигналы - синфазными или парафазными, с нулевой или ненулевой постоянной составляющей. Ненулевая постоянная составляющая сигнала может быть стабильной (манчестерский код) или изменяющейся.

Повторю - заземление одного из полюсов блока питания зачастую позволяет упростить схему. Наиболее наглядный пример - автомобильная техника с CAN-шиной на борту.

Отправлено спустя 4 минуты 20 секунд:
Есть у телефонистов модули защиты абонентских линий. Правда, они для слаботочных цепей. Для шин питания нужны именно супрессоры.

Отправлено спустя 3 минуты 21 секунду:

keysansa писал(а): ↑24 ноя 2019, 22:19 ЗЫЫ. Соединить экран балансной пары на землю - милое дело

Да, но это не столь эффективно, когда земля изолирована от схемы.

hardwareprojectspro писал(а): ↑23 ноя 2019, 11:15 я всегда минус 24V DC заземляю, а вот тут задумался, наверное, в этом случае лучше не заземлять?

У Вас же не ЗСНН?

Еще, например, Phoenix Contact в своем "фэке" приводит какую-то надуманную ситуацию с двойным КЗ, когда заземление "минуса" может понадобиться. Больше обоснований для заземления "минуса" в Вашей задаче (питание катушек гидроклапанов) лично я не вижу. Решать Вам.

Михайло писал(а): ↑23 ноя 2019, 03:16 БП вибростойкий на тележку, только так.

Это ж сколько раз за смену (при каждом захвате/высыпании груза) эти блоки питания (ведь на каждую катушку понадобится свой БП? как там эти катушки по схеме подключены?) будут включаться/выключаться? Им от этого не поплохеет?

Boris Parkhomenko писал(а): ↑25 ноя 2019, 10:04 Это ж сколько раз за смену (при каждом захвате/высыпании груза) эти блоки питания (ведь на каждую катушку понадобится свой БП? как там эти катушки по схеме подключены?) будут включаться/выключаться? Им от этого не поплохеет?

две катушки подключены так:
jog режим, оператор нажимает кнопку открыть грейфер, на одну катушку подается напряжение...
оператор нажимает закрыть, напряжение подается на другую катушку...

Boris Parkhomenko писал(а): ↑25 ноя 2019, 10:04 Еще, например, Phoenix Contact в своем "фэке" приводит какую-то надуманную ситуацию с двойным КЗ, когда заземление "минуса" может понадобиться.

Феникс ничего не придумывал. См. "международный ПУЭ" - ГОСТ Р МЭК 60204-1-2007, п. 9.4.3.

hardwareprojectspro писал(а): ↑25 ноя 2019, 14:46 оператор нажимает кнопку открыть грейфер, на одну катушку подается напряжение...
оператор нажимает закрыть, напряжение подается на другую катушку...

Ну вот, в случае размещения БП на грейфере будем иметь два блока питания. Вибростойких, всепогодных. Сколько, интересно, циклов вкл/выкл выдержат в режиме работы грейфера?

Михайло писал(а): ↑25 ноя 2019, 15:16 Феникс ничего не придумывал. См. "международный ПУЭ" - ГОСТ Р МЭК 60204-1-2007, п. 9.4.3.

Единственное, что пришло на ум - кто-то топором (лопатой, пилой, ковшом экскаватора etc.) перехреначивает кабель к пусковой кнопке, проложенный по металлической заземленной поверхности. Тогда такое двойное КЗ на землю вполне возможно и заземление минуса спасет от ложного запуска.
В случае топикстартера, когда коммутация катушки осуществляется контактом промежуточного реле, такое двойное КЗ на землю - весьма маловероятно.

Сообщение **Ryzhij** » 26 ноя 2019, 07:50

При изолированном источнике питания цепей управления нам придется реализовывать схему контроля изоляции. Дело в том, что первое замыкание на корпус создаёт потенциально опасную ситуацию, но диагностируется лишь с помощью специальной схемы контроля изоляции и до поры никак себя не проявляет.
В том, что такая скрытая неисправность рано или поздно возникнет в процессе эксплуатации сомневаться не приходится. И топор тут не нужен. Вода, лёд и проводящая пыль-грязь неизбежно сделают свое чёрное дело.
Если один полюс источника питания будет заземлен, то при условии, что команда запуска передается высоким энергетическим потенциалом, то уже при первой же неисправности изоляции мы получаем "безопасный" диагностируемый отказ. В противном случае - имеем потенциально опасную неопределенность.
Второй, чисто эксплуатационный, аспект - поиск неисправности при срабатывании схемы контроля изоляции в системе с изолированным ИП занимает гораздо больше времени, чем поиск сгоревшего предохранителя, однозначно указывающего на неисправную часть схемы, в случае с заземленным ИП.

Boris Parkhomenko писал(а): ↑21 ноя 2019, 12:21 Тогда лучше супрессор параллельно выходу приколхозить. С предохранителями со стороны кабеля.

Вы предлагаете как на рисунке (прикреплен),
какой супрессор посоветуете (можно заказной номер), на какое напряжение и ток?

Хотите сделать красиво - сделайте все на WAGO

Схема.png

Клемму с TVS-диодом можете взять такую 280-944_281-589
Не хотите клемму, возьмите тот же 1.5KE33C и - навесным монтажом его. Все равно выйдет из строя при пробое со стороны 220VAC - менять будет легче.