Netzspannung / Isolationsabstand / Explosion

Hallo liebe Mitglieder des Forums,

gerade ist etwas großartiges passiert, dennoch würde ich eine Wiederholung doch eher vermeiden wollen.

Eine Platine ist beim Einschalten explodiert, es hat sogar geknallt und einen richtig hellen Lichtblitz, den ich sogar durch das umgebende Material sehen konnte, hat es auch gegeben.

Großartig ist das, weil die Netzspannung an der Platine mit 500 mA abgesichert war, die Feinsicherung wurde auch zerstört, hat aber offensichtlich nicht getrennt, denn die Sicherung in der Unterverteilung (16 A) hat auch angesprochen.Ich denke schon seit langem darüber nach, wie ich ein Experiment gestalten kann, mit dem ich das Trennvermögen mal überschreite :-))

Zur Frage:

Hier ein Foto von der entscheidenden Stelle:

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Ich schätze, dass es zu einem Lichtbogen zwischen den beien weiß nachgezeichneten Bereichen gekommen ist, weil hier das Kupfer verdampft ist. Auch die Richtung der Spuren deutet darauf hin.

Die ?normale? weiß nachgezeichnete Leiterbahn liegt auf Phase und dieser keulenförmige Bereich auf Erde. Die ovalen Lötaugen gehören zu einem Printtrafo. Keines der elektrischen Bauteile ist defekt oder beschädigt.

Die Frage die bleibt ist, warum dieses? Ich habe IPC2221 ? hoffentlich zutreffend ? für blanke Leiterplatten einen Sicherheitsabstand bei 325 V (230 * 1.4) von 2.5 mm entnommen. Im betreffenden Bereich wird an keiner Stelle ein Abstand von 2.55 mm unterschritten.

Ich glaube auch nicht, dass es hier ernsthaft Probleme mit einem verunreinigten Board gibt, weil es frisch hergestellt ist. Ich reinige die fertigen Boards wegen des Thioharnstoffs im Zinnbad immer extrem gründlich mit aq. dest.

Kann die Form der Kupferflächen einen Lichtbogen begünstigen? Kann es zur Zündung durch eine Überspannung beim Einschalten gekommen sein?

Hätte Lötlack das Ereignis verhindert?

Danke für sachdienliche Hinweise

Timm

P.S. Klar, den keulenförmigen Bereich entferne ich natürlich in Zukunft, ich wüsste trotzdem gern mehr über die Ursache.

Reply to
Timm Reinisch
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"Timm Reinisch" schrieb im Newsbeitrag news: snipped-for-privacy@mid.individual.net...

Hi, vielleicht hat ne Spinne Spagat geübt? Ansonsten vielleicht ne statische Aufladung. Sobald der entsprechende Leiter mit "Masse" verbunden war, kams zur Startentladung, und der Elektronennachschub kam dann aus dem Netz. Modell Lawine.

--
 mfg, 
gUnther
Reply to
gUnther nanonüm

Ich tippe auf Verunreinigungen.

Das ist absolute Unterkante ohne Sicherheitsmarge! Sieh' zu, daß du möglichst auf 4mm kommst bzw. zwischen Netz- und Kleinspannungsführenden Leiterbahnen auf wenigstens 1cm.

Eigentlich nicht. Entscheidend sind der Abstand an der engsten Stelle sowie eventuelle Störfaktoren (Verunreinigungen, Luftfeuchtigkeit), die eine Ionisation begünstigen. Der fehlende Lötstopplack ist in diesem Kontext auf jeden Fall suboptimal.

Möglich. Kurze Peaks in der Größenordnung 1kV sind beim Schalten induktiver Verbraucher durchaus normal im Haushalts-Stromnetz.

Hergen

Reply to
Hergen Lehmann

Hallo, Am 22.03.2013 00:29, schrieb Timm Reinisch:

]

Feinsicherungen haben meist ein kleines Trennvermögen von teils nur 35A.

[snip]

Was ist mit dem oberen runden beschädigten Lötauge?

Zusätzlich hast du einen Trafo und beim Abschalten bzw bei Wackelkontakten (Schalter/Stecker/etc) gibt es auch Induktionsspannungen in teils erheblicher Höhe.

Ist die Platine kommerziell gefertigt worden oder ist das eine Eigenproduktion? Möglicherweise gab es ja auch kleine Kupferreste oder auch sogar eine leitfähige Verbindung durch eine nicht ganz 100% einwandfreie Vorlage oder eine Faser, die zwischen Vorlage und Platine gerutscht ist.

Jede Feldstärkeerhöhrung begünstigt einen Überschlag, egal ob geringer Abstand, oder scharfe Kanten oder noch besser spitze nadelförmige Stellen. Bei hohen Spannungen sollte man darauf schon ein wenig achten, wenn möglich abrunden und ganz wichtig soviel Abstand wie sinnvoll möglich, lieber mit etwas Reserve planen.

Lötlack aus der Dose? Je nach Ursache kaum, evt hätte das das sogar noch begünstigt, das das Zeug meist lange klebrig bleibt und sich da dann erst recht Schmutz und ggf leitfähige Stoffe (wie z.B Kupferlitzenreste) festkleben können.

Eine saubere Platine sollte in jedem Fall auch ohne Beschichtung sicher funktionieren, die Beschichtung ist meist primär zum Schutz gegen äußere Einflüsse wie Feuchtigkeit, Schmutz etc, zum erhöhren der Spannungsfestigkeit werden m.W meist Lacke auf z.B Epoxidharzbasis verwendet, alternativ vergießen, wenn es in den richtigen Hochspannungsbereich geht.

Gruß Jan

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Jan Conrads

m

Mit der Überschreitung des Trennvermögens wäre ich mir nic ht ganz so sicher, aber möglich ist es. Das Durchschmelzen von Feinsicherung (u nd der Abriss des dabei möglicherweise entstehenden Lichtbogens) dauert einfach ein bisschen Zeit. Automaten haben dagegen eine "magnetische Schnellabschaltung", die bei

16A-Automaten im Bereich von etwa 80A zum Tragen kommt. Bei so hohen Strömen kann die Stromspitze den Automaten schneller auslösen a ls die Schmelzsicherung trennt.

Ich hatte neulich bei einer Reparatur eines Schaltnetzteils übersehe n, dass der Primärgleichrichter kurz war. Damit bestand der Stromkreis aus

6.3AT-Sicherung, 5-Ohm-NTC, Gleichtaktdrossel und kurzgeschlossenem Gleichrichter. Das Anlagen der Netzspannung hat zu einer abgeplatzten Ecke am NTC (mit einem netten Blitz) geführt. Die 6.3AT-Sicherung (ausreichendes Abschaltvermögen) ist nicht geschmolzen, aber der 16A-Automat hat abgeschaltet.

Gruß, Michael Karcher

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Michael Karcher

Timm Reinisch schrieb:

Hallo,

also bei 10 % Überspannung und der Scheitelspannung komme ich auf 358 V, aufgerundet 360 V. Für Kriech- und Luftstrecken, auch bei etwas Staub auf der Platine habe ich mindestens 4 mm in Erinnerung.

Bye

Reply to
Uwe Hercksen

Hallo,

ich bedanke mich für die zahlreichen hilfreichen Beiträge.

Ich werde den Trafo durch ein Modell austauschen, dass mir im Layout größere Sicherheitsabstände erlaubt, 4 mm wären vermutlich schon sinnvoll.

Außerdem werde ich Lötlack aus der Dose verwenden, diesen aber sofort im Ofen aushärten. Epoxid möchte ich nicht verwenden, da ich dann die Bauteile nicht mehr, bzw. nur unter extremen gesundheitlichen Risiken, auslöten kann.

Zusätzlich werde ich die nächste Platine unter dem Mikroskop auf stehengebliebene kleine Kupferreste untersuchen und noch gewissenhafter reinigen.

Viele Grüße und besten Dank

Timm

Reply to
Timm Reinisch

[...]
[...]

Die Ursache war IMHO aber woanders.

Die Leiterbahn (1,5mm?) die nach rechts weggeht ist so heiss geworden, dass sie sich vom Trägermaterial abgelöst hat. Also hat rechts irgendwas einen satten Überstrom ausgelöst. Dabei ist dann die Bahn weiter links unten verdampft, die Luft ist ionisiert worden durch den Kupferdampf... und KAPOFF.

Dein Printtrafo war garnicht beteiligt, drum wars ihm egal...

Saludos (an alle Vernünftigen, Rest sh. sig) Wolfgang

--
Wolfgang Allinger, anerkannter Trollallergiker :) reply Adresse gesetzt! 
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Wolfgang Allinger

"Plastik 70" ist an der Stelle recht praktisch. Das härtet auch ohne Ofen aus und bleibt für Reparaturen gut lötbar.

Hergen

Reply to
Hergen Lehmann

Timm Reinisch schrieb:

Hallo,

wenn Du hier die 90 ° Ecken in den Leiterzügen vermeidest und immer noch mit 45 ° abschrägst könntest Du die Abstände schon deutlich vergrössern. Es werden die Leiterzüge so auch deutlich kürzer. Also statt direktem Wechsel zwischen waagrechter und senkrechter Leiterbahnführung immer noch ein Stück unter 45 ° dazwischen setzen. Natürlich muß der Platz wo die Schräge hinsoll auch frei sein.

Bye

Reply to
Uwe Hercksen

IMHO war der Trafo nicht der Übeltäter, sh. anderes Posting von mir.

Besser iss dat, aber der wars nicht wirklich.

Oder lass Dir Platinen mit LS-Lack machen.

Ich glaube, das ist ein geringes gesundheitliches Risiko, es sei denn, Du saugst selber die Dämpfe per Strohhalm ab :)

Auch das wars IMHO nicht, aber besser iss dat.

Saludos (an alle Vernünftigen, Rest sh. sig) Wolfgang

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Wolfgang Allinger

hab ich da. Ist das echt lötbar?

Vlg Timm

Reply to
Timm Reinisch

hab noch mal nachgemessen, rechts kommt ein Gleichrichter, bei dem habe ich wohl übersehen, dass eine der Dioden einen Kurzschluss hat. Ich hätte das für eine Folge des Ereignisses gehalten, aber dann war es wohl der Auslöser.

Naja, aber all die anderen Maßnahmen tun ja auch nicht weh, und sicher ist sicher.

Vlg Timm

Reply to
Timm Reinisch

Juchu, alter Depp mit funktionsfähigen Augen und Erfahrung (1) hat gewonnen :)

So eine Diode wird üblicherweise nur bei Überlastung zum Kurzschluss. Nicht alle, aber viele. Gibt spezielle Typen die bei Überlast garantiert niederohmig werden, damit im Fehlerfall garantiert die Sicherung gefetzt wird. Oder wie bei Dir die Leiterbahn :)

Hast Du da ein gebrauchten Gleichrichter eingebaut, der schon getötet war oder hast Du selber dafür gesorgt? Dann Ursache dafür suchen! Sonst ist der nächste Schuss schon vorprogrammiert.

Merke: Der Strom hat immer Recht!

ACK

(1) Mal inner Talkshow gesehen, da wurde ein USA Manager gefragt, welche Gründe zu seinem Erfolg führten:

Good decisions!

Reason for that?

Experiences!

Reasons for that?

Bad decisions!

Ich hab auch schon viele schlechte Entscheidungen gemacht und draus gelernt, denn ich bin nachtragend wie ein Elefent, besonders wenns mein eigener Mist war :)

Saludos (an alle Vernünftigen, Rest sh. sig) Wolfgang

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Wolfgang Allinger

"Timm Reinisch" schrieb im Newsbeitrag news: snipped-for-privacy@mid.individual.net...

Hi, nein, ist es nicht. Geht aber unterm Kolben leicht weg.

Außerdem täte ich in Richtung der "Hauptfunkenstrecke" eine schmale Furche fräsen. Da reicht ein Halbkreis, 2mm breit. Nur damits eben keine Dreckkriechstrecke gibt.

--
 mfg, 
gUnther
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gUnther nanonüm

Am 22 Mar 2013 07:25:00 -0300 schrieb snipped-for-privacy@spambog.com (Wolfgang Allinger):

Oder er ist Allergiker.

Marc

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Marc Santhoff

Das iss neumodischer Scheixx,

bin noch von altem Schrot & Korn :)

Saludos (an alle Vernünftigen, Rest sh. sig) Wolfgang

--
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Wolfgang Allinger

Am 22 Mar 2013 12:22:00 -0300 schrieb snipped-for-privacy@spambog.com (Wolfgang Allinger):

Ja klar, Du knabberst GKF-Epoxy-Platinen wie andere Knäckbrot und merkst keinen Unterschied. Und Auflauf wird mit Pertinax-Feilspänen überbacken, statt Käseraspeln. ;)

Im Ernst ist das aber wirklich ein häufiges Problem, sogar die BGen fühlen sich genötigt, Merkblätter dazu zu verfassen.

Marc

Reply to
Marc Santhoff

Und so sprach Timm Reinisch:

Eine Sicherung ist keine Strombegrenzung. Hinsweis: Damit sie auslöst, *muss* ja auch mehr Strom fließen können.

Doch hat sie. Aber offenbar war der Stromfluss so hoch (oder die vor/nachgeschaltete Induktivität groß genug), dass anschließend der Lichtbogen über die (feuchte?) Platine ging.

Logisch. Ein Lichtbogen hat nu mal ein paar mehr Ampere...

Roland

Reply to
Roland Ertelt

naja, an der Stelle kann ich als Chemiker dann aber doch mitreden! Epoxid mit dem Lötkolben wegzukokeln ist keine gute Idee, nicht nur für Allergigker, abgesehen davon, dass der schon ziemlich heiss sein muss.

Und ein handhabbares und bezahlbares Lösungsmittel für Epoxid gibt es nicht.

Vlg

Timm

Reply to
Timm Reinisch

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