COSTRUZIONE SCARICATORE SOVRATENSIONI TIPO 2 PER STAZIONE RADIO – Aggiornamento

KiwiSDR Receiving Station in ITALY of Antonio IU8CRI su Antenna MORGAIN

Pubblico questo mio approfondimento, relativamente alla protezione da sovratensioni esclusivamente per condividere le mie sperimentazioni e soluzioni che ho adottato per mio uso e consumo e non vuole essere, ne una guida, ne un riferimento per la realizzazione in proprio di scaricatori di sovratensione o di apparecchi simili. Ciascuno dei lettori potrà utilizzare come meglio crede le mie sperimentazione, ma a suo rischio e pericolo, sollevando il sottoscritto autore dell’articolo da qualunque responsabilità. Trattandosi di realizzazioni di apparati sperimentali che ho già realizzato o realizzerò successivamente alla pubblicazione del presente articolo, non sono apparati destinati all’uso in private abitazioni o in altri ambienti di lavoro, ma esclusivamente ad uso didattico-sperimentale.


SULLA LINEA ELETTRICA CHE ALIMENTA LA PRESA DOV’É COLLEGATO LO SCARICATORE, CIOÉ A MONTE DELLO SCARICATORE, VI DEVE ESSERE UN INTERRUTTORE MAGNETOTERMICO O INTERRUTTORE DIFFERENZIALE MAGNETOTERMICO DA 16 AMPERE CHE INTERVIENE QUANDO SI ATTIVA LO SCARICATORE.


COSTRUIRE UNO SCARICATORE DI TIPO 1 CON SPINTEROMETRO PER STAZIONE RADIO (LINK altro Articolo)

Aggiornamento: sostituiti i condensatori in poliestere da 400V con condensatori specifici per la Corrente Alternata a 250Vac.

Nota dell’autore:

Premesso che il progetto una volta realizzato è contenuto in un robusto contenitore di alluminio, che a protezione da cortocircuito a monte del circuito, vi è un fusibile e un interruttore termico, per cui una rottura o bruciatura di qualunque componente, mette in azione le protezione indicate. I condensatori indicati nell’aggiornamento hanno delle specifiche di resistenza e sicurezza particolare, anche alle sovratensioni (Specifica X2 segnata sul condensatore indica che il condensatore sopporta sovratensione fino a 2.500V). Una considerazione oggettiva è che nel progetto, tensioni  superiori o uguali a 595V vengono immediatamente bloccate dai varistori presenti sia sulla Linea di Fase che sulla Linea del Neutro versa Terra, per cui è veramente improbabile che al condensatore possono arrivare tensioni tali da bruciarlo o metterlo in corto circuito. Per chi ha già realizzato il progetto ed ha usato i 4 condensatore accoppiati formando un condensatore da 0,1 microFarad 800V di tensione di lavoro e vuole sostituire i condensatori con maggiori specifiche di sicurezza per stare tranquillo OK, altrimenti lascia tutto com’è. Faccio notare che molti degli apparecchi radio valvolari di qualche anno fa, avevano in parallelo all’alimentazione di rete elettrica a 220Vac  un condensatore di filtro da 0,1 microFarad  300/400 volt, senza nessuna specifica particolare e ancora oggi funzionano perfettamente!

SCARICATORE SOVRATENSIONI TIPO 2 PER STAZIONE RADIO, Costruzione sperimentale – Premessa, perché costruire uno scaricatore di sovratensioni TIPO 2 (Varistori MOV – Metal Oxide Varistor) per la mia stazione, a parte il gusto di sperimentare e realizzare da se l’apparecchio, ma il motivo principale è stato sopra tutto il costo, lo scaricatore di sovratensioni TIPO 2, lo stesso identico articolo costruito da nota azienda americana per gli U.S.A. (a 110V) costa più di 350 dollari. Io ho speso un decimo con il piacere di realizzare con le mie mani, un’ utile e direi anche indispensabile protezione per i miei apparati radio dalle sovratensioni e dalle fulminazioni, che nel periodo invernale e non solo, (anche quando va via la rete elettrica e poi ritorna vengono generate sovratensioni sulla rete) si manifestano di più sulla rete elettrica.

Lo scaricatore di sovratensioni di TIPO 2 che andrò a descrivere nel dettaglio, con schema e componenti, è in grado di mantenere un carico di 15 Ampere a 230V, parliamo di oltre 3 KW di potenza (tutta la potenza di una fornitura domestica ENEL standard), per cui può essere tranquillamente utilizzato anche in casa nel quadro di controllo di fornitura elettrica dell’abitazione.

Per la costruzione sperimentale dello scaricatore di sovratensioni di TIPO 2  per la mia stazione radio, sono necessari i seguenti componenti (Tot. Euro 49,50 circa) :

  • Interruttore termico 230 V 15A da pannello Euro 7,00 Amazon
  • 2 metri di filo smaltato da 2mm di diametro, per realizzare N. 2 bobine da 20 mm di diametro 14 spire in totale.(in alternativa può essere usato del comune filo elettrico di rame da 2,5 mmq avvolto su un tubo di plastica da 15-18 mm di diametro) Euro 1,00
  • 10 Varistori da 230 V ac 4.500 A tot. Euro 6,58 (Link Fornitore)
  • 4 condensatori 100 nF 250VAC Euro 2,27 x 4  ebay
  • 1 Scatola in allumino pressofuso 93X39X31mm Euro 14,57  ebay
  • 1 Porta Fusibile da pannello con Fusibile da 25 A Ritardato Euro 3,15 ebay
  • KIT BASETTA CON ANCORAGGI 38x80x1,6mm SF Vers.KA120 Euro 6,00 ebay

Il cuore della protezione, è il Varistore, ecco le specifiche dei Varistori (MOV) utilizzati per la realizzazione dello scaricatore di sovratensione per la mia stazione radio, poi facciamo un pò di calcoli per capire le specifiche tecniche di ciò che andremo a realizzare:

B72214S0231K101 – Varistore TVS, 230 V, 300 V, Serie StandarD, 595 V, Disco 14mm, Varistore Metallo Ossido (MOV)

B72214S0231K101 - Varistore TVS, 230 V, 300 V, Serie StandarD, 595 V, Disco 14mm, Varistore Metallo Ossido (MOV)

Produttore EPCOS
Cod. produttore:B72214S0231K101
Codice Prodotto1004389
Gamma di prodotti Serie StandarD
Datasheet tecnico: (EN)

Visualizza tutti i documenti tecnici

Informazioni sui prodotti

: 230V
:300V
:Serie Standard
:595V
:Disco 14mm
:Varistore Metallo Ossido (MOV)
:4.5kA
:-40°C
:85°C
:60J

Come avviene la protezione tramite il varistore dalla sovratenzione? Nella Figura A, che segue viene rappresentato un picco (transiente, sovratensione) di pochi microsecondi che si va a sommare alla tensione sinusoidale della rete elettrica. Quando la sovratensione arriva ai capi del varistore e supera o è uguale alla Tensione di Bloccaggio del Varistore, questo fa scendere istantaneamente la sua resistenza elettrica a 0 Ohm (cortocircuito) evitando che passi oltre. I Varistori presenti nel circuito di protezione, abbassono a zero la resistenza elettrica come si vede in Figura B.

Figura A

Figura B

La Figura B rappresenta come si abbassa bruscamente, la resistenza elettrica del varistore nel momento in cui il transiente, la sovratensione, supera la Tensione di Bloccaggio del Varistore. Il singolo varistore che ho scelto per questo progetto, ha un di 4.500 A. Avendo collegato tutti i varistori, accoppiati in parallelo, avremo che il  sarà di 9.000 A (9 KAmpere) . Segue lo schema elettrico dello scaricatore sovratensioni:

Schema elettrico dello scaricatore di sovratensioni, adeguato alla nostra tensione di rete 230 V 50 Hz.

I 4 condensatori da 100 nF 250Vac, vanno collegati 2 in serie e poi altri 2 in serie, formano un condensatore da 100 nF ma con una tensione di 500Vac, che sostituirà il condensatore da .068 600 V, presente nello schema originale americano:

Collegare bene le masse allo scatolo metallico, non usare mammut con vite, ma saldare tutti i componenti direttamente sugli ancoraggi della basetta in bachelite, con filo elettrico isolato non inferiore a 2,5 mmq.

Collegare la massa esterna della scatola metallica al morsetto equipotenziale della messa a terra della stazione radio (articolo di riferimento). Nel caso di intervento dello scaricatore di sovratensioni è possibile che si bruci il fusibile da 25 A, o intervenga l’interruttore termico o la protezione presente sull’impianto elettrico, (salvavita, interruttore generale, interruttore del contatore ENEL) entri in azione, spegnendo, interrompendo, la fornitura di corrente agli apparati collegati allo Scaricatore di Sovratensioni TIPO 2, è normale significa che è avvenuta la protezione.  

Seguono le foto dei materiali impiegati nel dettaglio:

Articoli di riferimento:

COSTRUIRE UNO SCARICATORE DI TIPO 1 CON SPINTEROMETRO PER STAZIONE RADIO – Aggiornato

FULMINAZIONE DIRETTA E INDIRETTA – STUDIO DELLE SOVRATENSIONI

Messa a Terra Stazione Radio e Mappa caduta Fulmini

FULMINAZIONE – Scaricatore di sovratensione di Tipo 1, 2 e 3

Da Wikipedia,  Il Varistore https://it.wikipedia.org/wiki/Varistore

Antonio FLAMMIA, Perito Informatico, Perito in Elettronica e Radioamatore IU8CRI.

L’autore dell’articolo declinata ogni responsabilità, relativamente al progetto sperimentale  presentato e all’utilizzo delle soluzioni suggerite nell’articolo e gli eventuali danni non saranno imputabili all’autore del presente articolo.

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