La Crosse/TFA/Technoline-sääsemien maadoitus sekä salama/ylijännitesuojaus

Aloittaja J.Jäntti, keskiviikko, 13.05.2009, 14:42

« edellinen - seuraava »

0 Jäsenet ja 1 Vieras katselee tätä aihetta.

J.Jäntti

FinWX Lohja-70A:n sääaseman salamakuoleman ja ukkoskauden avauksen johdosta suoritin hieman googlettamista ja tutkimustoimia.
Seuraava tieto saattaa kiinnostaa kaikkia teitä, jotka omistatte La Crosse-sääaseman (ja miksei muunkinmerkkisen sääaseman).

Salama- tai ylijännitesuojausta ei La Crosse WS-23xx- eikä WS-36xx-sarjan sääasemissa, eikä niiden sisartuotenimikkeissä (TFA, Technoline jne.) ole lainkaan.
Tämä pieni, mutta sitäkin merkityksellisempi asia on jäänyt täysin huomiotta, kun nimetön aasialainen elektroniikkavalmistaja on kyseisiä laitteita suunnitellut.

Suunnittelun erikoisuuksiin (tai niiden puutteeseen) kuuluu mm. se, että La Crosse käyttää RS232:n DTR- ja RTS-linjoja (DTR = Data Terminal Ready, RTS = Request To Send) luodakseen ns. virtuaalisen (tai kelluvan) maan konsolin ja tietokoneen välille. Yksi näistä linjoista on sidottu sääasemakonsolin piirilevyn maapisteeseen ja se kulkee siitä myös suoraan ulkoanturikeskittimelle ja siitä se jatkaa tuulimittarille asti.

Tällainen suunnittelu johtaa valitettavasti siihen, että mikäli sääasema on eri töpselissä (= eri 230VAC vaiheiden takana), kuin tietokone, jossa asema on kiinni, aiheuttaa se silloin potentiaalieron näiden laitteiden välille ja se puolestaan aiheuttaa kelluvaan maahan potentiaalierosta johtuvaa huminaa. Koska La Crossen sääasemat ovat rakenteeltaan sellaisia, että ne generoivat analogista signaalia kaapeliin, näkyy potentiaaliero useimmiten virheellisinä tuulilukemina. Pelkkien paristojen varassa häiriöitä ei esiinny.

Koska DTR- ja RTS-linjat kulkevat ulos asti, kun laite on kaapelilla kytketty ulkoanturiin, on koko säämittauskalusto konsolia ja tietokonetta myöten vaarassa salamavauriolle, koska koko laitteiston läpi kulkeva DTR/RTS-linja toimii periaatteessa ukkosenjohdattimena tai vähintäänkin silmukka-antennina, johon indusoituu herkästi suuriakin jännitteitä salamaniskun seurauksena. On yleisesti tiedossa, että La Crosse-sääasemia, tietokoneen COM-portteja ja jopa kokonaisia tietokoneita on rikkoontunut yksittäisestä salamaniskusta, joka on tapahtunut puolen kilometrin säteellä sääasemasta.

FinWX Lohja-70A:n La Crosse-sääasemien kohtalo on ollut identtinen pientä poikkeusta lukuunottamatta. Aikaisemman, La Crosse WS-3600-sääaseman, näyttö paloi samalla kertaa, kun salama löi arvion mukaan kolmensadan metrin päähän asemasta. Tietokoneen COM-portti ja itse tietokone selvisivät tällistä säikähdyksellä. 11.05.2009 tapahtunut salamanisku riitti indusoimaan DTR/RTS-linjojen kautta riittävän suuren jännitteen, joka ei tuhonnut ulkoantureita, mutta joka pääsi kuitenkin sääaseman omaan UART/FIFO-piiriin asti. UART/FIFO käyttää 5V tasajännitettä toimiakseen. Salaman indusoiman jännitteen ei tarvitse nousta kuin 12V tai korkeammalle ja piiri on hengiltä. Yleensä linjoihin indusoituu lähellä iskeneessä salamassa jännite, joka voi nousta sadoista volteista tuhansiin. Siksi aina varoitetaan siitä, että ukkosen aikana ei pidä tietokoneen tai minkään muunkaan laitteen kaapeleita käpistellä.

Toistuneesta vahingosta viisastuneena aloin ottamaan selkoa siitä, miten saada vastaisuudessa salaman aiheuttaman ylijännitteen suodatettua pois ja haluan jakaa listan yhteisön eduksi, jotta kenenkään ei tarvitsisi kohdata samanlaista tilannetta. Hankin seuraavat laitteet suojaamaan tulevaa sääasemaa ja vaikka kyseessä ei ole sama sääasema, peruspiirteet ovat samat.

- Tietokoneen ja sen laitteiden ja sääasemakonsolin sähkönsyöttö, sekä ADSL-linja:
Jos omistat UPSin, se toimii yleisesti ylijännitesuojana. Jos siinä on vielä erillinen puhelinlinjasuojaus, aina vain parempi. Tarkista UPSin valmistajalta tai manuaalista, kuuluuko UPS:n toimintoihin ylijännite/ukkossuojaus.

Jos et omista UPSia, sopii suojaksi loistavasti vaikka tämä:
APC Essential SurgeArrest 1 outlet with Phone Protection 230V Germany[/url]
Tuotenumero: P1T-GR

Tämä on standardi, maadoituksella varustettu töpseli. Mukana myös RJ11-liitin ja vajaa kaksimetrinen johto, joka voidaan kytkeä ADSL-modeemiin kiinni. Puhelinlinjan töpselipään RJ11 kytketään ylijännitesuojaan.

- Tietokoneen ja sääasemakonsolin välille:
APC ProtectNet standalone surge protector for Serial RS232 lines (9 pin female to male)
Tuotenumero: PS9-DTE

Tämä kapistus menee suoraan koneen sarjaporttiin kiinni ja suojaa sääasemakonsolin suunnalta mahdollisesti tulevilta ylijännitteiltä.

- Ulkoantureiden ja sääasemakonsolin välille:
APC ProtectNet standalone surge protector for analog/DSL phone lines (2 lines, 4 wires)
Tuotenumero: PTEL2

Tämä laite soveltuu sekä La Crosse:n sääaseman ulkoanturien ja konsolin väliin, että muidenkin sääasemien konsolin ja anturin väliin, sillä suojan liittimiin menevät kiinni sekä RJ11-, että RJ45-liittimet.
Suojasta ulos tuleva maakaapeli liitetään esim pistorasian maadoitusosaan, lämpöpatteriin tai muuhun vastaavaan soveltuvaan maadoituskohtaan.

Vaikka tämä näyttää vahvasti APC:n mainokselta, minulla on ollut hyvä syy ottaa käyttöön juuri tämän valmistajan tuotteet.
Syy on se, että kun jotkin ylijännitesuojat jäävät vielä toimimaan suoran tällin jälkeen, ne eivät enää suojaa laitetta uudelta iskulta. Ongelmana on juuri se, että useasti suoja on jo toiminut, se ei vain näy ulospäin käyttäjälle mitenkään ja seuraavan ukkosen tullessa niskaan isku, jos sellainen kohdalle toisen kerran tulee, tuhoaa laitteet varmasti.
APC on rakentanut suojat sellaisiksi, että jos ylijännite on niin suuri, että suojan elektroniikka siitä tuhoutuu, katkaisee se samalla jännitteen/yhteyden laitteelta kokonaan suojatakseen sen kunnolla.

Hintaa näillä laitteilla ei ole paljoa. APC:n omassa verkkokaupassa hintaa laitteille oli 13.05.2009 seuraavasti:
P1T-GR: 12.99 €
PS9-DTE: 14.99 €
PTEL2: 18.99 €
Hintoihin lisätään kuljetuskustannukset erikseen, jotka eivät liene päätähuimaavia, koska laitteet itsessään ovat kevyitä.

Myös Verkkokauppa.com myy (ainakin osaa):
P1T-GR: 16.90 € (Tuotenumero 17132)
PS9-DTE: Ei myynnissä. Myyvät tosin sisarmallia PS9-DCE:tä hintaan 22.90 € (Tuotenumero 0137), jossa liittimen sukupuolet ovat toisin päin. Asentaminen suoraan koneen sarjaporttiin saattaa osoittautua haasteelliseksi puuhaksi.
PTEL2: 24.90 € (Tuotenumero 6366).

Noilla kolmella vekottimella pitäisi saada ukkossuoja sellaiseksi, että sääasemakonsoli selviää ukkosesta vahingoittumattomana.

Kommentit ja mielipiteet asiasta ovat erittäin tervetulleita. :)
Juha Jäntti
Foorumin ja sivuston ylläpitäjä
Finland Weather Exchange (FinWX)

http://www.finwx.net/
------------------------------------------
Ukkoskausi avattu Suomessa: --.--.2024
Ukkoskausi avattu Helsingissä: --.--.2024
-------------------------------------------
Ukkospäivälaskuri 2024; Helsinki/Viikinmäki
0 ukkospäivää.
------------------------------------------
X, FinWX:n ylläpidon ilmoitukset
------------------------------------------

weatherc

Hienoa tutkimustyötä!  ;D

On pakko myöntää että itse olen ollut yhtä laiska ton ukkos-suojauksen suhteen kun sinäkin  :-[
Täältä löytyy tasan tarkkaan UPS ja se on siinä.
Ukkostutkan ja Davisin johdot ovat ilman mitään suojaa.

Rupesin just miettimään,
- Tutka kaipais ehdottomasti suojan
- Davisin sisään tuleva johto
- Ehkä olisi hyvä myös tuulianturin ja ISS:in väliin laittaa yksi
- 1-wireverkko kaipais suojan

...hmm...

:-[ :-[ :-[


J.Jäntti

Lainaus käyttäjältä: weatherc - keskiviikko, 13.05.2009, 17:18
Hienoa tutkimustyötä!  ;D

On pakko myöntää että itse olen ollut yhtä laiska ton ukkos-suojauksen suhteen kun sinäkin  :-[
Täältä löytyy tasan tarkkaan UPS ja se on siinä.
Ukkostutkan ja Davisin johdot ovat ilman mitään suojaa.

Rupesin just miettimään,
- Tutka kaipais ehdottomasti suojan
- Davisin sisään tuleva johto
- Ehkä olisi hyvä myös tuulianturin ja ISS:in väliin laittaa yksi
- 1-wireverkko kaipais suojan

Kiitos vain. :) Tuohon sai upotettua hetken aikaa, kun noita alkoi tosissaan tutkimaan.
Useissa ylijännitesuojissa on kaikenlaisia kaasupurkausputkia ja muita vastaavia kapistuksia, jotka ovat luultavasti maadoituksen ja vaiheen/nollan välissä eivätkä ole juurikaan kiinnostuneita suorittamaan sähkön ampumista maahan, kuin vasta sitten, kun töpselistä alkaa tungeksimaan sisään enemmän Jouleja kuin mitä speksit sallivat. Silloin nuo kaasupurkausputket ja muut päästävät vissiinkin nuo ylijännitteet maahan vauhdikkaasti, mutta riittävän suuren tällin tullessa osat leviävät ja laitteesta tulee pelkkä suorakytketty hilavitkutin ilman suojaa. APC:n laitteisto näyttäisi olevan juuri sellainen, mikä sen kuuluukin olla, eli tällin oltua riittävän paha, laite yksinkertaisesti lakkaa toimimasta. Uuden laitteen hinta ei paljoa päätä palella, joten jos takuu ei salaman tuhoa kata, uutta kehiin. :)

Tiettävästi tutkasi PCI-kortissa on ylijännitesuoja sisäänrakennettuna (muistan lukeneeni sen jostain), enkä muista kuulleeni kenelläkään käyneen niin, että salama olisi tuhonnut antennin ja/tai PCI-kortin, joten niiltä osin taitaa kaikki olla kunnossa. En itse henkilökohtaisesti laittaisi antennin ja kortin väliin ylijännitesuojaa, koska en yhtään edes uskalla arvella, miten se vaikuttaisi salamasignaalin vastaanottamiseen tai käsittelyyn.

Jos niissä on RJ11- tai RJ45-plugit päissä, niin paras suojaus olisi tuo APC:n PTEL2-moduuli. PTEL2-moduuli pääsee tosielämän testiin Lohja-70A:lle, kun kaikki sääaseman osat ovat saapuneet.
Juha Jäntti
Foorumin ja sivuston ylläpitäjä
Finland Weather Exchange (FinWX)

http://www.finwx.net/
------------------------------------------
Ukkoskausi avattu Suomessa: --.--.2024
Ukkoskausi avattu Helsingissä: --.--.2024
-------------------------------------------
Ukkospäivälaskuri 2024; Helsinki/Viikinmäki
0 ukkospäivää.
------------------------------------------
X, FinWX:n ylläpidon ilmoitukset
------------------------------------------

weatherc

#3
LainaaTiettävästi tutkasi PCI-kortissa on ylijännitesuoja sisäänrakennettuna (muistan lukeneeni sen jostain), enkä muista kuulleeni kenelläkään käyneen niin, että salama olisi tuhonnut antennin ja/tai PCI-kortin, joten niiltä osin taitaa kaikki olla kunnossa. En itse henkilökohtaisesti laittaisi antennin ja kortin väliin ylijännitesuojaa, koska en yhtään edes uskalla arvella, miten se vaikuttaisi salamasignaalin vastaanottamiseen tai käsittelyyn.

Nyt kun sanoit niin tuon olen minäkin kuullut :)

LainaaHintaa näillä laitteilla ei ole paljoa. APC:n omassa verkkokaupassa hintaa laitteille oli 13.05.2009 seuraavasti:
P1T-GR: 12.99 €
PS9-DTE: 14.99 €
PTEL2: 18.99 €
Hintoihin lisätään kuljetuskustannukset erikseen, jotka eivät liene päätähuimaavia, koska laitteet itsessään ovat kevyitä.

Nuo saksalaisten hinnat ovat muuten ilman ALV:ia.

LainaaJos niissä on RJ11- tai RJ45-plugit päissä, niin paras suojaus olisi tuo APC:n PTEL2-moduuli. PTEL2-moduuli pääsee tosielämän testiin Lohja-70A:lle, kun kaikki sääaseman osat ovat saapuneet.

Jups, Davisillä RJ11-plugit kaikissa piuhoissa. Seuraava ongelma onkin keksiä maadoitus jostain...Tuo koneille tuleva pistorasia on kyllä maadoitettu..hmm..




tito

Olipa selventävää ja perusteellista asiaa. Itse ns. vahvavirtamiehenä ei näihin atk- ja muihin hienompiin laitteisiin ei ole suuremmin kertynyt kokemusta. Asennin talooni ukkossuojauksen sähköverkkoon aikoinaan kun ukkonen hajoitti television totaalisesti ja räiski jatkuvasti tulta pistorasioista ukonilmalla.  Talossani on pääkeskuksessa ns. karkeasuojaus, asunnon ryhmäkeskuksessa ns. keskisuojaus ja tietokoneelle, televisiolle ja muille herkille laitteille ns. hienosuojaus ja TV:n antennijohdossa myös oma ylijännitesuoja.
Puhelinpuolella olen tähän asti suojannut modemin irroittamalla puhelinjohdon kun ukkonen on vähänkin ollut uhkaamassa. Nyt olen laittanut sen UPSin puhelinukkossuojauksen kautta kun pitäisi säätiedot siirtymään nettiin mahdollisimman keskeytyksettä.
Tärkeä seikka on kytkeä eri atk- ja sääasemalaitteet saman vaiheen takana oleviin pistorasioihin jolloin mahdollinen eri vaiheiden välinen potentiaalieron riski vähenee.
Tietoa sähköverkon ukkossuojauksesta löytyy runsaasti googlesta sanoilla "ukkossuojaus, karkeasuoja, keskisuoja ja hienosuoja"

yka

Kiitokset Jäntille tutkimustyöstä. Ukkonen saattaa olla hankala varsinkin maaseudulla ja erityisesti alueilla, joissa sähkö- ja puhelinjohdot roikkuvat pylväissä. Näissähän saattaa melko kaukanakin räiskähtävä salama aiheuttaa ongelmia. Kyllähän Vattenfall noihin johtoihin on rakentanut ylijännitesuojauksia, en sitten tiedä, toimivatko tositilanteessa. Toinen ongelmakohta ovat tietenkin nuo mastojen päissä olevat laitteet. Niihin saattavat tosiaan etäämmälläkin olevat ukkoset vaikuttaa. Halpojahan mainitsemasi lisälaitteet ovat ja tuovat ainakin jonkinlaista lisäturvaa.
Käytössäni kun on La Crossen WS-3600 ovat mainitsemasi lisävempeleet aivan paikallaan ja jopa välttämättömiä. Niitä sitten vain hankkimaan. Eihän noita kilometrien päässä olevia ukkosia edes välttämättä ajoissa huomaa, niin että vahinko voi syntyä ilman, että on selvillä, mistä vauriot saivat alkunsa.
Kun kyseessä ei selvästikään ole laitteiden myyntifoorumi, on aivan paikallaan, että laitteista puhutaan niiden oikeilla nimillä laitemerkin nimeä myöten. Olen itse välillä pyöritellyt käsissäni erilaisia suojausvehkeitä ja miettinyt, että mistähän noidenkin toiminnasta tietäisi. Taitavat ainakin osaksi olla paremminkin psykologista rauhoittelua kuin todellista suojausta. Jäntin suosittelemat laitteet vaikuttavat todella tarkoitukseensa aidosti suunnitelluilta ja antavat muutakin kuin kuviteltua mielenrauhaa.
yka

J.Jäntti

Lainaus käyttäjältä: yka - maanantai, 18.05.2009, 09:22
Kiitokset Jäntille tutkimustyöstä. Ukkonen saattaa olla hankala varsinkin maaseudulla ja erityisesti alueilla, joissa sähkö- ja puhelinjohdot roikkuvat pylväissä. Näissähän saattaa melko kaukanakin räiskähtävä salama aiheuttaa ongelmia. Kyllähän Vattenfall noihin johtoihin on rakentanut ylijännitesuojauksia, en sitten tiedä, toimivatko tositilanteessa. Toinen ongelmakohta ovat tietenkin nuo mastojen päissä olevat laitteet. Niihin saattavat tosiaan etäämmälläkin olevat ukkoset vaikuttaa. Halpojahan mainitsemasi lisälaitteet ovat ja tuovat ainakin jonkinlaista lisäturvaa.
Käytössäni kun on La Crossen WS-3600 ovat mainitsemasi lisävempeleet aivan paikallaan ja jopa välttämättömiä. Niitä sitten vain hankkimaan. Eihän noita kilometrien päässä olevia ukkosia edes välttämättä ajoissa huomaa, niin että vahinko voi syntyä ilman, että on selvillä, mistä vauriot saivat alkunsa.
Kun kyseessä ei selvästikään ole laitteiden myyntifoorumi, on aivan paikallaan, että laitteista puhutaan niiden oikeilla nimillä laitemerkin nimeä myöten. Olen itse välillä pyöritellyt käsissäni erilaisia suojausvehkeitä ja miettinyt, että mistähän noidenkin toiminnasta tietäisi. Taitavat ainakin osaksi olla paremminkin psykologista rauhoittelua kuin todellista suojausta. Jäntin suosittelemat laitteet vaikuttavat todella tarkoitukseensa aidosti suunnitelluilta ja antavat muutakin kuin kuviteltua mielenrauhaa.

Kiitokset kannustuksesta, yka.

Aion vielä tehdä lisää tutkimustyötä asian tiimoilta, kuten sen, miten laitteet toimivat La Crossen WS-2305-sääasemalla Karjalohjalla, jonne uutta FinWX-asemaa ollaan rakentamassa, sekä tuhkista nousevan FinWX Lohja-70A:lla, kun testiin tulee Peet Bros Ultimeter-sääasema. Tarkoituksena on tarkistaa, vaikuttaako ukkossuoja ulkoantureiden toimintaan tai sääasemalta tulevaan datavirtaan millään tavalla ja ilmoittaa tuloksista tänne, jotta yhteisölle selkenee, voiko noita suojia käyttää sellaisenaan määritellyissä paikoissa.

Olen menossa Karjalohjan sääasemaa rakentamaan parina seuraavana viikonloppuna, joten ainakin La Crosse-asemien osalta tilanne selkenee näiden parin viikonlopun aikana. FinWX Lohja-70A:n Peet Bros-asemalla menee luultavasti Kesäkuun alkupuolen viikonloppuihin, ennenkuin sieltä saadaan tietoja asian suhteen enemmän.
Juha Jäntti
Foorumin ja sivuston ylläpitäjä
Finland Weather Exchange (FinWX)

http://www.finwx.net/
------------------------------------------
Ukkoskausi avattu Suomessa: --.--.2024
Ukkoskausi avattu Helsingissä: --.--.2024
-------------------------------------------
Ukkospäivälaskuri 2024; Helsinki/Viikinmäki
0 ukkospäivää.
------------------------------------------
X, FinWX:n ylläpidon ilmoitukset
------------------------------------------

J.Jäntti

Lainaus käyttäjältä: tito - torstai, 14.05.2009, 15:16
Tärkeä seikka on kytkeä eri atk- ja sääasemalaitteet saman vaiheen takana oleviin pistorasioihin jolloin mahdollinen eri vaiheiden välinen potentiaalieron riski vähenee.

Totta joka sana, mutta joissakin paikoissa olen törmännyt sellaiseen tilanteeseen, jossa sähkömiehellä (tai sähköistyksen suunnittelijalla) on iskenyt laiskuus ja samassa huoneessa saattaa olla syöttöä kahdesta eri vaiheesta. Inhottavinta asiassa onkin sitten se, että tavallinen sähköä kuluttava ihmisparka ei pysty erottamaan, mikä vaihe syöttää mitäkin töpseliä.

Paras, joskaan ei esteettisesti miellyttävin, tapa on kytkeä kaikki tietokoneet oheislaitteineen päivineen jatkojohtoon. Siten ainakin laitteet ovat saman vaiheen alla tasavarmasti. Esteettisyys alkaa kärsimään siinä vaiheessa, kun jatkojohdossa on paikkoja enemmän, kuin 6 kappaletta...
Juha Jäntti
Foorumin ja sivuston ylläpitäjä
Finland Weather Exchange (FinWX)

http://www.finwx.net/
------------------------------------------
Ukkoskausi avattu Suomessa: --.--.2024
Ukkoskausi avattu Helsingissä: --.--.2024
-------------------------------------------
Ukkospäivälaskuri 2024; Helsinki/Viikinmäki
0 ukkospäivää.
------------------------------------------
X, FinWX:n ylläpidon ilmoitukset
------------------------------------------

weatherc

LainaaParas, joskaan ei esteettisesti miellyttävin, tapa on kytkeä kaikki tietokoneet oheislaitteineen päivineen jatkojohtoon. Siten ainakin laitteet ovat saman vaiheen alla tasavarmasti. Esteettisyys alkaa kärsimään siinä vaiheessa, kun jatkojohdossa on paikkoja enemmän, kuin 6 kappaletta...

Mulla just tuollainen viritys, kaikki tietokoneen/sääaseman  laitteet ottavat virtansa samasta maadoitetusta töpselistä. ;D

Toinen seikka mitä myös kannataa tarkistaa, johon minä törmäsin, on se, että onko maadoitettu töpseli ihan oikeesti maadoitettu, mulla ei nimittäin ollut vaikka töpselin ulkokuori niin väitti, eli oli silkkaa huijausta koko värkki ;)

Se ilmeni siten että kun asensin Davisin niin tuulen suunta kävi oikeassa lukemasa mutta siirtyi heti takaisin perusasentoon 0 astetta. Kun mahdollisia syypäitä etsittiin ww-foorumilla niin oli maadoitus yksi vaihtoehto. Eli eiku vetämään 5 m maadoitettu jatkokaapeli varmasti maadoitetusta töpselistä, lähin oli pesukoneen töpseli ja kas kumma, homma rupes pelaamaan. Nyttemmin on tietokoneelle vedetty sitten oma maadoitettu töpseli.


tito

LainaaToinen seikka mitä myös kannataa tarkistaa, johon minä törmäsin, on se, että onko maadoitettu töpseli ihan oikeesti maadoitettu, mulla ei nimittäin ollut vaikka töpselin ulkokuori niin väitti, eli oli silkkaa huijausta koko värkki
Tuollainen aiheuttaa jo vaaratilanteita, sehän on sama jos silitysrautaan tai muuhun vastaavaan kojeeseen laittaa tavallisen maadoittamattoman pistotulpan. Asentajalta on varmaan loppunut kolminapainen suojajohtimella oleva kaapeli ja laiskuuttaan asentanut kaksinapaisella. Kannattaisi tarkistaa kaikki maadoitetut pistorasiat varmuuden vuoksi.
Noita APC-ylijännitesuojia näkyy löytyvän myös täältä  http://www.boostep.fi/product_info.php?manufacturers_id=2274&products_id=87137