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induktive oder kapazitive Felder und Übergangswiderstände (Schaltungstechnik)

verfasst von techno, 07.08.2011, 01:16 Uhr

Hallo,

ich habe ein technisches Problem, bei den ich ohne Hilfe nicht weiter komme. Es wäre daher sehr nett, wenn Ihr mir fachlich weiterhelfen könntet.

Erklärung zum technischen Aufbau:

Es handelt sich hierbei um die Stromkreise einer 12V-Gleichspannung die über eine zirka 2m lange Klingeldrahtleitung (Schlauchleitung mit jeweils 8 massiven, 0,8mm Einzelleitungen) geschaltet sind.

Über eine der 8-adrigen Leitungen ist die Steuerspannung bzw. Spulenspannung (7x Plus/1x Minus) der Gleichspannungsrelais geschaltet. Des weiteren sind über einige Relaiskontakte und einer zweiten 8-adrigen Leitung (ebenfalls 7x Plus/1x Minus) die 12V Spannungen für diverse LEDs geschaltet. Diese dienen der Zustandsanzeige (UND/ODER- Funktion). Die LEDs werden ebenfalls von der o.g. gleichen Spannungsquelle gespeist und die Vorwiderstande befinden sich an den LEDs.

Auf eine elektronische Schaltungsrealisierung wurde bewusst verzichtet, da eine 100prozentige galvanische Trennung der zusätzlich geschalteten Netzspannung (230V~) gewünscht wird. Selbstverständlich fließt diese Netzspannung über separate entsprechend dafür vorgesehene 1,5 mm Netz-Leitungen.

Das Problem ist nun folgendes:

Führt irgend eine Leitung des 8- poligen Kabels +12V, wird von dieser, auf alle anderen offenen bzw. zum Zeitpunkt spannungsfreien Leitungen, die positive Spannung übertragen. Je nachdem wieweit die einzelnen Leitungen von einander entfernt sind, liegt die übertragene Spannung bei cirka +1,5 bis 4,5V.
Dieser Effekt, ist nicht nur über eine Messung gegen 0 (Minus) am Multimeter ablesbar, sondern es leuchten auch die LEDs der offenen Stromkreise schwach, aber sichtbar mit. Die Relais reagieren nicht auf diesem Effekt. Die Schaltungen funktionieren insoweit, nur das diese LEDs, die sich im OFF- Zustand befinden, schwach mitleuchten.

Dieser Effekt ist auch unabhängig vom Stromfluss. Auch wenn alle Plus- Leitungen im offenen Stromkreis liegen, wird das positive Potenzial der spannungsführenden Leitungen auf die spannungsfreien Leitungen übertragen. Die Relais sind neu, die Kontakte schalten sauber und sind sogar für hohe Spannungen und Ströme im AC/DC-Bereich ausgelegt. Erst am Ende der 8-adrigen Leitung tritt dieser Effekt in Erscheinung und ist dort auch messbar. Einen ähnlichen Effekt kenne ich nur von ICs, bei denen die Eingänge unbeschaltet (Offen) bleiben und somit einen undefinierten Zustand einnehmen.

Meine Frage:

Handelt es sich hierbei um induktive oder kapazitive Felder oder sogar um Übergangswiderstände der Isolierung? Nach Herstellerangaben können diese Kabel (Klingeldrahtleitung YR-DR 8x0,8mm²) sogar mit 100V Wechselspannung betrieben werden. Ich habe bei der Installation auf geschirmte Leitungen bewusst verzichtet, da über diese nur Relais und LEDs geschaltet werden. Wie kann ich diesen ungewünschten Effekt beseitigen, ohne die Leitungen austauschen zu müssen? Würde ein ungepolter Kondensator oder ein Widerstand zur Potenzialvorspannung bzw. Termination, am Ende des Kabels gegen Masse geschaltet, etwas bringen? Mir ist bekannt, jeder Isolator besitz einen endlichen Widerstand, doch dieser dürfte sehr hoch und bei lächerlichen 12V Steuerspannung irrelevant sein. Oder wie ist dieser Effekt zu erklären und zu beseitigen?

Über eine Antwort würde ich mich sehr freuen und möchte mich für eine fachliche Hilfestellung schon im Voraus bedanken.

Viele Grüße

techno