Vad krävs för att bygga dubbelisolerad förstärkare?

Hemmapulare debatterar lämpligen i detta forum.

Moderator: Redaktörer

Användarvisningsbild
EmuMannen
 
Inlägg: 1209
Blev medlem: 2017-11-21
Ort: Stockholm

Vad krävs för att bygga dubbelisolerad förstärkare?

Inläggav EmuMannen » 2019-01-31 00:40

Diskussionen i tråden "Ojordad vintage Kenwood reciever" fick mig än en gång att undra vad som krävs för att själv bygga en dubbelisolerad förstärkare? Innan tråden fylls av generella kommentarer om behörighet, kunskap och allehanda om säkerhet och jord så vill jag tipsa om Kjell & Co. sida Elen i hemmet. Det låter kanske lite simpelt men de besvarar ganska kort och pedagogiskt frågor om bland annat skyddsjord och jordfelsbrytare.

Varför skulle jag vilja bygga en dubbelisolerad förstärkare kanske ni undrar? Tre anledningar, dels bor jag i en äldre villa utan jordade uttag i de flesta rum (med annan dubbelisolerad utrustning), dels byggde jag de senaste lådorna i trä och sen skulle jag vilja veta exakt vad som krävs för att något skall anses dubbelisolerat. Trälådorna ställde till det något eftersom det inte fanns någon metallåda att fästa jordsladden i. Jag brukar ta upp ett fyrkantigt hål för en vagnsbult i bottenplåten nära en avsäkrad C14-nätbrunn, vagnsbulten fäster jag med taggbrickor mot plåtren låda och låser den med en nylock. Med en trälåda tjänar detta ingen funktion. På samma gång fäster jag mönsterkorten med metallbult och metalldistanser genom träbotten. I nästan alla fall vet jag att de är galvaniskt skilda från själva mönsterkorten men om en sladd lossnar inne i lådan så kan den givetvis komma i kontakt med ett distansben och göra bultskallarna på undersidan av lådan strömförande.

Jag har tittat i lite förstärkare som är dubbelisolerade. Mitt skräckexempel är en NAD 2100 som jag har. Sladdstället sitter med dragavlastare i chassit och går sedan till ett litet mönsterkort. Det kortet sitter på fyra plastdistanser och mellan mönsterkortet och chassit sitter ett tunt plastkort har jag för mig. Utrymmet är i alla fall trångt. Till samma kort går ledningarna från transformatorns primärsida. Dessa är så styva att de gått av vid lödpunkterna i mitt exemplar. Det känns inte som att det skulle vara helt omöjligt att de skulle kunna komma i kontakt med chassit. Mer troligt är det förmodligen att de skulle få kontakt med själva transformatorn. Jag kommer inte riktigt ihåg men jag har för mig att transformatorn är skruvad direkt i botten på plåtchassit. Sladdarna som går till strömbrytaren i frontpanelen är lödda i kontakten och denna del skyddas av en plasthylsa som sitter trädd rätt löst över baksidan av kontakten. Kontakten är sedan skruvad i en plastfront. Förutom fronten är resten av lådan i metall. Räcker detta för att det skall räknas som dubbelisolerat?

Själv har jag två praktiska exempel, dels försteget jag bygger för tillfället och dels slutsteget jag byggde med en trälåda. Vad skulle krävas för att dubbelisolera försteget? Kan jag till exempel använda en C8-nätbrunn i stället för dragavlastad kabel? Om jag använder en ringkärnetrafo 30VA 2 x 15V / 2 x 1.00A och den är godkänd enligt EN 60742/BS3535 räcker det för att jag i huvudsak endast behöver oroa mig för primärsidan? Om lådan är av trä och det inte finns några bultar eller dylikt på undersidan som kan bli strömförande vilka andra krav på isolering måste jag uppfylla? Sekundärsidan av transformatorn är < 50V och det är även allt annat som skall anslutas (signal). Behöver jag göra något åt kontakter i bakplanet (RCA) eller kontakter och potentiometrar i fronten (går det att ha aluminium rattar på metallaxlar eller krävs det plast axel och/eller ratt)?

Slutsteget är lite knepigare eftersom jag där använde färdiga kort från hifimediy. Kraftaggregatet SMPS600RS är tillverkat i Kina och i manualen skriver tillverkaren "No Earth connection is available at the mains connection side, SMPS600RS uses Cat II isolation. If the enclosure is made of metal, aluminum or steel, it is recommended that the chassis to be connected to Protective Earth terminal of the mains supply cable. Mains voltage must be supplied to SMPS600RS through the Fast-On plugs at Neut and Live pins". Endast två inkommande anslutningar med andra ord, L och N. Här är det svårare att veta om man kan lita på att primär- och sekundärsidan är ordentligt separerade. Men låt säga att de är det, räcker det med isolerade Fast-On-kontakter för anslutning till kortets primärsida förutsatt att lådan inte är ledande (eller behövs det mer isolering)? Här är det frågan om mer effekt än i försteget så det kanske inte går att använda en C8 nätbrunn, räcker det då med ett dragavlastad C7-sladdställ?

Till sist alternativet med separat extern transformator. Om jag använder en separat dubbelisolerad transformator och spänningen på sekundärsidan är < 50V vad finns det då för krav på övrig utrustning vad avser isolering? vad händer om det krävs mer än 50V på sekundärsidan? Gäller det samma regler om jag bygger en separat skyddsjordad låda med transformator?

Tacksam för svar...
Valda DIY-projekt, tankar och idéer på EmuMannens blogg.

Användarvisningsbild
EmuMannen
 
Inlägg: 1209
Blev medlem: 2017-11-21
Ort: Stockholm

Re: Vad krävs för att bygga dubbelisolerad förstärkare?

Inläggav EmuMannen » 2019-01-31 08:02

Ps. Om man inte vill använda ett dragavlastat sladdställ fäst i lådan utan en nätbrunn och inte kan använda en C8 nätbrunn (max 2.5A). Är det då OK att använda en C17 nätbrunn med C18 sladdställ (max 10A) om förstärkaren är dubbelisolerad? Anledningen att jag frågar är att jag i princip aldrig sett en C17 nätbrun i Sverige förutom i kraftaggregatet till XBox 360.
Valda DIY-projekt, tankar och idéer på EmuMannens blogg.

Användarvisningsbild
UrSv
 
Inlägg: 7084
Blev medlem: 2003-10-09
Ort: Linköping

Re: Vad krävs för att bygga dubbelisolerad förstärkare?

Inläggav UrSv » 2019-01-31 08:23

C17 är nog relativt vanligt. T.ex. stereodelar, biostärkare och liknande använder den väldigt ofta. Jag har en hel del enheter med den kontakten.
Jag har tyvärr inte tid just nu, jag ska göra ingenting en stund...

Användarvisningsbild
RogerGustavsson
 
Inlägg: 23569
Blev medlem: 2004-05-02
Ort: Huskvarna

Re: Vad krävs för att bygga dubbelisolerad förstärkare?

Inläggav RogerGustavsson » 2019-01-31 08:30

C17 är det på mina Rotel RB-03. Mina RB-981 har fasta nätsladdar. Föredrar dragavlastade fasta sladdar då nätbrunnar ofta inte greppar speciellt bra.

Användarvisningsbild
EmuMannen
 
Inlägg: 1209
Blev medlem: 2017-11-21
Ort: Stockholm

Re: Vad krävs för att bygga dubbelisolerad förstärkare?

Inläggav EmuMannen » 2019-01-31 14:42

Jag inser att det blev lite mycket frågeställningar i mitt första inlägg. Men om vi bryter ned problemet så är mitt första problem allt som kan anses som starkström. I en förstärkare så motsvaras det ofta av det som leder fram till transformatorers primärsida inklusive själva primärsidan (med visst förbehåll för rörförstärkare som jag saknar erfarenhet av).

Om vi börjar med kablaget fram till transformatorer med starkström på primärsidan så tror jag att jag har ganska bra koll på hur jag bäst säkrar av och isolerar den biten (inklusive nätbrunn, kabelarea, avstånd mellan komponenter, strömbrytare på frontpanelen och eventuella lufthål på undersidan). Roger hade dock en bra kommentar om fast dragavlastat sladdställ kontra nätbrunn. Det är transformatorn och sekundärsidan jag känner stor osäkerhet kring. Först risken att det uppstår kontakt mellan primär- och sekundärsidan. Vilka standarder bör en transformator uppfylla för att man skall kunna känna sig säker på att det inte kan hända? Min ringtransformator från Velleman till exempel är godkänd enligt EN 60742/BS3535. Det verkar för övrigt vara en obsolet standard ersatt av något annat. Dokumentation över industristandarder kostar ofta pengar och det är svårt som lekman att hänga med i svängarna. Så hur skall man resonera angående sekundärsidan? Om jag till exempel tittar i många Kina-tillverkade USB-laddare märkta med "dubbelkvadrat" så verkar konstruktionen rätt bristfällig. Det enda som skyddar mig är inkapslingen och utformningen av USB-kontakten. Inkapsling kan jag nog skapa för en förstärkare men det är värre med kontakter och kontroller på bakplan och frontpanel. Mitt Kina-tillverkade SMPS600RS där uppger tillverkaren till exempel: "Complete protection set, Undervoltage, Overvoltage, Overcurrent, and Overtemperature Protection", "Faston type terminals for Mains Input and Voltage Output, no Earth Connection required" och "Designed to comply with EMC and Safety standards". Allt det där låter ju bra men ingenstans specificeras vilka säkerhetsstandards de uppfyller. Så än en gång, hur skall man resonera kring transformatorn och sekundärsidan?

Så tre konkreta frågor:

1. Hur väljer jag transformator för att eliminera risken att det uppstår kontakt mellan primär- och sekundärsidan, vilka kriterier bör eller skall vara uppfyllda (relevanta standarder, isolering mellan primär- och sekundärlindning samt järnkärna, temperatursäkring etc.)?

2. Behöver jag tänka på dubbelisolering på sekundärsidan av transformatorn om sekundärsidan är att anse som svagström, primärsidan och kraftmatningen dit är att anse som dubbelisolerad och transformatorn är konstruerad så att risken att det uppstår kontakt mellan primär- och sekundärsidan är eliminerad?

3. Omfattas signalvägarna (inklusive kontakter på bakplanet, brytare och rattar på frontpanelen) av kravet på dubbelisolering om signalerna är att anse som svagström och alla andra delar är att anse som dubbelisolerade (eller svagström)?
Valda DIY-projekt, tankar och idéer på EmuMannens blogg.

Användarvisningsbild
EmuMannen
 
Inlägg: 1209
Blev medlem: 2017-11-21
Ort: Stockholm

Re: Vad krävs för att bygga dubbelisolerad förstärkare?

Inläggav EmuMannen » 2019-01-31 23:58

Tack vare svaret från grim i den här tråden så har jag fått lite bättre förståelse för dubbelisolering i transformatorsammanhang.

För tillfället tänker jag såhär. Om jag köper en extern dubbelisolerad nätadapter, exempelvis Tufvassons, så skulle jag inte behöva tänka på skyddsjord i själva försteget (om jag använder den för kraftmatning av försteget), eller hur? Om jag i stället köper en ringtransformator med tempsäkring och extra isolering (typ EN 60742/BS3535) och monterar den i en plastlåda (inga ledande detaljer på utsidan, dragavlastat sladdställ osv) och använder det som externt nätadapter så borde jag inte heller behöva tänka på på skyddsjord i själva försteget. Om jag sedan skulle flytta in den externa nätadaptern och placera den inne i förstegets apparatlåda så borde jag inte heller behöva tänka på skyddsjord i övriga delar av lådan (så länge genomföringen av sladdstället är korrekt utfört etc.). Kan man tänka så? Sen kan man fråga sig om detta resonemang även kan tillämpas för något som SMPS600RS eftersom jag tyvärr inte vet säkert vilka säkerhetsnormer det är designat i enlighet med...

Ps. Om man läser hela tråden och alla svar från grim (framförallt detta) så inser man att det kanske är en "nylon double section transformer" man skall ha i stället för en "torroid" om man är riktigt säkerhetsmedveten...
Valda DIY-projekt, tankar och idéer på EmuMannens blogg.

Användarvisningsbild
paa
Sökaren
 
Inlägg: 35941
Blev medlem: 2005-01-10

Re: Vad krävs för att bygga dubbelisolerad förstärkare?

Inläggav paa » 2019-02-01 00:07

Hur ser man enklast till att trafons matarkablar och deras anslutning till nätbrunn eller sladdstället är dubbelisolerat på ett korrekt sätt?
Medlem på forumet för hifi; Faktiskt.se, numera Faktiskt.io sedan jan 10, 2005
Numera pensionär.
Vi har sålt Sonic Design till Winn Scandinavia, vilka driver bl.a Ljudfokus och BRL.

Användarvisningsbild
EmuMannen
 
Inlägg: 1209
Blev medlem: 2017-11-21
Ort: Stockholm

Re: Vad krävs för att bygga dubbelisolerad förstärkare?

Inläggav EmuMannen » 2019-02-01 00:47

paa skrev:Hur ser man enklast till att trafons matarkablar och deras anslutning till nätbrunn eller sladdstället är dubbelisolerat på ett korrekt sätt?

Bra fråga, jag har undrat detsamma. Men om vi tar en NAD 2100 till exempel som är dubbelisolerad så ser det inte ut som de behövt göra så mycket. Plastbiten mellan bakplanet och transformatorn täcker det lilla mönsterkortet där sladdarna på primärsidan strålar samman. Sedan går sladdarna till strömställaren på fronten i nederkant (röd/orange), notera den löst sittande plaststrumpan som sitter runt strömställarens bakkant (extra isolering). Övriga sladdar (primär- och sekundärsida) ser du omkring transformatorn (som är en riktig bjässe). Jag gissar att buntbanden sitter runt sekundärledarna som skydd om någon av dem skulle släppa från kortet. Personligen tycker jag att det ser ganska rudimentärt ut...

NAD-2100-Stereo-Power-Amplifier-_57.jpg
NAD 2100
NAD-2100-Stereo-Power-Amplifier-_57.jpg (221.17 KiB) Visad 7217 gånger
Valda DIY-projekt, tankar och idéer på EmuMannens blogg.

Användarvisningsbild
EmuMannen
 
Inlägg: 1209
Blev medlem: 2017-11-21
Ort: Stockholm

Re: Vad krävs för att bygga dubbelisolerad förstärkare?

Inläggav EmuMannen » 2019-02-01 08:06

I stora drag så vet jag hur jag skall göra nu. Först och främst en "petsäker" låda i trä. Jag har klurat ut hur jag skall konstruera den så jag kan skruva alla komponenter i botten utan att de skruvarna sticker ut på utsidan. Ett dragavlastat sladdställ som fästes i lådan. Båda matarkablarna avsäkrade för att sedan gå till en rejäl dubbelbrytare på fronten (som bryter både L och N). Sedan tillbaka till primärsidan på transformatorerna. Säkerhetsavstånd på 30mm till låda och andra komponenter. Extra isolering där så behövs på både primär- och sekundärsida. Det jag fortfarande är lite osäker på är hur jag bäst ansluter olika kablar till varandra? Det verkar inte alltid vara OK att löda. Så om någon har något bra förslag på kontakt, plint eller dylikt så vore jag tacksam.

Jag hade tänkt att trälådan skulle ha en aluminiumfront och där blir det lite knepigare men jag tror jag har en lösning. Jag limmar helt enkelt frontplåten mot en inre front av trä. All kontakter kommer vara isolerade mot frontplåten och på insidan är hela lådan i trä. Mitt stora huvudbry var potentiometrarna men jag tror jag löst det också. Potentiometrarna fäster jag (om de har fästmutter runt axlarna) i träfronten. Sen gör jag hålen i frontplåten större så de inte kan få kontakt med frontplåten. Till sist använder jag aluminiumrattar som inte är solida utan som har ett innanmäte (med fästet mot axeln) i plast. Jag har alltid hatat sådana "metallöverdragna" rattar men för första gången så ser jag fördelen med dem framför maskinfrästa i ett stycke (som annars har en överlägsen solid känsla).

Dubbelisolerat i ordets rätta bemärkelse kommer det givetvis inte att bli och detta är inget jag rekommenderar någon annan att göra. Framförallt inte om ni har jordade uttag hemma. Min ambition är att förstå vad som krävs för dubbelisolerad utrustning och om möjligt göra det lika eller bättre. Det som stör mig mest just nu är hur svårt det är att välja lämpliga transformatorer eftersom adekvat information saknas. Ta denna transformator till exempel från electrokit. Hur skall jag veta hur väl isolerad den är? Det framgår inte ens vem som tillverkat den. Kjell & Co. säljer samma transformatorer men har inte heller några länkar till tillverkare eller produktblad. Nu råkar jag veta att de tillverkas av Velleman men inte ens på tillverkarens hemsida finns den information jag söker! På Mouser kan man i alla fall filtrera på "Class 2 Transformers" men utbudet är litet jämfört med det totala antalet transformatorer. Sen läste jag någonstans att alla transformatorer som säljs till konsumenter inom EU måste vara klass 2 men det undrar jag? Någon som vet?

Ps. Åsikter om brister och förslag till förbättringar mottages tacksamt. :)
Valda DIY-projekt, tankar och idéer på EmuMannens blogg.

Användarvisningsbild
paa
Sökaren
 
Inlägg: 35941
Blev medlem: 2005-01-10

Re: Vad krävs för att bygga dubbelisolerad förstärkare?

Inläggav paa » 2019-02-01 15:42

Är trä verkligen en godkänd isolator för dubbelisoleratde apparater?
Medlem på forumet för hifi; Faktiskt.se, numera Faktiskt.io sedan jan 10, 2005
Numera pensionär.
Vi har sålt Sonic Design till Winn Scandinavia, vilka driver bl.a Ljudfokus och BRL.

Användarvisningsbild
EmuMannen
 
Inlägg: 1209
Blev medlem: 2017-11-21
Ort: Stockholm

Re: Vad krävs för att bygga dubbelisolerad förstärkare?

Inläggav EmuMannen » 2019-02-01 16:14

paa skrev:Är trä verkligen en godkänd isolator för dubbelisoleratde apparater?

Vad som gäller rent formellt vet jag inte men det skulle inte förvåna mig om det inte är godkänt. För egen del så kommer jag nöja mig med en innerlåda i 3-4mm björkplywood + en ytterlåda i 10-12mm fanerad plywood + förstärkt isolering där jag anser att det behövs (samt ersätta ventilationsgaller i metall med plast med mera)...
Valda DIY-projekt, tankar och idéer på EmuMannens blogg.

Användarvisningsbild
EmuMannen
 
Inlägg: 1209
Blev medlem: 2017-11-21
Ort: Stockholm

Re: Vad krävs för att bygga dubbelisolerad förstärkare?

Inläggav EmuMannen » 2019-02-01 20:39

Valda DIY-projekt, tankar och idéer på EmuMannens blogg.

Användarvisningsbild
rikkitikkitavi
Good loudness
 
Inlägg: 12024
Blev medlem: 2003-07-16
Ort: Somewhere nice

Re: Vad krävs för att bygga dubbelisolerad förstärkare?

Inläggav rikkitikkitavi » 2019-02-01 21:00

En jordfelsbrytare skyddar även ojordade elektriska apparater. Just saying.

Användarvisningsbild
kimmen
 
Inlägg: 76
Blev medlem: 2008-10-16

Re: Vad krävs för att bygga dubbelisolerad förstärkare?

Inläggav kimmen » 2019-02-01 21:22

De standarder som gäller enligt lågspänningsdirektivet i EU beror ju lite på vad det är för produkt, och det finns en som gäller för just audioutrustning. Jag har hållit på en del med EN/IEC 61010-1 som dock är för labbutrustning och liknande, men standarderna brukar vara ganska lika varandra.

Grundiden är att ingen berörbar del ska kunna bli "HAZARDOUS LIVE" vid ett enkelfel (och ett enkelfel innefattar även följdfel). Grundisolering + skyddsjordning, dubbel/förstärkt isolering
eller begränsande impedans är skyddsvägarna man kan ta om jag minns rätt.

En sak jag tänker på är: nog har väl din förstärkare externa anslutningar som är berörbara eller som kan vara sammankopplade med berörbara grejer - t.ex. ljudingångar och utgångar?

Är det så gör det ju inte någon jätteskillnad om höljet är isolerande eller inte eftersom sekundärkretsen hur som helst är berörbar, förutom att enkelisolerade nätspänningsförande ledare kan tillåtas ligga emot höljet om det är isolerande. I den där bilden på NAD 2100 är troligen sladdarna fram till nätströmställaren dubbelisolerade eftersom de ligger mot plåthöljet.

Det är också viktigt att nätspänningskablaget är skilt från sekundärkretsarna genom någon av:
  • Kablaget är dubbelisolerat och godkänt för nätspänningen (finns speciell enkelledare, men även sådant som typisk nätsladd brukar nog godkännas)
  • Både den nätspänningsförande tråden och det som tillhör sekundärkretsen är enkelisolerat och godkänt för nätspänning.

Det är ju också viktigt som du säger att sladdar förhindras från att lossna eller förhindras från att komma i kontakt med sekundärsidan/ledande hölje/kretskort/komponenter om de istället skulle göra det. Lödning + buntband verkar vara en vanlig lösning.

I en gammal Technics-receiver jag mekat med nyligen hade man dragit nätsladden (med sin dubbla isolering) hela vägen fram till nätströmbrytaren på frontpanelen. Där var bara en liten bit av de enkelisolerade ledarna blottade, med gott avstånd till plåtchassit. Den inkommande nätsladden var sammanbuntade med de utgående dubbelisolerade trådarna som gick vidare till transformator/säkring/spänningsväljare. Därigenom förhindras trådarna från att komma i kontakt med sekundärkrets/chassi även om en lödning släpper.

Kraven för att anse att något är ordentligt skyddsjordat är också ganska hårda. Hög testström och låg resistans mellan skyddsjord och ALLA berörbara delar där man förlitar sig på grundisolering+skyddsjordning krävs. Därför kan det kanske nästan vara lättare att visa att något uppfyller kraven för dubbelisolerat än för skyddsjordning.
Senast redigerad av kimmen 2019-02-01 21:25, redigerad totalt 1 gång.

Användarvisningsbild
EmuMannen
 
Inlägg: 1209
Blev medlem: 2017-11-21
Ort: Stockholm

Re: Vad krävs för att bygga dubbelisolerad förstärkare?

Inläggav EmuMannen » 2019-02-01 21:22

rikkitikkitavi skrev:En jordfelsbrytare skyddar även ojordade elektriska apparater. Just saying.

Jag har jordfelsbrytare men det var för att slippa den här typen av generella uttalanden som jag länkade till Kjelles artikel i första inlägget. För er som inte läst den så gäller följande:

När skyddar jordfelsbrytaren?
  • Vid isolations- och jordfel (läckströmmar).
  • Om höljet på en apparat blir strömförande.
  • Om någon kommer åt spänningsförande delar och jord samtidigt.
  • Om någon får för sig att använda en apparat på ett felaktigt sätt i ett våtutrymme.
  • Om en apparat installerats på ett felaktigt sätt.
  • Om apparatens kabel klämts eller skadats.
  • Den minskar även risken för brand genom att bryta vid läckströmmar som kan utveckla värme.
När skyddar inte jordfelsbrytaren?
  • Om någon kommer i kontakt med ström som flyter från fasledare till neutral­ledare.
  • Om någon kommer i kontakt med ström som flyter från fasledare till fasledare.
För en tid sedan råkade jag grabba tag i L och N vid montage av ny lamparmatur (bespara mig frågan varför kraften inte var bruten), så nu vet även min fru att en jordfelsbrytare inte kan hantera alla fel. Just saying! ;)
Valda DIY-projekt, tankar och idéer på EmuMannens blogg.

Användarvisningsbild
kimmen
 
Inlägg: 76
Blev medlem: 2008-10-16

Re: Vad krävs för att bygga dubbelisolerad förstärkare?

Inläggav kimmen » 2019-02-01 21:37

Nu nämnde jag inget om transformatorer i tidigare inlägg, men tittar man i databladet för ringkärnorna som säljs på Elfa så finns ganska mycket information med:
https://www.elfa.se/Web/Downloads/22/21/05612221.pdf

t.ex. detta:
Insulation Primary - Secondary.
The insulation between the primary and the secondary consists of min. four layers of
0,05mm thick Polyester film (total thickness min. 0,2mm).
UL-Approved under Guide QMFZ2. Flame Class UL 94VTM-2. Approved for 130°C.
Two of these layers withstands together 4000Vac for one minute. The creep distance
exceeds 8mm and the insulation resistanceis more than 5000 Megohm.

De exakta kraven för provspänningar och krypavstånd skiljer sig mellan olika standarder, men med specen att hälften av isoleringstejplagren klarar 4000 V och att 8 mm krypavstånd finns klarar den nog kraven i många av standarderna.

Längst ned lovar tillverkaren att transformatorn ska uppfylla EN 60065 (säkerhetsstandarden för audioutrustning osv.). Detta är dock inte ett tredjepartstest...

Användarvisningsbild
EmuMannen
 
Inlägg: 1209
Blev medlem: 2017-11-21
Ort: Stockholm

Re: Vad krävs för att bygga dubbelisolerad förstärkare?

Inläggav EmuMannen » 2019-02-01 22:01

kimmen skrev:En sak jag tänker på är: nog har väl din förstärkare externa anslutningar som är berörbara eller som kan vara sammankopplade med berörbara grejer - t.ex. ljudingångar och utgångar?

Tack kimmen för ett intressant och tänkvärt inlägg. Primärsidan tror jag att jag kan hantera men sekundärsidan är jag mer orolig för. I fallet med försteg så är det frågan om rätt klen svagström när det gäller anslutningarna i bakplanet (om det nu hjälper). Om signalvägarna hålls väl skilda från kraftmatningen på sekundärsidan så tycker jag att jag borde känna mig säker när det gäller exempelvis RCA-kontakter etc. (rätta mig om jag har fel). Med en välisolerad transformator så borde inte primärsidan kunna komma i kontakt med sekundärsidan. Huruvida kontroller på frontpanelen skulle kunna komma i kontakt med primärsidan först via signalvägarna och sedan via sekundärsidan känns förvisso möjligt men inte särskilt troligt med rätt komponenter, kablering, kontaktering och skyddsavstånd. Kontakterna på frontpanelen skall givetvis vara isolerade så mitt enda huvudbry är potentiometrar. Lösningen jag tänkte mig var isolation mellan frontplåt och potentiometer samt rattar (och kanske även axlar) där infästningen är i plast (även om ytterhöljet är i aluminium). När det gäller slutsteget är det mer kraft i transformator, kraftaggregat och högtalarutgångar men fortfarande svagström på sekundärsidan (rätta mig om jag har fel). Slutsteget har dock endast en strömbrytare på frontpanelen och inga potentiometrar (men RCA och högtalarkontakter på baksidan).

Jag ser två svagheter med ovanstående resonemang. 1. Om trälådan blir blöt så blir den också strömförande. 2. Om isoleringen i transformatorn smälter ihop så att primär- och sekundärsidan kommer i kontakt med varandra och mina egentillverkade mönsterkort utsätts för starkström. I så fall finns det säkert en risk att starkströmmen kan ta sig vidare till potentiometrarna eller kontakterna på bakplanet via signalvägarna. Med bara några millimeters separation mellan aluminiumplåten och plywoodskivan som potentiometern är fäst i så finns det säkert en liten risk att man skulle kunna få en stöt via frontpanelen (kontakterna på bakplanet är nog värre). Jag bedömer dock den chansen som mycket liten i kombination med avsäkring och jordfelsbrytare (rätta mig om jag har fel). Jag har dock inga illusioner om att denna lösning tillsammans med en låda i trä skulle kvalificera in som dubbelisolerad i ordets rätta bemärkelse. Frågan är främst om den är tillräckligt säker som hemmabyggd förstärkare för personligt bruk (med risk att någon annan än jag tar tag i den)? Är det mer eller mindre säkert än att bygga en förstärkare där all elsäkerhet bygger på skyddsjord när rummet inte är försett med jordade uttag och annan utrustning som skall anslutas till förstärkaren är Klass II?
Valda DIY-projekt, tankar och idéer på EmuMannens blogg.

Användarvisningsbild
EmuMannen
 
Inlägg: 1209
Blev medlem: 2017-11-21
Ort: Stockholm

Re: Vad krävs för att bygga dubbelisolerad förstärkare?

Inläggav EmuMannen » 2019-02-01 22:51

Jag lärde mig just något nytt. Ett par inlägg tidigare gnällde jag på bristfällig information på Electrokits och Kjelles hemsidor om transformatorn från Velleman på bilden nedan. Lägg dock märke till symbolen uppe till vänster på etiketten. Den ser ut som en stiliserad sköld med två cirklar, ett streck samt ett F nere till höger. Jag lade märket till att andra transformatorer hade samma eller liknade märkning och landade till slut på den här webbsidan. Så transformatorn på bilden är med andra ord en fail-safe safety isolating transformer. Bra att veta...

41003146.jpg
Transformator från Velleman
41003146.jpg (26.99 KiB) Visad 7110 gånger


Ps. Symbolerna verkar härröra från TC 96 - IEC 60417: Graphical symbols for use on equipment.
Valda DIY-projekt, tankar och idéer på EmuMannens blogg.

Användarvisningsbild
kimmen
 
Inlägg: 76
Blev medlem: 2008-10-16

Re: Vad krävs för att bygga dubbelisolerad förstärkare?

Inläggav kimmen » 2019-02-02 01:27

Men går det verkligen att hålla signalvägarna "väl skilda" från kraftmatningen på sekundärsidan? Är inte poängen med transformatorn att kraftmata signalbehandlingskretsar/förstärkare av någon form?

Har man t.ex. en typisk +-15V-nätdel för att mata aktiva filter eller nåt sånt så blir ju signaljorden strömförande vid överledning i transformatorn och därigenom jorden på dina in/utgångar och i sin tur t.ex. chassit på en ansluten dator, mobiltelefon, tuner eller något. Då har alltså skyddet fallerat.

Alltså måste man se till att det inte sannolikt kan bli överledning i transformatorn.
Och därför behöver den uppfylla kraven på förstärkt eller dubbel isolering.

De enda rimliga alternativen är att transformatorn har en inbyggd skyddsjordad skärm eller att sekundärlindningen på något ordentligt sätt skyddsjordas innan starkström skulle kunna leta sig till de matade kretsarna.

Electrokittransformatorn ser ut som att den inte omöjligt skulle kunna uppfylla kraven för förstärkt isolering förutsatt saker som till exempel att plasten är tillräckligt tjock, isoleravstånd är tillräckligt stora och att den är skyddad att det inte kan bli så varmt att plasten smälter vid ett fel, osv.

Elfa-transformatorn jag länkade till anger i databladet att sekundärerna ska säkras av med 3.15A, och sedan är det nog så att standarderna som omnämns innehåller något om hur primärsäkringen ska dimensioneras. Att välja VA-märkning delat på 230V måste ju tillåtas, men det finns nog tillåtelse för lite mer än så. Transformatorer med inbyggd termosäkring har annorlunda krav än de utan.

Användarvisningsbild
EmuMannen
 
Inlägg: 1209
Blev medlem: 2017-11-21
Ort: Stockholm

Re: Vad krävs för att bygga dubbelisolerad förstärkare?

Inläggav EmuMannen » 2019-02-02 01:47

kimmen skrev:Men går det verkligen att hålla signalvägarna "väl skilda" från kraftmatningen på sekundärsidan? Är inte poängen med transformatorn att kraftmata signalbehandlingskretsar/förstärkare av någon form?

Har man t.ex. en typisk +-15V-nätdel för att mata aktiva filter eller nåt sånt så blir ju signaljorden strömförande vid överledning i transformatorn och därigenom jorden på dina in/utgångar och i sin tur t.ex. chassit på en ansluten dator, mobiltelefon, tuner eller något. Då har alltså skyddet fallerat.

Alltså måste man se till att det inte sannolikt kan bli överledning i transformatorn. Och därför behöver den uppfylla kraven på förstärkt eller dubbel isolering.

I praktiken blir det väl så och då är transformatorns konstruktion något av det mest kritiska. Bra transformator, avsäkrat på både primär- och sekundärsidan och en vettig låda. Det verkar vara en bra början. Dubbelisolerat kablage kanske inte behövs i en trä- eller plastlåda men det kan aldrig skada på primärsidan. Vettiga isoleravstånd och buntband för att förhindra att ledare far runt i lådan om de släpper. Mycket att tänka på men det känns inte helt omöjligt i alla fall...
Valda DIY-projekt, tankar och idéer på EmuMannens blogg.

Användarvisningsbild
EmuMannen
 
Inlägg: 1209
Blev medlem: 2017-11-21
Ort: Stockholm

Re: Vad krävs för att bygga dubbelisolerad förstärkare?

Inläggav EmuMannen » 2019-02-02 10:19

kimmen skrev:...
Alltså måste man se till att det inte sannolikt kan bli överledning i transformatorn. Och därför behöver den uppfylla kraven på förstärkt eller dubbel isolering.
...
Electrokittransformatorn ser ut som att den inte omöjligt skulle kunna uppfylla kraven för förstärkt isolering förutsatt saker som till exempel att plasten är tillräckligt tjock, isoleravstånd är tillräckligt stora och att den är skyddad att det inte kan bli så varmt att plasten smälter vid ett fel, osv.

Det är helt uppenbart att transformatorns konstruktion samt vilka säkerhetsföreskrifter den uppfyller är helt vitalt. Märkningen av "Electrokittransformatorn" identifierar den som en "fail-safe safety isolating transformer". Problemet för en lekman som mig är att förstå exakt vad det innebär. Till slut hittade jag den mycket användbara webbsida Transformer IEC 61558 symbols and what they mean.

Om vi bryter ned "fail-safe safety isolating transformer" i denna kontext så skulle det innebära:

Fail-safe = A transformer that is permanently disabled through an interruption of the input power circuit if used contrary to what was intended, but which does not constitute any danger to the user and the environment. ELV (Low Voltage): Voltage that does not exceed the upper limit value of the voltage range 1 (refer EN60449).
Safety Transformer = This is an isolating transformer intended for powering safety extra-low voltage circuits (< 50 V with no load). Any accidental contact on the secondary winding phases does not cause any danger to the operators.
Isolating Transformer = An isolating transformer is a transformer where primary and secondary windings are electricall separated by a double or reinforced insulation, in order to minimise (in the secondary-side powered circuit) any risk due to simultaneous accidental contacts with the ground or with active parts or masses that can be energised in case of failure of the main insulation.

Så den separation och isolering mellan primär- och sekundärsidan som kimmen efterfrågade tycks uppfyllas av Isolating Transformer. Oron för sekundärsidan och signalvägarna tycks omhändertas av meningen "in order to minimise (in the secondary-side powered circuit) any risk due to simultaneous accidental contacts with the ground or with active parts or masses that can be energised in case of failure of the main insulation".

Med detta i bakfickan kommer jag vara lite mer uppmärksam när jag väljer transformatorer i framtiden...
Valda DIY-projekt, tankar och idéer på EmuMannens blogg.

Användarvisningsbild
EmuMannen
 
Inlägg: 1209
Blev medlem: 2017-11-21
Ort: Stockholm

Re: Vad krävs för att bygga dubbelisolerad förstärkare?

Inläggav EmuMannen » 2019-02-02 10:40

kimmen skrev:...
Alltså måste man se till att det inte sannolikt kan bli överledning i transformatorn. Och därför behöver den uppfylla kraven på förstärkt eller dubbel isolering.
...
Electrokittransformatorn ser ut som att den inte omöjligt skulle kunna uppfylla kraven för förstärkt isolering förutsatt saker som till exempel att plasten är tillräckligt tjock, isoleravstånd är tillräckligt stora och att den är skyddad att det inte kan bli så varmt att plasten smälter vid ett fel, osv.

Det är helt uppenbart att transformatorns konstruktion samt vilka säkerhetsföreskrifter den uppfyller är helt vitalt. Märkningen av "Electrokittransformatorn" identifierar den som en "fail-safe safety isolating transformer". Problemet för en lekman som mig är att förstå exakt vad det innebär. Till slut hittade jag den mycket användbara webbsida Transformer IEC 61558 symbols and what they mean.

Om vi bryter ned "fail-safe safety isolating transformer" i denna kontext så skulle det innebära:

Fail-safe = A transformer that is permanently disabled through an interruption of the input power circuit if used contrary to what was intended, but which does not constitute any danger to the user and the environment. ELV (Low Voltage): Voltage that does not exceed the upper limit value of the voltage range 1 (refer EN60449).
Safety Transformer = This is an isolating transformer intended for powering safety extra-low voltage circuits (< 50 V with no load). Any accidental contact on the secondary winding phases does not cause any danger to the operators.
Isolating Transformer = An isolating transformer is a transformer where primary and secondary windings are electricall separated by a double or reinforced insulation, in order to minimise (in the secondary-side powered circuit) any risk due to simultaneous accidental contacts with the ground or with active parts or masses that can be energised in case of failure of the main insulation.

Så den separation och isolering mellan primär- och sekundärsidan som kimmen efterfrågade tycks uppfyllas av Isolating Transformer. Oron för sekundärsidan och signalvägarna tycks omhändertas av meningen "in order to minimise (in the secondary-side powered circuit) any risk due to simultaneous accidental contacts with the ground or with active parts or masses that can be energised in case of failure of the main insulation".

Med detta i bakfickan kommer jag vara lite mer uppmärksam när jag väljer transformatorer i framtiden...

Ps. För att jämföra med "Electrokittransformatorn" så letade jag upp lådan från en annan ringkärnetransformator från Velleman. Som ni ser på bilden i övre högra hörnet så är den också märkt enligt IEC 61558. Denna gång med symbolen för "Safety isolating transformer". Utan bokstaven F så saknas Fail-safe jämfört med den andra transformatorn. Men den bör i alla fall uppfylla kravet på förstärkt eller dubbel isolering osv.

IMG_1613.jpg
Ringkärnetransformator från Velleman
IMG_1613.jpg (90.08 KiB) Visad 7079 gånger
Valda DIY-projekt, tankar och idéer på EmuMannens blogg.

Användarvisningsbild
rikkitikkitavi
Good loudness
 
Inlägg: 12024
Blev medlem: 2003-07-16
Ort: Somewhere nice

Re: Vad krävs för att bygga dubbelisolerad förstärkare?

Inläggav rikkitikkitavi » 2019-02-02 17:08

Enda sättet som jag ser att trafon uppfyller fail safe villkoret är med termosakring i serie med primaren.

En vanlig orsak till överslag är överhettning, som skadar isoleringen. När vellemantrafons PU isolerade lindningar börjar ge sig är PE plasten runt linningen redan smält.

Darfor toroider ofta är lindade med polyestertejp runtom ytterst, den tål relativt högre temperatur.

Man bör alltså beakta isoleringens temperaturresistens, något annat som internt kan orsaka överslag kan jag inte se. Anslutningar mm kan såklart dubbelisoleras, ifall någon av dessa lossnar osv.

Användarvisningsbild
EmuMannen
 
Inlägg: 1209
Blev medlem: 2017-11-21
Ort: Stockholm

Re: Vad krävs för att bygga dubbelisolerad förstärkare?

Inläggav EmuMannen » 2019-02-02 18:44

rikkitikkitavi skrev:Enda sättet som jag ser att trafon uppfyller fail safe villkoret är med termosakring i serie med primaren.

Det sjuka är att Velleman uppger att ringkärnetransformatorn har en 130°C termosakring och att den uppfyller EN 60742/BS3535, trots det bär den inte symbolen med ett F för fail safe. Jämför med den andra transformatorn, på dess sida skriver Velleman inget om någon termosäkring, men det kanske är självklart om den är märkt som fail safe?
Senast redigerad av EmuMannen 2019-02-02 20:33, redigerad totalt 1 gång.
Valda DIY-projekt, tankar och idéer på EmuMannens blogg.

Användarvisningsbild
rikkitikkitavi
Good loudness
 
Inlägg: 12024
Blev medlem: 2003-07-16
Ort: Somewhere nice

Re: Vad krävs för att bygga dubbelisolerad förstärkare?

Inläggav rikkitikkitavi » 2019-02-02 19:10

Då har jag fel och något annat är avgörande.

Användarvisningsbild
EmuMannen
 
Inlägg: 1209
Blev medlem: 2017-11-21
Ort: Stockholm

Re: Vad krävs för att bygga dubbelisolerad förstärkare?

Inläggav EmuMannen » 2019-02-02 20:31

rikkitikkitavi skrev:Då har jag fel och något annat är avgörande.

Det beror nog på vad man anser är avgörande. Själv är jag mest intresserad av att det inte blir överledning i transformatorn mellan primär- och sekundärsidan. Om vi går tillbaka till märkningen enligt IEC 61558 så tycks "Isolating Transformer" vara det som tar hand om den saken. "Safety Transformer" verkar vara en "Isolating Transformer" med sekundärsida < 50 V utan last. Så Isolating Transformer förhindrar överledning oavsett spänning medan Safety Transformer ser till att spänningen inte är livshotande. Dessa båda termer beskriver typ av transformator. "Fail-safe" verkar inte ange typ av transformator utan snarare ett kvalitetsattribut (oberoende av typ). Betydelsen verkar vara att transformatorn slutar att fungera genom att matningen bryts om transformatorn används på något annat sätt än som det är tänkt, utan att det utgör någon fara för användare eller omgivning. Exakt hur detta skall tolkas är jag inte säker på men låt säga att jag ansluter en 230V AC transformator till 400V DC. Jag gissar att det kan kvalificera sig som "if used contrary to what was intended". Jag gissar vidare att en Isolating Transformer skall förhindra att dessa 400V DC når primärsidan. Om den är Fail-safe så gissar jag att den även skall bryta matningen på primärsidan och att det skall ske på ett sätt så att transformatorn inte utgör någon skada för användaren eller omgivningen. Hur skall man tolka skillnaden? Jag tolkar den som att i en icke Fail-safe transformator så kan det ligga 400V DC på primärsidan (och så länge isoleringen håller så når den inte sekundärsidan) medan en Fail-safe bryter matningen så att primärsidan blir kraftlös om matningen avviker från vad som är avsett. Någon som vet om jag gissar rätt eller inte?
Valda DIY-projekt, tankar och idéer på EmuMannens blogg.

Användarvisningsbild
EmuMannen
 
Inlägg: 1209
Blev medlem: 2017-11-21
Ort: Stockholm

Re: Vad krävs för att bygga dubbelisolerad förstärkare?

Inläggav EmuMannen » 2019-02-02 21:01

Jag tror i alla fall att jag vet hur jag skall gå vidare med mina byggen nu. Först och främst kommer jag använda transformatorer av typen "Isolating Transformer". Där sekundärspänningen skall vara < 50V skall jag försöka väja en "Safety Transformer". Om de även kommer med kvalitetsattributen "Fail-safe" och "Short-circuit-proof" så är det ett extra plus i kanten. Att använda en trälåda som dubbel eller extra isolering är tveksamt eftersom det inte fungerar om träet blir fuktigt. Personligen är jag beredd att ta risken eftersom jag inte tänker använda förstärkaren i våtutrymme eller utomhus (men det är en begränsning man bör vara medveten om). För övrigt tänker jag försöka använda dubbelisolering, extraisolering och välja kontaktdon och andra komponenter som är rejält isolerade, se till att både primär- och sekundärsida är ordentligt avsäkrade och att båda matarledarna bryts av strömställaren på primärsidan. Jag kommer också att vidta alla tänkbara åtgärder för att försäkra mig om att primärsidan inte kan komma i kontakt med vare sig trälådan eller sekundärsidan (till exempel vid trådbrott). Några dubbla fyrkanter lär jag inte få men förhoppningsvis kan jag sova gott på natten...
Valda DIY-projekt, tankar och idéer på EmuMannens blogg.

Användarvisningsbild
EmuMannen
 
Inlägg: 1209
Blev medlem: 2017-11-21
Ort: Stockholm

Re: Vad krävs för att bygga dubbelisolerad förstärkare?

Inläggav EmuMannen » 2019-02-02 23:41

rikkitikkitavi skrev:Då har jag fel och något annat är avgörande.

Jag pekade tidigare på det här inlägget från grim. Kanske den här meningen kan ge en ledtråd: "but if the customer replaces the fuse with a nail, and doubles the load on the output, a torroid could fail with the loss of insulation between primary and secondary - a nylon double section transformer would fail with a short circuit primary".

Lägg till det följande från det här inlägget från grim: "The insulation on a torroid is polyester film tape. electrically it's brilliant, until you over heat it, then it crinckles up and all but disapears. Additionally the tape has to be applied to the transformer, and anything that has to be applied can be applied wrong - a doubel section bobbin just exists, it doesn't rely upon an operator/machine to do the job propelry. obviously tyhey are tested, and 99.9999% of the time there won't be a problem. a nylon bobbin tales care of the 0.0001% there is".

Titta sedan noga på hur en isolation transformer med nylon double section bobbin är konstruerad jämfört med en ringkärnetransformator så förstår i alla fall jag vad grim menar när han i det här inlägget säger: "If the transformer was to power a train set, and my son was holding the output, then i would use a laminated part, not a torroid".

Ps. Kanske är precis det som är skillnaden mellan fail-safe för Vellemans transformator med open frame jämfört med deras ringkärnetransformator? I det ena fallet leder "used contrary to what was intended" till att primärsidan kortsluts (och förhoppningsvis går en säkring) men i övrigt påverkas inte sekundärsidan. I det andra fallet kan det leda till att isoleringen mellan primär- och sekundärsida smälter och överledning. :(
Senast redigerad av EmuMannen 2019-02-02 23:55, redigerad totalt 2 gånger.
Valda DIY-projekt, tankar och idéer på EmuMannens blogg.

Användarvisningsbild
rikkitikkitavi
Good loudness
 
Inlägg: 12024
Blev medlem: 2003-07-16
Ort: Somewhere nice

Re: Vad krävs för att bygga dubbelisolerad förstärkare?

Inläggav rikkitikkitavi » 2019-02-02 23:48

Jag gör samma tolkning som du.

Med tillägget att det som är fel an ändningssätt är i praktiken för hög spänning=> hög ström och temperatur, trrmosäkringen bryts. Kanske tom yttre säkring, pga trafo drar mycket hög ström då den går i mättnad.

För hög belastning i stadig last => överhettning termoskyddet bryter.

Temperaturen är så låg i dessa fall att isoleringen prim-srk inte riskeras.

När det gäller rent praktiskt tycker jag du skall
1)håll isär inkommande 230VAC mot restenn, och korta kabelledningar.

2)säkerställ korrekt kontaktering på nätspänning.
Gärna med extra isolerhylsor /krympslang på all osolersde ledare.

3)överströmskydd mot överhettning, antingen internt eller externt.

4)skyddsjordat chassi.

5)JFB.

Edit-toroid er prövas till 4000VAC isolation. Men jag tror att EI trafos med sektionerade lindningar är bärtre isolerade. De som har lindningarna på olika ben, än mer isolerade %)

Användarvisningsbild
EmuMannen
 
Inlägg: 1209
Blev medlem: 2017-11-21
Ort: Stockholm

Re: Vad krävs för att bygga dubbelisolerad förstärkare?

Inläggav EmuMannen » 2019-02-03 00:02

rikkitikkitavi skrev:När det gäller rent praktiskt tycker jag du skall ...

Jag håller med om punkterna 1, 2, 3 och 5. Punkt 4 är bra om chassit är ledande (som en blöt trälåda ;)) och förstärkaren skall användas i jordat uttag. Men på vilket sätt bidrar det när uttagen är ojordade och all annan utrustning är Klass II?
Valda DIY-projekt, tankar och idéer på EmuMannens blogg.

Nästa

Återgå till DIY-forum


Vilka är online

Användare som besöker denna kategori: Inga registrerade användare och 214 gäster