Isolatore galvanico

[Valter53]

Fatto alch'io l'isolatore galvanico copiando l'originale.

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che applica questo schema

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Ho avvitato i due ponti a diodi su una piattina di alluminio.

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Ho fatto i collegamenti con filo da 2,5

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e l'ho inserito in una scatola per isolamento prese volanti.

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Ora devo provarlo e testarlo.

Ciao e BV

[marloc]

(20-11-2016 15:25)Valter53 Ha scritto:  Fatto alch'io l'isolatore galvanico copiando l'originale.

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che applica questo schema

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Ho avvitato i due ponti a diodi su una piattina di alluminio.

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Ho fatto i collegamenti con filo da 2,5

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e l'ho inserito in una scatola per isolamento prese volanti.

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Ora devo provarlo e testarlo.

Ciao e BV

ma dissipa il calore? perchè la barra chiusa in una plastica non è forse il massimo, io ho sovradimensionato il dissipatore per non rischiare.... Il fatto è che se un diodo si brucia ti trovi senza terra e può essere molto pericoloso oltre che non a norma.
Io metterò due contatti esterni per provare con tester l'isolatore in modo regolare.... chiaramente smonterò tutto prima del rina...

[Valter53]

(20-11-2016 15:38)marloc Ha scritto:  ma dissipa il calore? perchè la barra chiusa in una plastica non è forse il massimo, io ho sovradimensionato il dissipatore per non rischiare.... Il fatto è che se un diodo si brucia ti trovi senza terra e può essere molto pericoloso oltre che non a norma.
Io metterò due contatti esterni per provare con tester l'isolatore in modo regolare.... chiaramente smonterò tutto prima del rina...

Ho visto la tua costruzione che mi ha dato lo stimolo finale per provare anche questa,


Non so se i ponti devono dissipare calore.
Lo proverò sotto carico e poi vedo se scaldano.

Ho visto questo che utilizza addirittura un pezzo di compensato,
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ed utilizza questo schema
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E' da provare, al limite cambio il contenitore e diventa uguale all'originale
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Ciao e BV

[mckewoy]

ne sono contento

[Beppe222]

(20-11-2016 15:25)Valter53 Ha scritto:  Fatto alch'io l'isolatore galvanico copiando l'originale.

che applica questo schema

Praticamente il secondo disegno dello schema che ho proposto io.

[marloc]

sono i soliti due schemi che si trovano in rete...comunque serve dissipare calore, senza dubbio...tant'è vero che i modelli in commercio sono tutti dissipanti...se vuoi un consiglio non rischiare problemi. Io addirittura ho unito i pezzi con pasta termica...poca spesa comunque.
Dal noto link sotto:
Keep in mind that under certain(unusual) circumstances thealuminum heatsink can getVERY hot. The mounting,therefore should have adequateventilation and mounting itsecurely to a heat conductingsurface will reduce the maximumtemperature reached.

chrome-extension://oemmndcbldboiebfnladdacbdfmadadm/http://quinco.net.au/Library/GalvanicIsolatorDIYAssy.pdf

[marloc]

(20-11-2016 20:30)marloc Ha scritto:  sono i soliti due schemi che si trovano in rete...comunque serve dissipare calore, senza dubbio...tant'è vero che i modelli in commercio sono tutti dissipanti...se vuoi un consiglio non rischiare problemi. Io addirittura ho unito i pezzi con pasta termica...poca spesa comunque.
Dal noto link sotto:
Keep in mind that under certain(unusual) circumstances thealuminum heatsink can getVERY hot. The mounting,therefore should have adequateventilation and mounting itsecurely to a heat conductingsurface will reduce the maximumtemperature reached.

chrome-extension://oemmndcbldboiebfnladdacbdfmadadm/http://quinco.net.au/Library/GalvanicIsolatorDIYAssy.pdf

http://quinco.net.au/Library/GalvanicIso...IYAssy.pdf

[Valter53]

Rieccomi,
volevo rendervi partecipi dei test di funzionamento fatti sull'isolatore galvanico da me costruito.
I test li ha fatti un amico che certifica la corretta funzionalità e sicurezza gli strumenti elettromedicali ospedalieri.
Per il test ha utilizzato questo strumento.

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La tensione alla presa di rete è di 238 volt

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La resistenza di terra è di 0,253 ohm. (253 millesimi di ohm).
Mi ha spiegato che normalmente il valore per gli elettromedicali la resistenza di terra non deve superare i 200 millesimi di ohm.

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La corrente di dispersione dell’isolatore galvanico in condizioni di lavoro normale è di
45,6 micro amper.

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La corrente di dissipazione con il neutro scollegato è di 66,9 micro amper.

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Questo è il risultato delle prove strumentali fatte a banco ed il responso è pienamente soddisfacente rientrando i valori del test nei parametri di sicurezza.

Per quanto riguardo la dissipazione dei ponti a diodi, su questi non scorrere corrente e se ci fosse del passaggio di corrente sui diodi e quindi sul cavo di terra, si attiverebbe il salvavita che rivelerebbe una differenza di potenziale e pertanto si sgancerebbe.

Questo è quel poco che ho capito.

Ora, appena farà meno freddo, i test verranno fatti in banchina e sulla barca misurando e simulando ogni possibile problema e testando ogni differenza di potenziale tra la barca e la presa a terra.

Ciao e
buon vento.

[IanSolo]

La resistenza di terra in questo caso non puo' essere comparabile con quella richiesta per gli elettromedicali (che hanno specifiche molto stringenti per comprensibili ragioni) in quanto vi sono dei diodi in serie che la aumentano un poco e falsano anche la misura a causa della loro sia pur piccola caduta di tensione mentre nell'elettromedicale il collegamento e' (deve essere) diretto.

[don shimoda]

Finalmente ho trovato una norma che contempla gli isolatori galvanici.

IEC 60092-507:2014 Recepita in Italia come CEI EN 60092-507:2016-05

Premesso che la stessa si limita alle piccole imbarcazioni con lunghezza non superiore a 50 metri.... (alla faccia!)
e non si applica a:
a) barche con una sola batteria per l'avviamento motore e luci di navigazione senza impianto a 220 Vac
b) imbarcazioni da diporto inferiori a 24 metri per le quali si applica la 94/25/CE a meno che queste non abbiano installazioni trifase

Quindi io ne sono fuori, non so' voi, ma è l'unico riferimento per l'isolatore galvanico.

La norma non dice da nessuna parte quante coppie di diodi in antiparallelo devono essere messe in serie per raggiungere la soglia barriera per evitare la corrosione galvanica,
dice anche che non esiste uno standard internazionale per il tipo dei diodi, ma dice che qualche informazione al riguardo si trova sulla normativa statunitense ANYC A-28

DIMENSIONAMENTO:
Per quanto alla scelta del diodo ricordo che il parametro più importante non è la 'In' (corrente nominale) ma la 'I2t' l'energia passante misurata come Amper al quadrato per il tempo "t" in secondi.
Per fare un esempio un impulso di 187 amper per un secondo, fà 35000 A2t

ecco... la norma, come tutte le altre, fa riferimento ad una catena di altre norme e poi ne esce semplificando:
Ammesso che l'interruttore di banchina sia un comune interruttore automatico da 16 Amper, tipo B, in classe 3 e con un potere di interruzione di 6 KA allora serviranno dei diodi da 35000 A2t ( amper quadro X secondi), ma se l'interruttore di banchina è da 32 Amper allora i diodi dovranno avere una I2t da 45000 A2t

TEST:
Per i test proposti da Valter53, la misura della terra può essere fatta direttamente alla presa di banchina ma non ha senso in barca come già detto Iansolo, il test che è possibile fare sarebbe il test di continuità del conduttore di protezione.

Il test proposto dalla norma nel suo ANNEX B, da eseguirsi almeno una volta l'anno mediante un tester con la funzione "Diode" come proposto da @marloc al messaggio #15. Per ogni coppia di diodi in antiparallelo.

I diodi, o "ponti" devono essere fissati su un dissipatore per evitare sovratemperature per prolungati riscaldamenti ( cioè se scalda, magari non si danneggiano i diodi, ma la corrosione galvanica avanza alla grande)

Sul contenitore del separatore galvanico devono essere applicate etichette che ne indicano la corrente nominale, la corrente di corto circuito e la massima energia passante.

[ste.fano]

Oggi mi è venuta in mente l'idea di dotarmi di un isolatore galvanico e cercando trovo qui le semplici indicazioni che date per autocostruirselo.
Semplice ed alla portata di tutti... unico dubbio che mi rimane è quale sarà la funzione del condensatore che alcuni mettono?
Cercando altre info in rete si trovano anche 2 brevetti (o richieste di brevetti) ed entrambe hanno il condensatore in parallelo ai gruppi di diodi:
https://www.google.com/patents/US5574610
https://www.google.com/patents/US20090213514
Il condensatore migliora l'efficacia dell'isolatore oppure è solo una specie di sicurezza nel caso che saltano i diodi?

[ste.fano]

Questi hanno trovato il modo semplice per tenere sotto controllo il corretto funzionamento dell'isolatore:
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http://www.bcet.co.uk/galvanic-isolator-products.html

[don shimoda]

@ Ste.fano è un piacere confrontarmi con te.

Un condensatore "ideale" non dovrebbe avere controindicazioni nell'isolamento galvanico, sicuramente non ne migliora l'isolamento.
Ma un condensatore "reale", specialmente se elettrolitico e di grande capacità ha una resistenza elettrica non infinita, quindi permette almeno una piccola "perdita" in corrente che significa una lenta corrosione.
JanSolo ha scritto da qualche parte che nel caso di impiego di condensatore elettrolitico occorre metterne due in anti-serie perché si tratta di corrente alternata, e non mi sembrava favorevole al condensatore, così come non sono favorevole nemmeno io.

In caso di guasto di uno o più diodi avremo due casi
Diodo/i in corto circuito : probabilità 75% del totale dei guasti ne consegue che
è compromessa la protezione sulla corrosione,
per fortuna la sicurezza contro i contatti indiretti funziona

Diodo/i interrotti : probabilità al 25%, (che però passa al 100% in caso del distacco di un cavetto, cosa da considerare nella costruzione dell'aggeggio)
anche se la protezione galvanica resta attiva,
purtroppo la sicurezza contro i contatti diretti è compromessa.

In ogni caso qualsiasi condensatore sia stato messo non migliora la situazione. Il suo scopo potrebbe essere sensato per la protezione contro le sovratensioni da commutazione cosa impossibile in questa applicazione,

Prima dell'avvento degli inverter in alternata per il controllo di motori a velocità variabile costruivo ponti raddrizzatori con diodi controllati SCR, mettevo su ogni scr, un filtro RC 0.25 microFarad (1600 Volt lavoro) in serie a una 50 ohm (10 Watt) per la protezione contro le elevate transizioni di tensione dovuti alla commutazione degli SCR, si tattava di ponti trifasi bidirezionali con alimentazione trifase a 400 Vca e correnti in uscita fino a 1000 Acc per alimentazione di motori elettrici in corrente continua a velocità variabile.

Simpatico quello strumento indicatore della funzionalità, credo che sia un semplice volmetro in con scala +/- 2 Vcc.
Per "fare la punta agli spilli" frase che ho già usato con te, più simpatica che parlare di "seghe mentali", Avrei messo un pulsante "test" in serie al volmetro, cosi da eliminare anche la corrente assorbita dallo strumento.

Per quantificare ho provato a calcolare la perdita di zinco per corrosione,
esempio:
Con una corrente dispersa di un solo milliamper per un anno avremo una perdita di 25 grammi di zinco, chiaro che non rimango in porto per un anno con il cavo di alimentazione attaccato a banchina.
Allora secondo esempio:
Con 30 milliamper (limite massimo prima dell' intervento di un salvavita), per 24 ore perdo 2.1 grammi di zinco.

Non sono esperto in elettrochimica e spero che tu o qualche anima buona ADV mi possa correggere. Qui il calcolo del secondo esempio
0.03 Amp x 86400 secondi = 2592 Coulomb
2592 C x 6.24 E18 = 1.62E22 Flusso di elettroni
1.62E22 /30 =5.391E20 Atomi di zinco ( 30 è il numero atomico dello zinco)
5.391E20 x 6.022E-23 =0.032467 moli zinco
0.032467 x 65.2 = 2.11 g di zinco ( 65.2 peso atomico dello zinco).
dove ho sbagliato ?
Saluti

[ste.fano]

Il piacere è anche mio don shimoda.

Interessanti considerazioni le tue però il dubbio sul perchè dei condensatori rimane.

Ho trovato qui alcune argomentazioni che potrebbero spiegarne l'esistenza, mi pare di capire che avrebbe a che fare con i disturbi da radiofrequenze degli apparati:
http://www.smartgauge.co.uk/galv_tran_02.html

[marloc]

a dire il vero devo ancora montare il mio isolatore auto costruito che avevo postato in foto per pigrizia. Alla fine ho lasciato due contatti volanti a cui collegare il tester ogni tanto, spero spesso.
Sul condensatore avevo letto anche pareri contrari ma non sono competente abbastanza da giudicare, però secondo me:
-meglio un isolatore galvanico senza condensatore che nessun isolatore galvanico
-se dovessi tenere mesi in inverno la barca collegata in banchina (senza che nessuno la usi) il miglior isolatore galvanico mi sembra di capire sia una prolunghetta alla torretta senza terra.. (già sento le critiche che arriveranno... ahah )

[don shimoda]

(12-02-2017 20:17)marloc Ha scritto:  ...
-se dovessi tenere mesi in inverno la barca collegata in banchina (senza che nessuno la usi) il miglior isolatore galvanico mi sembra di capire sia una prolunghetta alla torretta senza terra.. (già sento le critiche che arriveranno... ahah )

Se vuoi... mi propongo per le critiche
a meno che tu abbia tutte apparecchiature a doppio isolamento.



@ Ste.fano l'argomento che hai portato quasi mi convince, ma come dice nell'articolo, eventuali disturbi elettromagnetici già decadono con la connessione in acqua salata data dalla piastra porosa o dalla chiglia metallica che servono anche come piano di terra per l'antenna del VHF e scarico per le scariche atmosferiche.
resta il problema in acqua dolce o con barca a terra. ( attenzione al doppio senso)

[ste.fano]

OK il dubbio sui condensatori rimane... proverò ad approfondirlo in seguito...

Al momento penso che una soluzione semplice potrebbe essere quella di dividere in 2 la linea 220 interna alla barca:
1. La prima senza terra collega il caricabatterie (isolato) ed una eventuale stufetta (a doppio isolamento), insomma il minimo indispensabile da lascire attaccato con continuità in nostra assenza.
2. La seconda linea la collegherei solo in caso di necessità quando si è in barca tramite un magnetotermico a 3 sezioni in modo da scollegare in nostra assenza anche la terra.
... controndicazioni...?

*Il voltmetro del'isolatore nella foto credo che sia da circa 2,5 v e misura la caduta di tensione sull'isolatore che diminuirebbe in caso do diodo in corto ed aumenterebbe in caso la corrente sia più alta del normale.

[marloc]

(12-02-2017 23:55)ste.fano Ha scritto:  OK il dubbio sui condensatori rimane... proverò ad approfondirlo in seguito...

Al momento penso che una soluzione semplice potrebbe essere quella di dividere in 2 la linea 220 interna alla barca:
1. La prima senza terra collega il caricabatterie (isolato) ed una eventuale stufetta (a doppio isolamento), insomma il minimo indispensabile da lascire attaccato con continuità in nostra assenza.
2. La seconda linea la collegherei solo in caso di necessità quando si è in barca tramite un magnetotermico a 3 sezioni in modo da scollegare in nostra assenza anche la terra.
... controndicazioni...?

*Il voltmetro del'isolatore nella foto credo che sia da circa 2,5 v e misura la caduta di tensione sull'isolatore che diminuirebbe in caso do diodo in corto ed aumenterebbe in caso la corrente sia più alta del normale.

ma perchè? tu lasci una stufetta accesa e te ne vai? so che non l'unico però speru tu abbia una buona assicurazione...

[ste.fano]

(13-02-2017 00:34)marloc Ha scritto:  

(12-02-2017 23:55)ste.fano Ha scritto:  OK il dubbio sui condensatori rimane... proverò ad approfondirlo in seguito...

Al momento penso che una soluzione semplice potrebbe essere quella di dividere in 2 la linea 220 interna alla barca:
1. La prima senza terra collega il caricabatterie (isolato) ed una eventuale stufetta (a doppio isolamento), insomma il minimo indispensabile da lascire attaccato con continuità in nostra assenza.
2. La seconda linea la collegherei solo in caso di necessità quando si è in barca tramite un magnetotermico a 3 sezioni in modo da scollegare in nostra assenza anche la terra.
... controndicazioni...?

*Il voltmetro del'isolatore nella foto credo che sia da circa 2,5 v e misura la caduta di tensione sull'isolatore che diminuirebbe in caso do diodo in corto ed aumenterebbe in caso la corrente sia più alta del normale.

ma perchè? tu lasci una stufetta accesa e te ne vai? so che non l'unico però speru tu abbia una buona assicurazione...

Sono d'accordo che lasciando qualcosa acceso c'è sempre un po' di rischio, ma penso che stiamo parlando proprio di queste situazioni altrimenti resta solo il problema del mantenimento delle batterie per chi lascia la barca staccata per più di 2-3 settimane, ma per questi casi penso meglio dotarsi di un piccolo pannellino solare per il mantenimento e staccare il cavo dalla banchina, o anche lasciare attaccato solo il caricabatterie, se non fosse isolato o a doppio isolamento si può aggiungere un trasformatore di isolamento non troppo ingombrante e non troppo pesante.

Nel mio caso abito a soli 2 km dal marina e quindi mi capita spesso di andare a bordo, è un po' come una seconda casa, trovarla sempre tiepida ed asciutta è veramente piacevole, poi l'assenza di umidità penso faccia bene anche alla barca stessa.

Potremmo poi discutere di come rendere più sicuro possibile il riscaldamento ma questo può essere argomento di altra discussione, probabilmente gia trattato...
BV

[ste.fano]

Credo di avermi chiarito meglio lo scopo del condensatore ed anche come capire quando serve.
Occorre partire dal concetto che le correnti galvaniche sono correnti continue, la polarità, il segno e l'intensità in volt dipendono da molti fattori ma principalmente: metalli a contatto con l'acqua, loro dimensione, dalla terre del circuito in banchina ed anche, non di poco conto le correnti galvaniche delle altre barche.
In pratica la nostra barca è come una pila e tramite il cavo di terra la mettiamo in parallelo con le altre barche-pila, in questo caso siccome le barche sono tutte diverse, saranno diversi i voltaggi delle varie barche-pila generando quindi un flusso continuo di correnti galvaniche dra diversi potenziali elettrici.
Se mettiamo un condensatore in parallelo all'isolatore a diodi non influiamo sul suo funzionamento in corrente continua (si è vero che non sono ideali ed offrono una certa resistenza di passaggio anche alla continua ma allora anche i diodi in qualche misura)
Ottianiamo comunque il vantaggio di mantenere la connettivita in alternata se i diodi si "aprono".
La cosa più importante da tenere in considerazione è questa:
I diodi bloccano una caduta di tensione di 1,2V circa.
La corrente galvanica la possiamo ipotizzare a 0,8V circa
Le nostre barche sono ormai piene di circuiti elettronici che mandano a terra residui di correnti alternate.
Se la somma delle correnti alternate e la corrente galvanica della nostra barca-pila supera se anche in parte dei picchi la caduta di tensione di 1,2 volt dei diodi l'isolatore va in conduzione per una parte dei cicli dimunuendo di molto l'efficacia del nostro isolatore.
Fortunatamente sia per evitare di spendere soldi inutilmente e sia per evitare l'effetto collaterale menzionato da don shimoda possiamo verificare in modo semplice se serve il condensatore: l'ideale sarebbe un oscilloscopio e rilevare cosa c'è ai capi dell'isolatore galvanico ma probabilmente anche un semplice tester in alternata ci può dare una buona indicazione.
BV