Skydda NMEA 2000-bussen mot blixtnedslag

[MathiasW 0]

Hey,

 

Under de senaste 4 åren har vi haft 5 mycket närliggande blixtnedslag. Aldrig en direkt träff, men tillräckligt nära (ca 50 meter) för att inducera en stor spänning i våra elektriska ledningar, vilket dödar vissa enheter varje gång.

När vi analyserade felmönstren blev det uppenbart att spänningsinduktionen på NMEA 2000-bussen är en av de stora dödsorsakerna. I många fall har vi upptäckt att enheterna gick offline, men fortfarande fungerade bra som fristående enheter. (Som VHF-radio, sjökortsplotter, etc.). Detta tyder på att överspänningen stekte NMEA 2000-chipsetet i enheterna, men inte gjorde någon annan skada.

Tyvärr är det mycket svårare att hitta överspänningsskydd för NMEA 2000-bussen, medan överspänningsskydd för +/- matningsledningarna är lätta att hitta på Internet.

Om du vet att NMEA 2000-bussen på den fysiska nivån är identisk med den gamla goda CAN-bussen som används i bilindustrin och, på senare tid, i smarta hem, blir ditt sökområde lyckligtvis bredare. Och mycket riktigt, i smarta hem kan man hitta överspänningsskydd för CAN-bussen!

Så jag köpte ett par och började installera dem. De är ganska billiga, men du måste installera ett i varje drop line på bussen, och det är lite tråkigt eftersom de inte levereras med NMEA 2000-kablar. Den goda nyheten är dock att dessa överspänningsskydd för CAN-bussar faktiskt är kompatibla med NMEA 2000-bussen och att alla enheter fungerar som tidigare. Det är en bra början!

Jag kommer dock att avstå från att göra det ultimata testet i verkligheten, om jag kan undvika det... :D

Här är en länk med mer information om hur jag gick tillväga: https://trimaran-san.de/en/protecting-boats-against-impacts-of-lightning-strikes/
Hälsningar, Mathias
 

[IngemarE 3 598]

52 minuter sedan skrev MathiasW:

Den goda nyheten är dock att dessa överspänningsskydd för CAN-bussar faktiskt är kompatibla med NMEA 2000-bussen och att alla enheter fungerar som tidigare. Det är en bra början!

Inte alls så konstigt att skydden passar eftersom NMEA 2000 är en CAN-buss 😉

 

Ser i din länk att du avleder blixtenergin till NMEA-kabelns skärm. Det är absolut inte optimalt, då energin du matar in i skärmen kommer "smitta" in sig tillbaks på de andra ledningarna i alla fall. Dessutom kräver det att enheten som sitter efter har en design som skiljer skärmen från jord och att den sedan är separat ansluten till riktig markjord (vattnet), i annat fall hoppar energin bara rakt in i apparaten ändå.

 

A och O när man skyddar mot sådana här saker, inte helt olikt ESD (statisk elektricitet), är att ha en lågimpediv avledning på filtren till verklig jord. Alltså en elektrisk förbindelse ner i vattnet. Det är ju dit energin vill utjämna sig, och det är därför som det är en jordsymbol på skyddets plint.

Att filtrera ut spikarna till skärmledaren kanske känns bra, men den kommer som sagt "smitta ner" de andra den ligger vid nästan direkt, då det är snabba spikar och överhörningen behöver inte vara så stor för att omintetgöra filtrets funktion. Tänk på att vi talar om spänningsspikar i kV-klassen, och de hoppar/kopplar med lätthet runt och över till där de tycker, bara de ligger bredvid andra ledare i en bit kabel eller kommer in i apparaten via en kontakt.

 

För att tala klartext så skickar du ju i praktiken bara runt spikarna och sedan in i samma enhet, trots filtret. Du måste ju avleda dem någonstans, energin "försvinner" inte bara. Nu "avleder" du dem in i NMEA-apparaten.....

 

Många enheter har en anslutning för just riktig jord, då de i många fall redan har inbyggda överspänningsskydd (och måste ha det ur godkännandesynpunkt). Men utan rätt anslutning för avledning så fungerar givetvis inte de heller, och det är inte många som bryr sig om att koppla in denna "riktiga" jordanslutning vid installation. Ofta för att man kanske inte riktigt förstår varför den behövs.

Här är ett exempel ur installationsmanualen på en av Raymarines AP (EV-100). @MathiasW, har du kopplat in dessa extra "RF-jordar" som dina prylar faktiskt kräver och som gör att deras inbyggda filter fungerar innan du började hitta på egna lösningar ?

 

Redigerad 24 Juli , 2023 av IngemarE

[MathiasW 0]

Tack! Det var en intressant insikt!

Jag har ingen mark lätt tillgänglig. Flerskrovsbåt, så all plast. Så jag trodde att skärmen var så bra som jag kan göra den. 

Men jag kommer att ompröva min strategi. Och i vilket fall som helst får jag se vad som händer nästa gång. Det kan inte bli mycket värre, eftersom nästan alla enheter var döda förra gången...

[IngemarE 3 598]

Och om du tittar i installationsmanualen för just det skyddet du använt, så är de ju mycket tydliga på att jordanslutningen/avledningen skall kopplas med en separat kabel till anläggningens skyddsjord (då de egentligen är gjorda för att installeras i en infrastruktur):

 

Den kan du ju inte dra till en annan ledare i samma kabel (låt vara att den heter "skärm"), en kabel som sedan går in i precis samma kontakt och apparat som innan, och tro att spänningarna har försvunnit....

 

[IngemarE 3 598]

9 minuter sedan skrev MathiasW:

Och i vilket fall som helst får jag se vad som händer nästa gång.

Varför vänta till "nästa gång" ?  Gör om och gör rätt nu, det blir billigare 😉

 

9 minuter sedan skrev MathiasW:

Jag har ingen mark lätt tillgänglig. Flerskrovsbåt, så all plast.

Inga problem, du har väl någon skrovgenomföring i metall ?  Eller sätt dit en extra, enbart för ändamålet.

 

Men jag anar att du nog ändå vill tro liiiite på din egna lösning i alla fall. Som sagt, det blir dock billigare att se över det nu. I alla fall börja skapa förutsättningar för att filtren som apparaterna redan har kan fungera som tillverkaren tänkt.. 😉

 

Redigerad 24 Juli , 2023 av IngemarE

[MathiasW 0]

Ingen anledning att bli sarkastisk här!

Jag är tacksam för att du delar med dig av dina insikter, men det är inte lätt att genomföra det du föreslår.

Mitt skrov har bara en liten metallbit på utsidan, som uttryckligen inte rekommenderas för denna användning.

Jag kanske kan använda kopparfärg på insidan av skrovet, typ en kvadratmeter, och fästa den där.

Så länge de inducerade spänningarna inte är för stora (dvs. så länge blixten inte är för nära/för stark), kommer dioderna fortfarande att kunna kortsluta en del av dem. De förlitar sig inte på jord, utan kortsluter mellan respektive ledningar.

[IngemarE 3 598]

27 minuter sedan skrev MathiasW:

Ingen anledning att bli sarkastisk här!

Jag är tacksam för att du delar med dig av dina insikter, men det är inte lätt att genomföra det du föreslår.

Mitt skrov har bara en liten metallbit på utsidan, som uttryckligen inte rekommenderas för denna användning.

Jag kanske kan använda kopparfärg på insidan av skrovet, typ en kvadratmeter, och fästa den där.

Jo, eftersom du registrerar dig på forumet för att presenterar din lösning - som inte är en lösning - så kan man kanske behöva vara extra tydlig. Det du gör är i princip att fixa en åskledare utan att ansluta den till jord, bara för att "det är inte lätt att genomföra". Men då FÅR du ju inget skydd.

 

Glöm det där med kopparfärg, aluminiumfolie och annat. Här är det en riktig metallisk anslutning som gäller - läste du inte det jag klippte in från t ex Raymarines manual ?

 

27 minuter sedan skrev MathiasW:

Så länge de inducerade spänningarna inte är för stora (dvs. så länge blixten inte är för nära/för stark), kommer dioderna fortfarande att kunna kortsluta en del av dem. De förlitar sig inte på jord, utan kortsluter mellan respektive ledningar.

Ja, dioderna kommer kunna kortsluta diffspänningen m.m. mellan ledarna i kabeln.

Men om du kan lite ellära eller har jobbat med dylika skydd i strukturer så vet du ju också att det inte är mellan ledarna i samma kabel problemen/spänningen uppstår vid åskurladdning eller störningar från omgivningen. I synnerhet inte i en partvinnad kabel, och i synnerhet inte med den lilla avståndsskillnaden varje enskild ledare i kabeln har procentuellt sett till blixtens avstånd - de kommer i princip utsättas för samma fältstyrka och hela kabeln kan därför ses som en och samma ledare (antenn) som fångar upp detta.

 

Det stora problemet som skjuter sönder interfacet i apparaterna är att kabeln som helhet får en potential långt över andra referenser som instrumentet kan ha (minus via motor/propelleraxel o.s.v.). Det är vad urladdningsrören i skyddet  skall ta hand om (eller transorbdioderna på inbyggda skydd), och skicka iväg ner i backen via avledningskabeln. Men det är den ledaren som du kopplar in i NMEA-kabeln igen.

 

Ungefär som att du försöker bromsa en rullande vagn och står på vagnens golv istället för på marken.

 

Till andra som läser detta - det föreslagna tipset fungerar INTE som åskskydd kopplat så som TS föreslår. En bra början om man har åskproblem är dock att skaffa en vettig jordpunkt på sin båt och ansluta enligt installationsmanualen, så kan instrumentens inbyggda skydd få en chans att rädda dem.

 

Redigerad 24 Juli , 2023 av IngemarE

[Georg_Ohm 4 831]

Hur (dåligt) skulle en sådan där sintrad platta man kan använda som signaljord fungera mot åskurladdningar?

Det är ju en platta av nån kopparhaltig legering som sitter på utsidan av båtens botten med en genomgående anslutning som kan leda bort oönskade strömmar. 
Jag menar då inte vid en direktträff, då lär ju egentligen ingenting skydda, då slår kanske blixten hål i skrovet vid en sådan platta eller vid annan skrovgenomföring. Men skulle en sån platta kunna vara användbar i detta sammanhang där det finns laddningar i luften runt båten?

 

[IngemarE 3 598]

22 minuter sedan skrev Georg_Ohm:

Hur (dåligt) skulle en sådan där sintrad platta man kan använda som signaljord fungera mot åskurladdningar?

Det är ju en platta av nån kopparhaltig legering som sitter på utsidan av båtens botten med en genomgående anslutning som kan leda bort oönskade strömmar. 
Jag menar då inte vid en direktträff, då lär ju egentligen ingenting skydda, då slår kanske blixten hål i skrovet vid en sådan platta eller vid annan skrovgenomföring. Men skulle en sån platta kunna vara användbar i detta sammanhang där det finns laddningar i luften runt båten?

 

Absolut.

Fast för spänningar och framförallt statiska fält behövs ingen stor area, då spänningen må vara hög men strömmen mycket låg (hög impedans). Så t ex en liten genomföring räcker.

Men det är viktigt att det är metallisk förbindelse och inga plåtar eller att man förlitar sig på målad ev. ledande färg på insidan, då varje isolerande skikt kommer ge en ovilja för energin att ta den vägen och kanske hellre hoppa mellan kretskortbanorna inne i en apparat eller kontaktdon....

 

Vid en direktträff kommer inte blixten bry sig så mycket om denna genomföring eller dess kabel (som lär brinna av ändå) - den slår rakt igenom där den vill. Dock kan man avleda i alla fall en del till utsidan genom att ha släpkablar kopplade till vanten om det är en segelbåt.

Men en direktträff är lite annorlunda (och väldigt ovanlig, som tur är) än de elektriska fält som även en bra bit ifrån omgärdar en blixt. Och även före en urladdning så finns det ju ofta ett statiskt elektriskt fält som kan bli ganska kraftigt. Har man - som jag - en del antennkablar uppe i träden så vet man att det som blir mellan kabeltrådarna i antennkabeln kan vara ganska höga spänningar vid sådan väderlek.

Redigerad 24 Juli , 2023 av IngemarE

[Georg_Ohm 4 831]

Jag har nämligen en sån platta, liggandes hemma… men där gör den ingen nytta.

Det är mullrat en del in över land, barna har hunnit räkna till mer än 10 mellan blixt och knall.

Har höga ”åskledare” av nån slags aluminiumlegering på flera båtar runt omkring.

Men ett par släplinor och nedfällda/bortskruvade antenner skulle nog vara bra, om nu Tor skulle svinga sin hammare igen.

[MathiasW 0]

2 hours ago, IngemarE said:

Jo, eftersom du registrerar dig på forumet för att presenterar din lösning - som inte är en lösning - så kan man kanske behöva vara extra tydlig. Det du gör är i princip att fixa en åskledare utan att ansluta den till jord, bara för att "det är inte lätt att genomföra". Men då FÅR du ju inget skydd.

 

Glöm det där med kopparfärg, aluminiumfolie och annat. Här är det en riktig metallisk anslutning som gäller - läste du inte det jag klippte in från t ex Raymarines manual ?

 

 

 

Sant, men varför insinuera att jag ändå skulle hålla fast vid min lösning? Det var helt onödigt!

Eftersom den inducerade strömmen i huvudsak är växelström och inte likström, förstår jag inte varför en stor kapacitiv koppling med vatten via en bra metallfärg på insidan av skrovet skulle vara ineffektiv. Åtminstone erbjuds denna lösning också i den Palstek-bok som jag har hänvisat till.

Och ja, jag läste vad du har kopierat från Raymarine AP. Jag har just kontrollerat min B&G AP, hur den installerades av elfirman som arbetade för varvet, och de anslöt autopiloten till jord. Åtminstone finns det en kabel ansluten till stiftet. Jag har inte dragit den till andra änden än.

[MathiasW 0]

IngemarE,

 

Du är inte helt konsekvent i dina uttalanden. Om det är sant att trådarna i NMEA-kabeln inte tar upp mycket spänning i förhållande till varandra - och jag kan se den poängen - då är samma sak sant för NMEA-kabelns metalliska skärmning. Men om det är sant kommer gasurladdningen inte att utlösas över huvud taget och det finns därför inte heller någon energi som matas tillbaka till kabeln, som du påstår.

 

I detta fall skulle det helt enkelt vara så att gasurladdningen inte utlöses.

Om jag däremot ansluter till en annan jord någon annanstans i fartyget med en ledning som dras på en helt annan väg i fartyget, då kan det vara så att denna ledning tar upp spänning och orsakar problem. 

 

Jag ser risker och ineffektivitet på båda hållen.

[IngemarE 3 598]

24 minuter sedan skrev MathiasW:

....och de anslöt autopiloten till jord.

Men det var ju den jorden (på båtskrovet givetvis) du alldeles nyss skrev att du inte kunde få till utan en massa besvär....?

 

25 minuter sedan skrev MathiasW:

Eftersom den inducerade strömmen i huvudsak är växelström och inte likström, förstår jag inte varför en stor kapacitiv koppling med vatten via en bra metallfärg på insidan av skrovet skulle vara ineffektiv

Tror du blandar ihop det med EMC/radio, kanske eftersom många installationsanvisningar kallar denna för "RF ground" (eftersom den också ofta används för att filtrera ner/bort radiofrekventa störningar).

 

Men den inducerade strömmen vid en blixt (som ju är det vi talar om i denna tråden) är en peak av ett statiskt likspänningsfält. Inga växelströmmar. Ungefär som en bauta-ESD-urladdning. Och då skall det vara metallisk förbindelse på skyddet, då varje isolationsavstånd på vägen till mark/vatten kommer göra att störpulsen hellre hoppar över någon annanstans - som jag skrev ovan.

 

Nu leder ju kapacitanser rent teoretiskt även spikar - i alla fall en gång, tills de är uppladdade. Men lägg där till att det före en blixt ofta är ett ansenligt statiskt elektriskt fält som byggts upp under en tid (innan det blir så högt att det blir "överslag" - en blixt) så kommer denna kapacitiva koppling en målad kopparyta på insidan skulle kunna innebära kontra vattnet inte alls ge den "kortslutning" som är önskvärd när peaken kommer. Och dessutom kan ju "kapacitansen" teoretiskt även hålla kvar laddning långt efteråt. Inte alls kul !

 

Nej, det finns ju en anledning till att t ex Raymarine specar som de gör. Eller hur ?

 

Sedan kan man tyvärr inte lita på firmors kunskap om detta, vare sig de jobbar med eller för båtvarven. Många här på forumet kan nog vittna om både varv och sakkunniga firmor som inte gjort som de borde.

Likaså finns det många "sanningar" som skrivits i böcker, men som sedan kanske visat sig inte varit riktigt så sanna eller snarare generella. I synnerhet inom EMC/ESD/åskskydd. Men det är en annan diskussion 😉

 

 

 

[IngemarE 3 598]

55 minuter sedan skrev MathiasW:

Du är inte helt konsekvent i dina uttalanden

Jodå 🙂

 

55 minuter sedan skrev MathiasW:

Om det är sant att trådarna i NMEA-kabeln inte tar upp mycket spänning i förhållande till varandra - och jag kan se den poängen - då är samma sak sant för NMEA-kabelns metalliska skärmning.

Ja. Problemet är att hela kabeln fungerar som en antenn, som plockar upp det hiskeliga statiska elektriska fält som är omkring en blixt. Denna potential stoppas in i instrumentet, som har andra referenser såsom batteriminus och kablar åt lite andra håll också. Därför gäller det att skyddet och instrumentet har en avledningsledare/referens som säkerställer att hela kabeln inte svävar uppe på en massa kV.

 

55 minuter sedan skrev MathiasW:

Men om det är sant kommer gasurladdningen inte att utlösas över huvud taget och det finns därför inte heller någon energi som matas tillbaka till kabeln, som du påstår.

Blixtenergin är ju inte någon energi/potentialskillnad mellan kabelns ledare, det är som sagt hela NMEA-kabeln du får betrakta som "antennen" som plockar upp fältet, och i relation till instrumentets andra referenser/anslutningar blir detta ett problem då instrumentet ser en skyhög spänningspeak på varenda NMEA 2000-tråd som kommer in.

 

Du har helt rätt i att urladdningsrören nog inte kommer utlösas överhuvudtaget - så som du kopplat in avledningsledaren. Och OM de gör det, kommer energin bara att puttas in i kabeln igen. För deras referens, avledningsledaren, har ju i princip samma potential som de ledare de skall skydda.

Med vagnen ovan som liknelse: Med din koppling så står de ju med sina fötter ovanpå vagnen och jämför de andra ombordvarande på vagnen med vagnens hastighet, inte med markens. Då kan inget bromsas/skyddas

Vagnen i sig, som helhet (läs: hela kabeln) har dock en energipotential relativt mark/vatten (läs: instrumentet) som är skyhög.

 

Referensen skall ju därför vara marken/vattnet, och då fungerar skyddet (och bromsen för vagnens framfart). Inte en annan ledare i kabeln, dvs något ombord på vagnen:

 

Tror du fixerat dig vid de enskilda trådarna/ledarna/skärmen i NMEA-kabeln i tänket. De sitter alla i samma båt (i princip)  när det kommer till blixtens inducerade fält, så det är ju hela kabeln som sådan som måste ner i nivå. Tänk dig den som en enda ledare. Och då är det dess spänningsnivå relativt mark/vatten som vi talar om.

 

------------------------

 

Sedan är faktiskt inte säkert man löser alla problem genom att koppla in en avledningsledare till en bra jordpunkt. Alla ledare är induktanser, och sådana bromsar snabba strömändringar. Är det långa ledare kommer den "levande" änden (dvs den som inte är jordad) inte vara ideal och perfekt, och en viss spänningspotential kan uppstå där i alla fall. Därför rekommenderas ofta att koppla instrumentens "RF ground" till en gemensam punkt först, om det är långt till den äkta jorden eller riskerar att bli trassligt med kablagen. Då har instrumenten och skydden (interna och externa) i alla fall ungefär samma potential/referensnivå. Raymarine skriver ju också om vikten av grov kabel och att hålla den kort.

Man får heller inte glömma att även denna avledningsledare är en "antenn" för blixtens elektriska fält, så potentialen vid instrumentet är tillfälligt sannolikt inte helt perfekt av den anledningen heller.

 

Men det är i vart fall enormt mycket bättre att koppla in den dit den skall på instrumenten och till ev. filtrets avlednings/jordskruv än att inte ha den alls. Eller att koppla instrument och filter/skydd till en målad kopparyta i tron att det skall jorda ner åskans ett statiska DC-fält.

 

På en bil är allt mycket lättare, för där finns ju karossen som är en nära nog ideal jord, rent elektriskt 🙂

Redigerad 24 Juli , 2023 av IngemarE

[Ronnienr10 106]

En liten fråga ang detta ämne.Jag har skalat 4 startkablar som jag fäster i för, topp samt akterstag,tänkte att det skulle klara båten vid en blixtträff.Är ofta på öppet vatten utan möjlighet att komma i skydd av ö eller något som är högre än masten.instrumenten är inte det viktiga utan att inte få hål i skrovet .Har även manuell kompass.Jag hittar hem .Ronnie Ska tillägga genomgående mast men ca 50cm plast till kölen.

Redigerad 24 Juli , 2023 av Ronnienr10

[IngemarE 3 598]

25 minuter sedan skrev Ronnienr10:

En liten fråga ang detta ämne.Jag har skalat 4 startkablar som jag fäster i för, topp samt akterstag,tänkte att det skulle klara båten vid en blixtträff.Är ofta på öppet vatten utan möjlighet att komma i skydd av ö eller något som är högre än masten.instrumenten är inte det viktiga utan att inte få hål i skrovet .Har även manuell kompass.Jag hittar hem .Ronnie Ska tillägga genomgående mast men ca 50cm plast till kölen.

Sannolikt tar den mesta blixtenergin vägen genom startkablarna, dvs på utsidan.

 

Sedan kanske det krävs mer än en manuell kompass för att du skall hitta hem efter att ha varit ombord på båten under en direktträff....

[Ronnienr10 106]

Är medveten om detta,men om båten flyter får man hoppas att man kvicknar till🥴.Ronnie

[Georg_Ohm 4 831]

Det var väl två år sedan, tror jag… En sportfiskande far med sin som råkade ut för ett blixtnedslag ute vid Vinga, men sannolikt ingen direktträff. Om du nu kan läsa GP online.

Själv befann jag mig en bit i från, i hamn, jag såg blixten, och hörde senare tjattret på VHF… 

 

Och vad vill jag ha sagt med det… är väl att man nog inte överlever en direktträff, i båt, ute på havet eller på sjön, iallafall inte i en öppen båt. Nu var det ju hjärt och andningsstillestånd, den tillfälligt döva sonen gjorde HLR tills KBV och SSRS nådde fram.

 

Sedan finns det mirakelhistorier om hur exempelvis golfare och fotbollspelare överlevt, men sannolikt då inte direktträffar, eller så har det varit ”små” urladdningar.

[Ronnienr10 106]

För många år sedan när det var översvämning på Tjörn,låg jag med min motorbåt på rammen blixten slog ner ca 50 meter bakom oss i berget.det osa svavel och man var lomhörd ett bra tag efteråt,men inga skadade.Förhoppningsvis sitter jag i sittbrunnen vid en direktträff och hoppas på att klara det,men bättre med det skyddet man kan ordna än inget alls.😇 Ronnie

[raol 2 364]

Det är ju ett enormt spann i styrka på blixtar. Man har dessutom lite bättre skydd om det regnar kraftigt, helst med riktiga regnkläder på, så att man har ett vattenskikt ytterst som kan leda det mesta av blixten runt kroppen. Och det regnar ofta när det åskar så det är en icke försumbar faktor för överlevnad.

 

[buzzer 27]

Det finns ju även CANbus isolators, som optisk isolerar signalerna och som kanske kan vara ett komplement? Dessa brukar iaf klara uppåt några kV vilket kanske är tillräckligt som komplement till de avledningsmetoder ni diskuterat...tex om nu elektroniken fortfarande går sönder vid närliggande blixtnedslag. 

[raol 2 364]

Måste ju säga att det är oerhört oturligt att ha drabbats FEM gånger, när de flesta båtägare aldrig drabbas.

 

[IngemarE 3 598]

8 timmar sedan skrev buzzer:

Det finns ju även CANbus isolators, som optisk isolerar signalerna och som kanske kan vara ett komplement? Dessa brukar iaf klara uppåt några kV vilket kanske är tillräckligt som komplement till de avledningsmetoder ni diskuterat...tex om nu elektroniken fortfarande går sönder vid närliggande blixtnedslag. 

Yes, mycket användbara om man behöver galvaniskt (metalliskt) avbrott på CAN-bussen mellan olika strukturer, delar i stora fordon o.s.v. för att undvika strömloopar. eller för att tillfälligt gå över via opto genom väggen när man mäter i skärmade labb (där man skulle förstöra skärmningen om man drog igenom en metallisk kabel genom väggen).

 

Problemet är att dessa inte är passiva utan kräver matningsspänning, dvs inkopplade till annat och andra potentialreferenser. Och då kvarstår samma problem som med CAN-interfacet i instrumentet.

Redigerad 25 Juli , 2023 av IngemarE

[buzzer 27]

1 hour ago, IngemarE said:

Problemet är att dessa inte är passiva utan kräver matningsspänning, dvs inkopplade till annat och andra potentialreferenser. Och då kvarstår samma problem som med CAN-interfacet i instrumentet.

Tänker att dessa såklart ska placeras nära instrumentet det ska skydda och delar då matningsspänning och potentialreferens?  Men är det kV spikar på matningen som har sönder instrumentet kommer det ju inte att hjälpa...

[IngemarE 3 598]

47 minuter sedan skrev buzzer:

Tänker att dessa såklart ska placeras nära instrumentet det ska skydda och delar då matningsspänning och potentialreferens?

Problemet är att de kräver matning till båda sidorna, dvs även "utsidan" av isolatorbarriären, eftersom CAN är dubbelriktad och isolatorn ju måste kunna "driva" signal utåt också. Och det är den sidan/kretsarna som då ligger lika illa till som om det var interfacet i instrumentet.

 

Sedan har en del CAN-opto löst denna "andra sidas" matningsbehov genom att ha en inbyggd DC/DC som även den är galvaniskt skild via switchtransformator, och man behöver då bara mata ena sidan.

Men denna DC/DC är ju också elektronik och då isolationsförmågan är ganska begränsad (500V eller så) så är den ingenting för blixtens omgivande fältstyrka att slå igenom - OM prylen inte kombineras med just skydd och avledare. Fast då är vi ju tillbaka på ruta ett.....

 

Från en Application Note om hur man designar just optoisolerat CAN, där man berör problematiken och rekommenderar skydd till "riktig" jord även på optoisolerade interface:

 

Hur man än vänder sig har man......o.s.v. Visst går det att göra andra lösningar som kanske gör det lite mer motståndskraftigt och tänket med en optobarriär är inte alls fel. Men samtidigt för man in ny elektronik och nya kopplingsvägar, som dessutom inte är gratis.

 

Ofta är då den enkla lösningen absolut mest för pengarna och minst krångel - enkla skyddskomponenter och/eller utnyttja det som redan finns inbyggt med en avledning av energin till "säker" potential... 😉

 

 

Redigerad 25 Juli , 2023 av IngemarE

[MathiasW 0]

18 hours ago, raol said:

Måste ju säga att det är oerhört oturligt att ha drabbats FEM gånger, när de flesta båtägare aldrig drabbas.

 

Jaha, ja, vi är inte roade av det. Men blixtnedslag är mycket mer troliga och mycket starkare i Panama, Costa Rica och Bahamas, som är de platser där vi drabbades. I mitt hem, norra Tyskland, har jag aldrig någonsin sett blixtar med en sådan kraft. Ibland har jag suttit vid min roderstation och hållit för öronen med fingrarna i väntan på den stora smällen. Men den kom aldrig då...

[MathiasW 0]

Alla, 

Jag är mycket tacksam för all feedback jag fått.

 

IngemarE, 

Jag har en del teknisk bakgrund och jag tror att jag förstår vad du säger. Men jag är fortfarande mycket tveksam till att slinga tillbaka till den centrala PE-punkten, med en ny kabel. Mellan denna kabel och NMEA-kabeln som jag försöker skydda kommer det att finnas en yta och genom denna slinga kommer induktion att krypa in. Detta kan vara mer än jag trodde från början. Jag vet bara inte om jag verkligen skulle förbättra saker på det här sättet. Vissa människor avråder starkt från detta. 

 

Beträffande ledande färg som jord... Du hänvisar till jord som RF-jord, vilket redan indikerar växelström och inte likström. RF är radiofrekvens. Och ja, det kommer att vara ett snabbt föränderligt likströmsfält, inte ett växelströmsfält med många svängningar. Men det borde inte spela någon roll. Det är gradienten i förändringen av fältet som spelar roll. Den kommer att transporteras genom en kondensator. Men även här är jag orolig för att lägga till ännu en jordslinga i systemet.

 

Eftersom jag har en del statistik med 5 nästan träffar...

 

Med ett undantag, vindsensorn (sensorn på toppen samt gränssnittet till bussen, båda skadades), har det alltid varit enheter som hade både NMEA 2000 och någon extra matningsspänning ansluten till dem, som dog. Men det verkar som om bara deras NMEA port dog. Jag kan fortfarande använda min VFH-radio för att ringa samtal, jag kan använda min plotter med en lokal karta och dess inbyggda GPS-mottagare, jag kunde till och med ladda ner en ny FW till min AIS via USB. 

Så de gillar uppenbarligen inte spänningsskillnaden.

 

Nu har jag tagit isär min autopilot och tittat på kortet. NMEA-bussen är galvaniskt fint separerad från resten och kommunicerar via optokoppling. Jag kunde se två varystorer. Och som sagt, på kortet finns det ett PE-stift, och det är anslutet till en tråd. Men på grund av den galvaniska separationen är den naturligtvis inte till någon nytta för NMEA-bussen.

 

[IngemarE 3 598]

Först tror jag du borde läsa hela tråden igen ett par gånger. Och reflektera lite mellan varje genomläsning. För jag är rädd att du nog missat en hel del detaljer och saksammanhang 😉

 

49 minuter sedan skrev MathiasW:

Mellan denna kabel och NMEA-kabeln som jag försöker skydda kommer det att finnas en yta och genom denna slinga kommer induktion att krypa in. Detta kan vara mer än jag trodde från början.

Läs det jag (och instrumenttillverkarna) skriver om att först samla avledningsledarna lokalt om det blir långt.

 

49 minuter sedan skrev MathiasW:

Beträffande ledande färg som jord... Du hänvisar till jord som RF-jord, vilket redan indikerar växelström och inte likström. RF är radiofrekvens.

Nej, läs igen !  Jag hänvisar till jord som metallisk likströmsjord, sedan skriver jag att instrumenttillverkarna ofta kallar denna för RF-jord. Som sagt - läs....

 

49 minuter sedan skrev MathiasW:

Och ja, det kommer att vara ett snabbt föränderligt likströmsfält, inte ett växelströmsfält med många svängningar. Men det borde inte spela någon roll. Det är gradienten i förändringen av fältet som spelar roll. Den kommer att transporteras genom en kondensator.

Som sagt läs det jag skrivit. Nej, det kommer inte fungera. Det är ju heller liksom inte fältfritt innan blixten laddar ur heller (vilket redan laddat kondensatorn en del, vilket jag ju förklarat).

En kondensator som färgen kommer utgöra en del av kommer f.ö. ladda upp sig fullt i princip direkt vid blixtfält då den är kapacitansmässigt väldigt liten (det är tjock plast i skrovet) och energin stor. Under resten av tiden transporterar den bort just ingenting, och energin får ta andra vägar.
Dessvärre riskerar laddningen/potentialen dessutom att ligga kvar ett tag efter blixtens urladdning - om din färgarea fortfarande är hel då. Så glöm det där med att måla och kapacitans, du är visserligen teoretiskt rätt en bit men kommer inte hela vägen.

 

49 minuter sedan skrev MathiasW:

Men även här är jag orolig för att lägga till ännu en jordslinga i systemet.

Du lägger inte till en jordslinga. Urladdningsrören är i princip luftgap och har ju ingen förbindelse förrän vid urladdningen.

 

49 minuter sedan skrev MathiasW:

NMEA-bussen är galvaniskt fint separerad från resten och kommunicerar via optokoppling. Och som sagt, på kortet finns det ett PE-stift, och det är anslutet till en tråd. Men på grund av den galvaniska separationen är den naturligtvis inte till någon nytta för NMEA-bussen

Hur vet du att det inte är till någon nytta för NMEA med en bra avledare kopplad på PE ?  Det är även för en garvad elektroniknisse nämligen ganska svårt att "se" om saker verkligen är galvaniskt isolerade och i så fall hur bra. Eller vart och hur ev. skydd ligger dragna/kopplade. Eller vilka spänningspeakar de kan hantera.
Överspänningsskydden kan ibland t.o.m. vara kretskortsbanor eller slitsar i kortet som medvetet lagts nära varandra så det ska bli överslag mellan dem vid överspänning. Ett väldigt vanligt och billigt sätt vid massproduktion.

Sedan är det ganska anmärkningsvärda slutsatser att dra och påstå att saker inte är till någon nytta, i synnerhet som de flesta tillverkare trycker ganska hårt på att denna avledare skall kopplas in. Tror du de har fel eller skriver det bara för att de "tror" det kan vara bra ?

 

Och om du läste sidospåret ovan om just optointerface så ser du att även den "yttre" optosiolerade sidan måste ha en matningsspänning. Dvs optoisoleringen löser signalmässiga problem med jordloopar som kan bli med många enheter matade från olika håll på ett nätverk (och det är seriöst och bra), men det har knappast något med åskskydd att göra.

 

Ja, ja. Du har fått en alternativ bild nu, och om du läser svaren eller fortsätter att bara skumma dem och gissa resten är upp till dig. Här kommer vi inte längre, och var och en har givetvis rätt att koppla som man vill i sin egen båt.

Men det är lite tråkigt att du modererar bort kommentarerna som jag försökt göra på din hemsida, sidan där du beskriver ditt filter/åskskyddsbygge och dess förträfflighet. Fast det är ju å andra sidan den förmånen man har som sajtägare - att man kan låta bara likasinnade komma till tals 🤔

 

(Nejdå, jag är inte alls bitter. Du gör som du vill nu, och jag har bara försökt förklara. Jag har haft att göra med många mycket mer bångstyriga ingenjörer än du i detta ganska komplexa kapitel inom elstörningar. Men förhoppningsvis har kanske du och andra som läser nu börjat ana att den lösning du presenterar på din hemsida (utan avledare) inte kommer fungera som åskskydd. Bara kosta en massa pengar och arbete).

 

 

Redigerad 25 Juli , 2023 av IngemarE

[Georg_Ohm 4 831]

2023-07-24 vid 20:19 skrev Ronnienr10:

För många år sedan när det var översvämning på Tjörn,låg jag med min motorbåt på rammen blixten slog ner ca 50 meter bakom oss i berget.det osa svavel och man var lomhörd ett bra tag efteråt,men inga skadade.Förhoppningsvis sitter jag i sittbrunnen vid en direktträff och hoppas på att klara det,men bättre med det skyddet man kan ordna än inget alls.😇 Ronnie

Tråden spretar redan.

Just på Rammen (ost Rörö) var det en (dubbel?) dödsolycka för nu en hel del år sedan, sent 1980-tal eller möjligen tidigt 1990-tal någon gång. Det var två killar som tältade, minns nu inte om båda förolyckades eller bara en av dem. @Makrokanske minns?

Nej, jag tror inte att man klarar en direktträff i båten även om man sitter i sittbrunnen. Möjligen kanske man inte råkar ut får den elektriska urladdningen, men tryckvågen lär vara betydande, trummhinnorna slås ut tillfälligt eller permanent, sannolikt blir man medvetslös om man inte dör på direkten. Man slungas mot någontingen slår ihjäl sig eller slungas överbord där man då drunknar.

Jag pessimistisk???

[raol 2 364]

4 minuter sedan skrev Georg_Ohm:

Nej, jag tror inte att man klarar en direktträff i båten även om man sitter i sittbrunnen. Möjligen kanske man inte råkar ut får den elektriska urladdningen, men tryckvågen lär vara betydande, trummhinnorna slås ut tillfälligt eller permanent, sannolikt blir man medvetslös om man inte dör på direkten. Man slungas mot någontingen slår ihjäl sig eller slungas överbord där man då drunknar.

Jag pessimistisk???

Det är värre än så. Strömmar kan induceras i nervbanor av blixtar i närheten och ge hjärtstillestånd och hjärnskador. Det är rätt vanligt med neurologiska problem efter blixtnedslag i omedelbara närheten även för folk som inte träffats.