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Sel(R)

E-Mail

Radebeul,
10.12.2019,
18:27
(editiert von Sel
am 10.12.2019 um 18:46)
 

Sicherheit beim Ringtransformator (Schaltungstechnik)

Hallo,

bin am Einbau meines fetten Ringkerntrafos (600VA/24V/Sedlbauer RSO 861206). Der Trafo kommt auf eine 5mm starke Aluplatte, welche gleichzeitig diverse siliziumhaltige Arbeitstiere kühlt. Als Gehäuse mache ich Sperrholz 12mm stark drumrum, oben mit fast ganzflächigem Ausschnitt, abgedeckt mit Alulochblech (da soll das bissel Wäre raus).

Ein Test unter voller Last (16A Strom bei gleichgerichteten 24V und ca. 14000µF Stützkondensatoren) ergab eine handwarme Alu-Montageplatte, der Trafo war nach 24 Stunden mit 32°C dabei. Gemessen mit Infrarotthermometer. Auch wenn ich das Lochblech oben am Gehäuse komplett abdecke mit Holz, wirds nur 5°C wärmer am Trafo. Ich mache mir also wegen dem Holzgehäuse keine Sorgen. Ach so, im Bastelzimmer hatte ich stolze 24°C, auch nächtens, also fast konstant. Und damit wirds auch im Sommer kaum viel höher gehen mit der Temperatur, sagen wir mal auf 30°C. Ich bastele mir noch den Versuchsaufbau zusammen, mit dem ich mein Trafogehäuse auf eine Umgebungstemperatur von 35°C bringen kann. Mal sehen was dann passiert. Eventuell ändere ich noch die Einbaulage. Fotos kommen auch noch...

Muß ich eigentlich für den Aufbau, also für mein Gerät insgesamt, einen Schutzleiter vorsehen? Oder reicht hier eine zweiadrige Netzzuleitung? Der Trafo versorgt ja lediglich eine 380-Watt-Heizung und bissel Steuerelektronik. Die Netzzuleitung wollte ich über eine Einschaltstrombegrenzung (zeitverzögertes Relais mit strombegrenzendem Widerstand) und Steuerleitung (Schwachstrom von Steuerelektronik, kleiner Printtrafo versorgt die Sache) einschalten, zweipolige Trennung und Netzsicherung. Zusätzlich wird die Temperatur des Trafos mittels eines auf die Wicklungen aufgeklebten Bimetallschalters 60°C überwacht und im thermischen Fehlerfall die Netzspannung direkt gekappt. Insgesamt funktioniert die Trafoeinheit ähnlich einem ferngesteuerten "Steckernetzteil". Ja, einen Schaltplan male ich auch noch...

Am Gerät selbst (wo die Heizung drin ist) soll nur Niederspannung sein. Dort ist auch alle Steuerelektronik. Letztendlich wird das Gerät ein etwas luxeriöser Wärmeschrank mit paar Zusatzfunktionen :-D Kann sein das am Wärmeschrank selbst (aber niemals am Trafogehäuse, das steht sicher) auch mal Wasser sein Unwesen treibt, das sehr hohe Luftfeuchtigkeit herrscht, auch Temperaturen bis so 75°C. Daher soll eben dort komplett alles Niederspannung sein. Einzigste Stelle mit Netzspannung ist das Trafogehäuse. Und eben diese Aluplatte untendran. Also, Schutzleiter an die Platte, ja oder nein?

Boah - viel Text! :-D :-D :-D

LG Sel

Edit:
Ein Datenblatt vom Trafo finde ich nicht, nur das:


xy(R)

E-Mail

18.12.2019,
20:50

@ Sel

Unterdimensionierter Trafo

» DC volle Last (16A): 25,3V

TRMS oder AV?

Sel(R)

E-Mail

Radebeul,
18.12.2019,
20:16
(editiert von Sel
am 18.12.2019 um 20:21)


@ bigdie

Unterdimensionierter Trafo

» Naja, wenn du die 24 V gleichrichtest und 10000µ dahinter hängst, hast du
» 36V im Leerlauf und selbst bei Last wird das kaum unter 28V gehen

Irrtum :-)

Meine Meßwerte (incl. 10000µF):
AC: 24,1V
DC Leerlauf: 34,7V
DC volle Last (16A): 25,3V

Passt also :-)
Sicher spielen hier ein paar Milliohm bei den Leitungen und Klemm-/Lötstellen auch schon eine Rolle.

LG Sel

bigdie(R)

15.12.2019,
16:34

@ Sel

Unterdimensionierter Trafo

» » » Auf mehr Spekulatius habe ich jetzt aber keine Lust :lookaround:
» »
» » Dann halt Donut, aka Ringkernkuchen.
»
» Lieber Spekulatius als Spekulationen :-)
»
» Die Heizung wird (irgendwo habe ich das schonmal geschrieben) mittels
» Profet angesteuert. Deswegen schicke ich die Wechselspannung über einen
» Gleichrichter und einen genügsamen Ladekondensator (10000µF etwa). Der
» Profet erhält so eben seine Mindestspannung, damit er nicht bei jeder
» Halbwelle neu schalten muß oder sein Unterspannungsschutz anspricht. Und
» mehr als 16 Ampere gehen bei 24V nicht durch die Heizung, höher ist bei dem
» Strom die Gleichspannung, trotz Ladekondensator, nicht zu erwarten. Sperrt
» der Profet steigt freilich die Spannung, aber bleibt immer noch im
» erlaubten Betriebsspannungsbereich vom Profet (BTS555).
»
» LG Sel
Naja, wenn du die 24 V gleichrichtest und 10000µ dahinter hängst, hast du 36V im Leerlauf und selbst bei Last wird das kaum unter 28V gehen

Offroad GTI(R)

15.12.2019,
11:22

@ Sel

Unterdimensionierter Trafo

» Die Heizung wird (irgendwo habe ich das schonmal geschrieben) mittels
» Profet angesteuert.
Muss ich dann wohl übersehen haben :-D


» Und mehr als 16 Ampere gehen bei 24V nicht durch die Heizung
Da wird sich der Trafo aber freuen.

Sel(R)

E-Mail

Radebeul,
14.12.2019,
14:30

@ xy

Unterdimensionierter Trafo

» » Auf mehr Spekulatius habe ich jetzt aber keine Lust :lookaround:
»
» Dann halt Donut, aka Ringkernkuchen.

Lieber Spekulatius als Spekulationen :-)

Die Heizung wird (irgendwo habe ich das schonmal geschrieben) mittels Profet angesteuert. Deswegen schicke ich die Wechselspannung über einen Gleichrichter und einen genügsamen Ladekondensator (10000µF etwa). Der Profet erhält so eben seine Mindestspannung, damit er nicht bei jeder Halbwelle neu schalten muß oder sein Unterspannungsschutz anspricht. Und mehr als 16 Ampere gehen bei 24V nicht durch die Heizung, höher ist bei dem Strom die Gleichspannung, trotz Ladekondensator, nicht zu erwarten. Sperrt der Profet steigt freilich die Spannung, aber bleibt immer noch im erlaubten Betriebsspannungsbereich vom Profet (BTS555).

LG Sel

xy(R)

E-Mail

13.12.2019,
09:53

@ Offroad GTI

Unterdimensionierter Trafo

» Auf mehr Spekulatius habe ich jetzt aber keine Lust :lookaround:

Dann halt Donut, aka Ringkernkuchen.

Offroad GTI(R)

13.12.2019,
09:00

@ bigdie

Unterdimensionierter Trafo

» Naja Gleichrichten macht sich besser, wenn du den Strom z.B. per Mosfet
» steuern willst.
Will er das? Ich habe keinen Schaltplan gesehen.
Eine Heizung kann bspw. auch über einen Zweipunktregler und ein Wechselspannungsschalter (z.B. zwei MOSFETS) gesteuert werden.
Auf mehr Spekulatius habe ich jetzt aber keine Lust :lookaround:

bigdie(R)

12.12.2019,
19:25

@ Offroad GTI

Unterdimensionierter Trafo

» » Für eine Heizung wird der den eigentlich nicht glätten müssen.
» Nicht mal gleichrichten, hat er aber so geschrieben, daher der Einwand.
Naja Gleichrichten macht sich besser, wenn du den Strom z.B. per Mosfet steuern willst.

Offroad GTI(R)

12.12.2019,
17:42

@ bigdie

Unterdimensionierter Trafo

» Für eine Heizung wird der den eigentlich nicht glätten müssen.
Nicht mal gleichrichten, hat er aber so geschrieben, daher der Einwand.

bigdie(R)

12.12.2019,
15:38

@ Offroad GTI

Unterdimensionierter Trafo

» » Hier noch ein Problem. Brauche eine zuverlässige Steckverbindung für 2x
» 25
» » Ampere DC 24 Volt (incl. Sicherheit)
» Wenn du 25A "echten" (also geglätteten) Gleichstrom willst, genügt dein
» 600VA Trafo nicht.
»
» Von 2x25A ganz zu schweigen.
»
» Die 16A aus deinem Feldversuch, entspechen da schon eher einem
» realistischen Dauerstrom.
Für eine Heizung wird der den eigentlich nicht glätten müssen. ohne Stabilisierung bräuchte er sonst auch eher 18 oder 19V Sekundärspannung.

Offroad GTI(R)

12.12.2019,
08:39
(editiert von Offroad GTI
am 12.12.2019 um 08:41)


@ Sel

Unterdimensionierter Trafo

» Hier noch ein Problem. Brauche eine zuverlässige Steckverbindung für 2x 25
» Ampere DC 24 Volt (incl. Sicherheit)
Wenn du 25A "echten" (also geglätteten) Gleichstrom willst, genügt dein 600VA Trafo nicht.

Von 2x25A ganz zu schweigen.

Die 16A aus deinem Feldversuch, entspechen da schon eher einem realistischen Dauerstrom.

Sel(R)

E-Mail

Radebeul,
12.12.2019,
06:54

@ bigdie

Sicherheit beim Ringtransformator

» » Hier noch ein Problem. Brauche eine zuverlässige Steckverbindung für 2x
» 25
» » Ampere DC 24 Volt (incl. Sicherheit) und gleichzeitig noch 5 Leitungen
» für
» » Steuersignale (12 Volt DC bei max. 0,5 Ampere). Also eine 7polige
» » Verbindung mit 2 Polen bei viel Strom. Gibts da gute Teile? Klar, eine
» » Stromverbindung mittels Anhängerkupplung KFZ machts auch, sieht aber
» blöd
» » aus.
» »
» » LG Sel
» Naja in der Industrie gibt es dafür die Han Steckverbinder in zig
» Bauformen.
» Für privat geht evtl auch dieser
» https://www.neutrik.com/de/produkt/nlt8fx-bag
» https://www.neutrik.com/de/produkt/nlt8mp-bag
» 8 Polig mit 40A Dauerstrom. Die 4-Poligen davon hab ich als
» Bordspannungsdose in meinem Mini Wohnmobil, weil mir die Zigarettenanzünder
» Dosen auf den Keks gingen.
» Auch für 230V gibt es von der Firma etwas ähnliches, nennt sich Powercon.
» Hab ich auch am Auto weil die schön klein sind.

Genau die habe ich gesucht. Klasse!

LG Sel

Sel(R)

E-Mail

Radebeul,
12.12.2019,
06:53

@ gast

SELV PELV FELF

Danke! Jetzt ist mir die Sache klar :-)

Sel(R)

E-Mail

Radebeul,
12.12.2019,
06:53

@ Wolfgang Horejsi

Sicherheit beim Ringtransformator

» Wo ist eigentlich das Problem, eine 4mm Schraube zu nehmen und damit den
» Schutzleiter am Blech zu befestigen, Dauert garantiert nicht so lange, wie
» eine Diskussion über die Notwendigkeit und kostet nur wenige Cent.

Ist wirklich nicht das Ding (zumindest im privaten Bereich). Aber zu wissen warum so eine Maßnahme sinnvoll ist, auch in diesem Fall, das ist so eine Diskussion schon wert.

LG Sel

gast

12.12.2019,
06:37

@ Sel

SELV PELV FELF

Deine Überlegungen zu den elektrischen Schutzmaßnahmen sind das Betriebsmittel Heizung mit Kleinspannung zu betreiben.
Das ist schon mal eine Gute Idee. Die Kleinspannung darf maximal 50V AC oder 120V DC betragen - das passt.
Entscheidend ist nun mit welcher Güte wird die Kleinspannung erzeugt - mit deinem Ringkerntrafo.

Als Kleinspannung ist aber nur eine SELV oder PELF zulässig, wenn diese Kleinspannung gleichzeitig die Schutzmaßnahme ist.
Ich fürchte dein Trafo erzeugt aber nur eine FELV Spannung ist daher als Schutzmaßnahme für das Betriebsmittel Heizung nicht erlaubt.
https://de.wikipedia.org/wiki/Kleinspannung

Die Isolation auf der Kleinspannungsseite würde ich mal so ausführen wie bei der Anwendung von SELV gefordert ist.
Die Kleinspannung würde ich erden sowie mit einer exakt bemessenen Sicherung auszustatten und so zumindest eine Mindestsicherheit
zu erlangen. Wenn deine Quelle (=Ringkerntrafo) durch einen Isolationsdefekt plötzlich keine Kleinspannung mehr liefert
(weil es vermutlich kein Trafo mit sicherer elektrischen Trennung ist) würde die zu hohe Spannung
1.) durch die Isolation "gebändigt" werden
2.) im Fall eines Isolationsdefektes einen Erdschluss auslösen und das Schutzorgan beendet die Gefahr
3.) die 24V Heizung wird ja nicht von irgend jemanden in der Hand gehalten so dass man sich elektrisieren könnte