Überspannungsschutz 230V?

Hallo!

Kleine Ergänzung

Am 25.09.2019 um 15:17 schrieb Uhu:

Wie ich zwischenzeitlich erfahren habe war entgegen meiner bisherigen Erfahrungen dieses mal gar kein Generator im Spiel, sondern eine wie auch immer geartete Versorgung von öffentlichen Stromnetz.

Mit "wie auch immer" möchte ich anspielen auf Netzimpedanz und ähnliche Kennwerte die wichtig wären zu begreifen was da tatsächlich passiert ist.

Bericht über mehrere Ecken: Bühnentechniker hat Lichttechnik eingeschaltet. Im Einschaltmoment hat es geknallt und ein Scheinwerfer hat es zerlegt - alles wieder dunkel.

Meine Mutmaßung: Einschalten und Notabschaltung immenser induktiver Lasten (hunderte kW Bühnenscheinwerfer, wie im Veranstaltungsbereich heute üblich). Danach war vieles an der Stromversorgung tot, unter anderem die Ladestationen an denen ich heute Sicherungen und Varistoren getauscht habe.

Ob es nun um einstellige µs oder eher zweistellige ms ging kann ich mir nur schwer vorstellen. Jedenfalls hat es gereicht um von den 6 Netzteilen die hier liegen 5 Varistoren schlagartig zu verschleißen, drei sogar bis zum platzen und kokeln.

Kurioser weise jedoch ein Netzteil was offenbar nix ab bekam. Varistor noch hochohmig, Schmelzsicherung intakt. Obwohl es definitiv an der selben Leitung hing wie alle anderen.

Das die Wege der HF unergründlich sind weis ich, aber Hochspannung?

Grüße

Jürgen

Keine Wunderschaltung, sondern einfach eine professionelle Schaltung, wie ich sie prinzipiell aus der Industrie kenne. Beispielsweise mit Thyristor IXYS CMA50E1600HB. Ein Netzteil im üblichen Sinne gibt es nicht. Es ist möglich, mit Dioden und Elko eine Spannung zu gewinnen. Überspannungen spielen durch sophisticated Tricks kaum eine Rolle. Daraus können mit Treibern und Ferrit-Ringkern weitere Spannungen gewonnen werden, zur Zündung der Thyristoren, mit Optokoppler.

Die Entwicklung solch einer Schaltung kann 3 Monate brutto dauern.

Am 25.09.19 um 20:11 schrieb Helmut Schellong:

Meine Schaltung ist viel toller, die braucht sogar 6 Monate.

Hanno

Am 25.09.19 um 19:56 schrieb Jürgen Hüser:

Was passiert ist, hast du angerissen. Es gab einen saftigen Kurzschluß. In dem Augenblick in dem die Sicherung den Stromkreis unterbrach schnellt die Spannung in die Höhe. Prinzip Aufwärtswandler. Um Spannungsspitzen nach Kurschlüssen zu verhindern werden Freileitungen am Ende mit einem Spannungsbegrenzer abgeschlossen. Spannungsüberhöhungen entstehen immer am offenen Ende einer Leitung. Das ein Netzteil intakt blieb, ist auch kein Mysterium. Es bilden sich nämlich stehende Wellen. Siehe HF. ;-)

Ursprünglich in diesem Thread kommt das nicht von mir: Kurt schrieb: |Die üblichen "Steckdosengeräte" sind für blitzerzeugte Überspannungen |ausgelegt, diese dauern nur wenige µs. |Ein Notstromgenerator, plötzlich ohne Last, geht da für ev. eine |oder mehrere Sekunden auf hohe Überspannung. |Das schaffen die "üblichen" Überspannungsableiter nicht, die |vorgeschaltete Sicherung kommt garnicht zum Auslösen weil |der nachgeschaltete Varistor da bereits explodiert ist.

Ja, wenn plötzlich durch Steckerziehen Lasten weg sind, ist im Zusammenhang mit Generatoren die Kacke am dampfen.

Bei der Lichtmaschine im Auto werden bis zu 87 V im Bordnetz erwartet, wenn die Verbindung zur 12V-Batterie wegfällt. Und zwar 0,4 s lang. Das ist ein Generator bis etwa 3 kW. Aber bei einem Generator auf LKW für Veranstaltungen können das wohl mindestens 50 kW sein.

|Pulse 5 - Load-Dump |Der Lastabwurf beschreibt den Puls bei Trennung der Batterie |vom Bordnetz bei laufendem Motor, während des Ladezyklus der Batterie. |1 Puls von +65 bis +87 Volt.

Die Lichtmaschine wird doch über den fremderregten Rotor geregelt. Das geht elektro-magnetisch viel langsamer als mit Elektronik.

Ein Generator mit 50 kW kann noch viel träger reagieren.

Der Lichtmaschinen Regler einer DC Lichtmaschine verhindert einen hohen Spannungsanstieg sehr effektiv. Wenn die Lichtmaschine in Betrieb ist, ist die Zündung immer eine dämpfende Last.

Nicht bei deinem Beispiel des Autos.

Am 25.09.2019 um 19:56 schrieb Jürgen Hüser:

Jooooooooooo, der Klassiker:

Irgendwo ein falsch beschalteter Cekon 32/63/125A und statt 230 V dann

Butzo

Hatten wir mal im RZ in einem Rack. Die Netzteile machten das ein paar Tage mit bevor sie platzten. Dann wurden sie getauscht. Nach dem dritten Tausch hat endlich mal einer das Voltmeter gezückt.

Gerrit

Eine derartig einfache Lösung wird nichts bringen. Dann gehen im Falle des Falles Deine Schutzschaltungen kaputt.

Ich weiß, daß ein ADC in einem µC z.B. 3 µs pro Messung braucht. Das braucht man für Halbwellenmessungen. Hohe Spannungen n x Unenn sind energiearm und können durch Elemente wie Varistoren vernichtet werden.

Aber TO-247 kann sein.

Es muß so schnell wie möglich eine temporäre ohmsche Last angeschaltet werden. Danach muß die externe Last abgeworfen werden.

Ein Impuls darf auch 100 µs lang sein. Die 20 µs sind lediglich ein üblicher Wert im Datenblatt.

Eine Schutzschaltung darf nicht wegen jeder µs-Spitze die Last abwerfen. Transienten sollten ohne Lastabwurf von der Last ferngehalten werden.

Für hunderte kW muß das mit modernen LED-Scheinwerfern riesig dimensioniert sein. Daß deren Schaltnetzteile in Menge zum gleichen Zeitpunkt eingeschaltet eine "interessante" Wirkung im Netz oder eben am Generatorregler haben, ist klar. Daß die alle(!) zusammen einen hohen Einschaltstrom ziehen können, ist möglich, selbst wenn die Scheinwerfer gar nicht an sind, sondern nur am Steuerungsbus lauschen wollen.

Nur wer macht denn so was? Ausgebildete Bühnentechniker haben Ahnung von Strom, weil nebenbei auch Elektriker.

Gruß, Ralf

Varistor nach den Schalt-Halbleitern ist nicht gut.

Wie schnell regelt der Rotor?

Wie bitte?

Ganz genau.

Damit kriegt man dann halt irgendwie so 300 Schaltspiele hin. Reine Wahrscheinlichkeitsrechnung. Mei, ich war halbwegs jung, naiv und dachte, das paßt schon so. Energie gespart. %-/

Selbst dann reißt der Leidensdruck nicht ab. Ich zitiere aus einer Rezension des ELV-Einschaltstrombegrenzers [1]:

"Diese beiden Nachteile verbieten den Einsatz des ESB 54 als Strombegrenzer für häufig zu schaltende Lasten wie z. B. starke Werkzeugmotore. Mein ELV ESB 54 verabschiedete sich mit einem gelinden Tischfeuerwerk nach einem halben Jahr Betrieb an meiner Kappsäge (2,4 KW). Der NTC hatte sich explosionsartig in eine Haufen verkohlter Bröckchen verwandelt und die Gehäuseinnenseite mit einer schwarzen Oxydschicht überzogen."

(s. [2]) Da habe ich mir vor Lachen fast in die Hosen gemacht.

Ja, klar: Man kann einen ESG 3 von der BLOCK Transformatoren-Elektronik GmbH kaufen [3]. Eine echte Schönheit. Und so günstig! Man kann sich aber auch mit der Bratpfanne auf die Rübe hauen.

So schauts aus. Und idealerweise trennt das Teil eben auch unter Last, nicht irgendwie irgendwo irgendwann beim Nulldurchgang vielleicht. IGBTs also. Da braucht man clevere Treiber, Geduld und einen dicken Geldbeutel.

Ciao, Volker

Ich betreibe seit etwa 30 Jahren erfolgreich Einschaltstrom-Begrenzer. Selbst gebaute. Ich habe einen Vorwiderstand 10 Ohm, 16 Watt, den ich nach einer halben Sekunde überbrücke.

I hätt jetzt gsagt: passt. Mit Recherche, bestellen, abwarten, einbauen wird jetzt bei marktüblichen Preisen und Löhnen eh bald der Bereich erreicht, wo bei seltenen Ereignissen irgendwann halt der Neukauf der Netzteile auch eine Option ist, so rein wirtschaftlich und so. "Kauft die Überspannungssteckdose XY" tät ich ja auch noch als wirtschaftlich ansehen, zumal man die ggfs. einer ggfs. vorhandenen Versicherung hinlegen kann, zum Nachweis eines Überspannungsschadens.

Und jetzt ist der eine Varistor wieder frisch, ist ja auch gut.

Thomas Prufer

Es ist zu bedenken das mehr als 80% unerklärlicher Bauteileausfälle auf irgendwann mal aufgetretene Überspannung zurückzuführen sind. Bei einer Überspannung entsteht Überlast des Halbleiters, dabei verändert er sich ein wenig. Ab nun kann er ev. in einem Bereich arbeiten der ihm nicht guttut und er nach Sekunden bis Jahren ausfällt.

Ich habe das selber des öfteren miterlebt. Der Kunde sagt dann: bist zu blöd die Kiste zu so zu reparieren das sie auch herhält. Realität: es kam ein Fehler, und zwar immer ein anderer, nach dem anderen zum tragen. Und es waren immer solche Geräte die einen "Blitz" abbekommen hatten.

Vorher habe ich mich gewundert wieso die von der Alarmanlagenfirma keine Platinen reparieren und uns immer eine Neue aufdrehten. Nunja, der Vertreter hat gesagt: die durch Blitzeinwirkung geschädigten halten nicht lange durch .

Und er hat damit Recht gehabt.

Es kommt also darauf an wieweit die eingebaute Schutzschaltung in der Lage ist die Halbleiter vor zu hoher Spannung zu schützen.

Einem Motor in der Schleuder war es egal wenn er mal 2000V transient gesehen hat, einem modernem Halbleiter, betrieben mit 3,3 V nicht. Der geht schon bei 5V in den "ich werde kaputt werden" Modus.

Kurt

Richtig.

"Bühnentechniker hat Lichttechnik eingeschaltet. Im Einschaltmoment hat es geknallt und einen Scheinwerfer hat es zerlegt - alles wieder dunkel."

klingt mir aber gar nicht so nach LED. Mehr so nach Halogen im kW-Bereich oder Hochdruck-Gasentladung.

Jup. Und dafür ist es nahezu irrelevant, ob die Anschlußleistung nun 100W,

Und die wissen, was so ein SNT tut? Verwenden passende Einschaltstrombegrenzer oder dackeln von Anschlußstelle zu Anschlußstelle und schalten die Lampen _nacheinander_ ein, wo sie doch "im Standby nur 1W" ziehen? Deine hohe Meinung von Handwerkern möchte ich auch mal haben.

Ciao, Volker

Am 25.09.19 um 20:11 schrieb Helmut Schellong:

Da habe ich harte Fakten, daß das nicht funktioniert...

Wie schnell regelt die Feldwicklung und Regler?

Wie schnell geht mag. Material (Ständer/Anker) in die Sättigung? Eine Sache der jeweiligen Konstruktion.

Es kommt auf das Zusammenwirken verschiedener Teile an.

Am Anfang war die Rede von einem Generator. Ev. Notstromaggregat. Dann kam die Lichtmaschine. Gleichstrom, Wechselstrom etc. Jetzt Drehstromlichtmaschine. Die gab es ohne Überspannungsschutz deshalb nicht ohne Batterie laufen lassen. Inzwischen mit Überspannungsschutz. Die können ohne Akku betrieben werden. Das nur als ein kleiner Ausschnitt vom Feld der Lichtmaschinen. Man kann sich im Feld der Lichtmaschinen prächtig mißverstehen.