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Cómo detectar sobretensiones en la red eléctrica

Los aparatos electrónicos tienen la costumbre de romperse en mi casa. En los últimos 2 años, más o menos, he tenido 3 ordenadores de sobremesa, 1 monitor y 4 teléfonos móviles que se han estropeado. No están completamente muertos como si no se encendieran. Pero en el caso de los teléfonos móviles, uno de ellos termina mostrando sólo la pantalla blanca en el brillo máximo, y no se puede apagar. Mientras que la pantalla táctil capacitiva de otro dejó de funcionar. Recientemente, mi Macbook Air de 8 meses de edad está jugando y no puede cargar de vez en cuando. No he encontrado una solución definitiva, pero apagarlo y reiniciarlo, o desenchufar el cable de alimentación unas cuantas veces parece funcionar... a veces....

Siendo estudiante de Ingeniería de Sistemas Informáticos, tengo la curiosidad y la sospecha de si puede ser algo relacionado con la naturaleza de mi casa lo que está afectando a estos aparatos electrónicos. Lo primero que pensé fue en las sobretensiones o picos de tensión de la fuente de alimentación principal de CA. Por lo que tengo entendido, éstas, a menos que sean lo suficientemente grandes, no suelen matar inmediatamente los aparatos electrónicos. Por el contrario, ponen a prueba el sistema y dan lugar a un acortamiento significativo de la vida útil. Y el acortamiento de la vida útil es exactamente lo que he presenciado.

Así que me preguntaba, ¿hay formas relativamente baratas y convenientes para probar mi teoría sobre los picos a través de la red? ¿O cualquier otro posible problema que pueda tener lugar?

Obviamente, puedo tener muy mala suerte, pero prefiero investigar y probar primero, ya sabes, al estilo de los ingenieros.

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aryeh Puntos 1594

Es muy posible que los fallos de sus aparatos no estén relacionados con los picos de maians.

Instalar supresores de sobretensión en las tomas de corriente en las que se utilizan equipos caros parece una muy buena idea. Pueden ser relativamente baratos y una solución de bricolaje es utilizar MOVs que son tan buenos como muchas ofertas comerciales más baratas.


A continuación se muestra un circuito y una descripción de patente GB2231672

Esto es "un poco básico" pero podría hacer un buen trabajo para hacer lo que quieres.

  • Un detector para detectar picos en una red eléctrica y para contar el número de picos que se producen durante un período de tiempo incluye un diodo zener (Z2, Z3) conectado en serie con una resistencia (R4) y un contador (IC1) que tiene una entrada conectada a través de la resistencia.

    El diodo zener y la resistencia están conectados en serie a la red eléctrica y el diodo zener tiene una tensión de ruptura de una magnitud tal que en condiciones normales no se rompe, pero al producirse un pico superior a una magnitud predeterminada el diodo zener se rompe y proporciona una entrada al contador.

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http://worldwide.espacenet.com/espacenetImage.jpg?KC=A&CC=GB&FT=D&NR=2231672A&date=19901121&locale=en_EP&flavour=firstPageClipping


Este interesante circuito combinado desde aquí detecta los picos de forma similar a la anterior, pero también añade "flutter" y ruido". Accionan LEDs pero se podría añadir un contador u otro monitor. Tenga en cuenta que las conexiones no aisladas a la red eléctrica pueden matar con facilidad.

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GGbro Puntos 30

Esto también podría deberse a una conexión neutra suelta o corroída en el servicio eléctrico, podría estar fuera en las conexiones de los servicios públicos, su medidor de servicio o panel eléctrico. Una conexión suelta como esa puede causar irregularidades de voltaje, como caídas de voltaje que causan los problemas que está teniendo o estaba teniendo. A lo largo de los años he visto esto muchas veces mientras solucionaba problemas eléctricos en hogares y establecimientos comerciales. Aquí hay algunas referencias útiles:

Mike Holts Loose Neutral

Pérdida de neutralidad

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ozmank Puntos 127

Cualquier causa es posible, pero creo que en cada caso se produjeron diferentes fallos en los componentes debido a diferentes factores de tensión o causas de fondo.

  1. Los teléfonos móviles pueden ser sensibles a la lluvia o a una humedad relativa superior al 90% a altas temperaturas si no hay un sello hermético en los conectores críticos. También depende de la cantidad de residuos en el flujo de soldadura y la entrada de polvo también si utilizan "proceso sin limpieza" o "con limpieza". Algunos huecos bajo el chip son difíciles de limpiar. Los conectores de cinta internos también pueden desplazarse cuando el teléfono se cae. También las juntas de soldadura débiles o las partes pesadas de la placa, como la pantalla, pueden romper las juntas si el teléfono se cae. Es difícil decir lo que el teléfono de estrés ha visto, sólo tal vez.

  2. El enchufe magnético de CC del Mac Air es excelente, pero es de plástico duro y el cable de CC es un cable flexible y blando. Las curvas pronunciadas en el cable en el enchufe y los tirones frecuentes son lo más probable. Resulta que tengo un Mac Air de 1 año de antigüedad y tengo 2 cargadores de CC diferentes y ambos son débiles en este diseño de alivio de tensión. Han optado por hacer que el enchufe sea demasiado fácil de conectar con un imán y de desconectar con un tirón, y por hacer un alivio de tensión inadecuado en la interfaz entre el enchufe duro y la cubierta blanda. Envolví mis dos enchufes con cinta adhesiva rígida (no cinta adhesiva) e incluso con eso uno está fallando en la interfaz del enchufe. ( Soy duro con el mío )

Rigidez graduada para que no haya curvatura brusca en el alambre. Una curva pronunciada es cualquier cosa con radio de curvatura < 20x el radio de la cubierta del cable está bien, pero con flexiones frecuentes. se producirá un fallo prematuro. Utilizan muchos hilos awg 48 más finos que un cabello humano para hacer un cable muy flexible, pero puede romperse sin síntomas físicos evidentes.

Puede que sea demasiado tarde para arreglarlo. Acabo de notar los mismos síntomas de fallo del cargador Mac Air DC en uno de mis cargadores como el tuyo y añadí unas cuantas vueltas de cinta de embalaje Tuck roja alrededor del cable junto al enchufe DC. Hasta ahora todo va bien, pero la próxima vez tendré que ser más cuidadoso. No más tirones accidentales del enchufe. (que se desconectan tan fácilmente con el enchufe magnético pero sobrecargan los cables.) Es engañosamente suave, un buen diseño pero con un fallo para los usuarios pesados que se desplazan con el cargador. Los cargadores estacionarios serían aún mejores, si se pudiera.

Lo mismo ocurre con los usuarios de cables de auriculares, audífonos y micrófonos y con los cables de cargadores de teléfonos móviles.

Si se quedan en la parte de atrás del escritorio, entre usos, podrían durar para siempre. Pero si se rellenan, se mueven de un lado a otro diariamente con el uso móvil, tal vez duren menos de 6 meses. Depende del alivio de la tensión cerca de ambos extremos del cable y de las flexiones frecuentes < 20x de grosor.

Los factores de tensión MTBF del cable dependen de la relación del radio de curvatura y de la frecuencia de la tensión radial y axial por día.

Los teléfonos móviles están diseñados para soportar las normas internacionales de ESD > 15kV. Si hay muchos relámpagos en su zona, consiga unos cuantos MOV del tamaño de una moneda de 25 céntimos para sus cables de extensión y haga un enchufe con uno. Su medidor de potencia en el hogar suprimirá los transitorios> 6kV, pero sin embargo la industria sólo certifica los equipos de consumo a 1500V o tal vez 3kV ya que 6kV cuesta más con los filtros de línea. Pero la protección más barata es un MOV con una capacidad de bloqueo justo por encima de la tensión máxima de la línea. Es bueno para 10 o 20 grandes sobretensiones.

**No es necesario un medidor de picos de alta calidad, a menos que sea realmente entusiasta. Pero puede querer un filtro de línea de lujo o simplemente uno barato.

Un medidor de picos barato es una alarma piezoeléctrica alimentada por corriente alterna con el interruptor encendido pero el cable roto y empalmado con exactamente un espacio de aire de 1mm y sellado con cinta adhesiva. Esto producirá una brecha de arco de 1kV +/-25% 1kV/mm para una brecha suave. Así que cuando se produzcan transitorios en la línea > 1kV usted sabrá que necesita un costoso $25~$ Filtro de línea de 50 con protección de 1500V utilizando reactancia CM, reactancia diff, MOV, TVS y tubo de gas con limitador de corriente.**

Los MOV son baratos, 25 céntimos por tipo. http://www.digikey.ca/product-detail/en/MOV-10D431KTR/MOV-10D431KTRCT-ND/2408233

Los cargadores de CC pueden ser propensos a averiarse con picos que queman el aislamiento del esmalte, pero más a menudo fallan debido al autocalentamiento o a la falta de flujo de aire libre (atascado bajo las mantas) y a la calidad del proveedor con un mal procesamiento de vacío del moldeo por inyección.

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