Snelle hoogspanningszekering

Bussmann. Maar idd, duur.

Ja.. idd. Die had ik gevonden en ook nog moeilijk te leveren

Ik zit er bijna aan te denken om een OPAMP schakeling als stroomsensor op te nemen in het HS gedeelte (de negatieve leiding dan tegen massa ) en dan middels een vacuumrelais de hoogspanning snel af te schakelen. En een vacuumrelais kan heel snel schakelen, binnen een paar msec. Moet je wel natuurlijk een relais nemen die onder last kan afschakelen, maar die zijn er wel en niet duur. EN: je kunt ze erna weer gebruiken! In geval van een zekering moet je een nwe kopen.... Dat is misschien nog de goedkoopste beveiliging die ik kan bouwen.

Halfgeleiders?

Dan ben je met elke zekering te laat, zeker als er wat capaciteit achter achter die voeding zit.

Ok. Je hebt gelijk. Dit is de achtergrond: Ik denk dat dat meevalt. Het betreft een 6kVA 4kV HS voeding voor een HF linear die ik aan het bouwen ben. De eindtrap bestaat uit twee EIMAC 4-1000A in parallel. Als er een kortsluiting in het HS gedeelte plaatsvindt via een arc of in 1 van de buizen, moet je liefst de HS onderbreken, niet de primaire. Er zit veel te veel energie in de condensatoren van de HS voeding. De zekering moet idd na de condensatoren zitten. Als de diodebrug het begeeft maakt eigenlijk niet zoveel uit, die heb je zo gerepareerd, dat zal wel lukken. Ik heb een dikke weerstand in de + leiding van de HS zitten (10Ohm 50W) die enigszins de stroom dan beperkt. Ik wil wel de schade zoveel mogelijk beperken als er ergens en ooit een kortsluiting plaatsvindt. Een snelle zekering... Er gaat van alles fout bij een kortsluiting van de HS naar aarde, daar heb ik al rekening mee gehouden met dikke diodes in het massa circuit en het metercircuit dat aan aarde ligt zegmaar. Die kunnen doorfikken tot een klonter silicium, daar is dat ook voor bedoeld. Als dat niet zo is, wordt dit circuit tot heel hoge spanningen opgetild en gaat er van alles mis. Dat is allemaal nu OK. Laatste punt is een snelle zekering in de HS leiding. Dan is het helemaal perfect.

Omdat je toch al 100 Ohm in serie hebt....

Die 100 Ohm daar komt een onhandig hoge spanning over te staan, zelfs in "normaal bedrijf". Daar kan je een lagere weerstand bij zetten zodat je een behapbare spanning hebt om op te schakelen.

100 Ohm, 50W snap ik trouwens niet echt. Ik dacht dat je het over 1.5A had, dan krijg je in normaal bedrijf 150V, dus 225 W in de 100 Ohm weerstand.

Ik zou overwegen om niet een opamp te gebruiken maar gewoon wat basis componenten. Een tor die het relais AAN houdt als de spanning over de weerstand kleiner is dan zeg 6V. weerstand uitreken, hysterese/latching regelen... etc. Triviaal is anders.

Op 21 augustus 2021 08:21:35 schreef rew:
Omdat je toch al 100 Ohm in serie hebt....

Die 100 Ohm daar komt een onhandig hoge spanning over te staan, zelfs in "normaal bedrijf". Daar kan je een lagere weerstand bij zetten zodat je een behapbare spanning hebt om op te schakelen.

100 Ohm, 50W snap ik trouwens niet echt. Ik dacht dat je het over 1.5A had, dan krijg je in normaal bedrijf 150V, dus 225 W in de 100 Ohm weerstand.

Ik zou overwegen om niet een opamp te gebruiken maar gewoon wat basis componenten. Een tor die het relais AAN houdt als de spanning over de weerstand kleiner is dan zeg 6V. weerstand uitreken, hysterese/latching regelen... etc. Triviaal is anders.

ts schrijft een 10 ohm weerstand..

Op 21 augustus 2021 08:59:20 schreef testman:
ts schrijft een 10 ohm weerstand..

Ik lees toch ook echt 100Ω

Op 21 augustus 2021 01:20:33 schreef Sine:
Halfgeleiders?

Dan ben je met elke zekering te laat, zeker als er wat capaciteit achter achter die voeding zit.

Precies, dat krijg je met een zekering nooit snel genoeg.

Het verdient aanbeveling om 10Ω, of 10ohm of 10 Ohm te schrijven
Als je 10Ohm neerzet zie je gauw wat anders.

Het verdient ook aanbeveling om een linkje naar je vorige topic te plaatsen, dan was ik er weggebleven.

https://www.circuitsonline.net/forum/view/155299

Heel andere techniek...

Nog een aanvulling: het verdient altijd aanbeveling het beveiligingsmiddel, smeltpatroon dan wel schakelaar zo ver mogelijk van de plek waar je kortsluiting verwacht te plaatsen. Dat betekent dus ook dat je vanaf die schakelaar of patroon je de eerste 20cm eromheen bijzondere aandacht moet geven.
Kortsluiting in de onmiddelijke nabijheid van het beveiligingsmiddel kan overslag tot aan de andere kant geven, heb je nog niks.

Goed lezen:

Op 21 augustus 2021 01:42:13 schreef Bob661:
Ik heb een dikke weerstand in de + leiding van de HS zitten (10Ohm 50W)

10 Ohm dus.

Ik heb hier verder geen verstand van en kan dus ook weinig zinnigs toevoegen, behalve: succes.

EDIT: 24 seconden te laat.

Is een crowbar voor jou misschien een optie?

Ik heb wel eens een video van tests van professionele apparatuur gezien waarin de crowbar dient voor die 'instant' uitschakeling van de spanning, waarna de gewone kortsluitbeveiliging iets meer tijd mag hebben om af te schakelen.

De trafo overleeft dat zeker, de gelijkrichter mogelijk zolang de kortsluitbeveiliging snel uitschakelt, maar dat hangt compleet af van de interne weerstand van je voeding/trafo.

Het hangt er maar net van af wat je wil beveiligen. In de profi installies gaat het er om dat bij een kleine doorslag in de buis, niet de hele buis naar z'n gallemiezen gaat

[Bericht gewijzigd door Ledlover op 21 augustus 2021 13:55:39 (39%)

Het hangt er maar net van af wat je wil beveiligen. In de profi installies gaat het er om dat bij een kleine doorslag in de buis, niet de hele buis naar z'n gallemiezen gaat

Het hoofddoel is de dure 4-1000A te sparen. Vandaar die dikke 10Ω 50W (-> )weerstand direct in de hoogspanningsleiding / anodecircuit van de buis. Die beperkt de kortsluitstroom door de buis engiszins. Ik heb hem dik gekozen, niet vanwege de warmte die die ontwikkelt, want dat is niet veel bij 1,5A, maar dat ie de grote kortsluitstroom overleeft! Als je een kleinere weerstand pakt kan ie doorfikken en slaat er een HS boog over de weerstand en bereik je je doel niet: de stroom enigszins beperken om schade aan de buis zo klein omogelijk te houden of zelf te verhinderen.
De diodebrug sparen kan, maar hoeft niet per se. nwe diodes kosten niks. Maar zou mooi meegenomen zijn. De gebruikte diodes in de diodebrug kunnen een piekstroom van 500A verdragen (10msec en i^2t fusing rate is 1250A^2s.)

Een zekering in de HS leiding is zeker kritisch kwa plaatsing. als je een arc krijgt over die zekering als ie doorsmelt kan dat alle kanten op...

een beveiliging middels een thyristor ergens is mss nog niet zo gek. Moet ik es over nadenken.

PS: ik had dit toppic hier geplaatst omdat het over hoogspanning gaat.. Vandaar... enfin, sorry bij deze.

Op 20 augustus 2021 23:33:43 schreef Bob661: Ja... die zijn er wel maar niet op voorraad en peper duur....

Als ze niet duur zijn zijn ze niet te vertrouwen, heel simpel.
Ik had een keer verkeerd gecalculeerd: mespatronen, normaal bruto een euro of 5, die snelle waren 120 euro
Maar ze beschermen niks, ze voorkomen alleen steekvlammen en explosies in mijn geval. (totaal enkele honderden kilowatten).

Overigens kun je denk ik beter zoeken bij middenspanning i.p.v. hoogspanning.

Hier een video over crowbars in buizenzenders: https://www.youtube.com/watch?v=fRZODT6WFDUv

Gaat daar wel om buizen die misschien wel 100x zo duur zijn als de jouwe, maar het is toch interessant. Correct ontworpen zal je gelijkrichter er niet uitgaan als de crowbar geactiveerd wordt. De zekering of automaat primair moet dan wel snel genoeg ingrijpen. Misschien ook zorgen voor een stroombegrenzing voor je voedingscondensatoren, zodat je niet richting kilo-amperes gaat.

Hier een demo waarin de 30kv voeding kortgesloten wordt: https://www.youtube.com/watch?v=uEaLnvrxKY4

Tamelijk weinig drama.

[Bericht gewijzigd door Ledlover op 21 augustus 2021 16:49:19 (11%)

Een HV relais van Tyco kost toch al gauw meer als 400 dollar... (is wel 10kV en 10mS)
https://www.te.com/usa-en/product-1-1618241-9.html

Hier een andere aanpak
https://pa0fri.home.xs4all.nl/Lineairs/FL2100Z/fl2100zeng.htm

Wat heeft Internet of Things met die crowbar van doen?

Sorry, in het eerste filmpje staat die vraag, en er komt geen antwoord.

Bij het bedrijf waar ik voor gewerkt heb, hielden ze erg van open systemen, open rails en schakelaars. Alles goed zichtbaar, tikkeltje gevaarlijk bij spanningsloos maken en aarden. 10kV
De laatste jaren gebeurde het nogal eens dat een eindsluiting begon te sissen. Soms kon het best wel een tijdje duren voordat er echt sluiting ontstond. Dan was de hele ruimte al gevuld met ozon, en dan was het heel kort vuurwerk, en kroop de vlamboog naar de rails, zodat de beveiliging elders de boel afschakelde.
De netbeheerder is nu tamelijk druk bezig met die eindsluitingen (ze zijn bekend), te vervangen.

Op 21 augustus 2021 12:17:14 schreef weardguy:
Goed lezen:

10 Ohm dus.

Ja, moet aan een nieuwe brillie denk.

Op 21 augustus 2021 15:06:44 schreef GJ_:
[...]Als ze niet duur zijn zijn ze niet te vertrouwen, heel simpel.
Ik had een keer verkeerd gecalculeerd: mespatronen, normaal bruto een euro of 5, die snelle waren 120 euro
Maar ze beschermen niks, ze voorkomen alleen steekvlammen en explosies in mijn geval. (totaal enkele honderden kilowatten).

Overigens kun je denk ik beter zoeken bij middenspanning i.p.v. hoogspanning.

die wilde een klant onlangs ook in een bepaald veld van zn installatie voor 1 machine. retedure speciale mespatronen die elektronica beveiligt.

een zekering voor DC bij die spanningen zal zeker niet goedkoop zijn, of moet die toch in de AC komen, scheelt al heel wat vonkboog.

Best een leuk onderwerp achteraf Die crowbar was idd een goed idee. Direct met een thyristor de HS DC keihard en supersnel kortsluiten naar massa. Perfect! Dat werkt heel goed. Ik heb ff gezocht naar een 6kV thyristor en die zijn te koop. Ze komen in een soort schijfuitvoering. Ze kosten minstens 500Euro.. Ik dacht al: das een goed idee. Meet de stroom in de retourleiding en trigger de thyristor... 500 Euro is te gek. Die dingen blijven wel heel als je 4kV en een condensatorbank van 300Joules kortsluit. Dat wel. Ze kunnen heel grote stromen schakelen.

In het ontwerp van die FL2100 met zo'n snelle zekering shuilt het gevaar dat als de zekering doorsmelt er doodleuk een vlamboog over komt te staan en heb je nog steeds je buizen niet beveiligd.. Het is niet gemakkelijk. Mss dat een zandgevulde zekering beter scoort in deze... Zou ik es moeten uitproberen... Je hebt echt mooie HS zekeringen die ook snel zijn en deze zijn lang. Minsten 10cm of zo. Maar dat moet ook. En ze zijn erg duur en heel moeilijk verkrijgbaar.... Moet nog es nadenken. Een vacuum relais die de HS afschakelt komt nog meest in de buurt van het haalbare. En PS: die bestaan, die je onder last kan afschakelen. In de dump zijn ze te vinden voor niet veel geld, 10 euro of zo en ik heb er ook 1 liggen voor afschakelen van HS onder last. Gemaakt door Jennings.

Een overslag in het voedingsgedeelte naar massa is opgevangen middels dikke diodes in het meetcircuit (ik zou het schema moeten plaatsen). Die kunnen of de stroom aan en smelt de primaire snelle zekering door, of ze smelten samen tot een kortsluiting. Dat laatste is ook OK. er komen geen gevaarlijke spanningen op de kathode en het metercircuit op het frontpaneel; alles blijft OK. De diodes moeten wel een dikke stroom aankunnen.

Maar een dikke piekstroom door een overslag in de buis is best lastig te onderdrukken of in alle opzichten gecontrolleerd laten verlopen zoals jij dat wilt. Tis allemaal niet zo gemakkelijk op het eerste gezicht als het lijkt. En ik ben een (ex RF) ontwikkelaar en wil het allemaal goed hebben.

Groet, Robert

EN dank zover aan allen die meedenken en met ideeen komen. Top!

Thyratron een optie? Die zijn relatief betaalbaar voor de piekstroom die zij kunnen verwerken.
https://www.ebay.com/itm/272993659472

75 euro voor 15kv 6a thyratron. Wel pittig qua formaat, maarja...

Een thyristor kan kort enorme piekstromen schakelen. Die kun je ook terugvinden in de datasheet.

Die hockeypuck thyristors zijn wel te vinden (ik heb ze ooit gebruikt voor wat ongein met dikke condensatoren) Maar buiten dat ze vrij lomp zijn moet je ze ook nog eens met een bepaalde klemkracht monteren. Niet de meest handige dingen om mee te werken.

Als je buffer C's niet al te groot zijn kom je prima met een kleiner model weg.

[Bericht gewijzigd door Sine op 21 augustus 2021 19:50:39 (17%)

Op 21 augustus 2021 12:16:50 schreef mvdk:
Het verdient aanbeveling om 10Ω, of 10ohm of 10 Ohm te schrijven
Als je 10Ohm neerzet zie je gauw wat anders.

10 Ohm is niet goed. Als je Ohm met een hoofdletter schrijft bedoel je meneer Ohm naar wie de eenheid ohm is genoemd.
Eenheden, en niet alleen elektrische, die naar personen zijn genoemd schrijf je voluit altijd met een kleine letter, dus ohm, ampere, volt, coulomb.

Afgekort wordt het wel een hoofdletter, dus Ω, A, V, C.

Heb nog een aantal tetrodes, gesloopt uit een 2kW laser modulator. Die schakelen 1A bij 20kV. Zaten olie gekoeld per 8 stuks. Een filamentstroom van rond 15A bij 6V. Zonde ze dumpen. (foto van Wiki, maar zijn dezelfde)

Als ge een flashover hebt in die lampen is dat einde lamp, zekering of niet.

Die beveiliging is enkel voor de voeding, zo'n 3cm lange zekering met weerstand is voldoende, natuurlijk mag dat meer zijn maar tegen welke prijs?

NB. die 4CX1000 lampen mogen een platespanning van 3000Vdc hebben, hoger is afgeraden.