Überspannungsschutz 230V?

Jürgen Hüser · 2019-09-23T15:06:47+00:00

Hallo Leute,immer wieder klagen manche Kunden von mir das teure Geräte durchÜberspannung sterben. Nicht selten wenn ich tiefer bohre kommt herrausdas es Regelprobleme von Stromagregaten waren welche munter ein paarNetzteile gegrillt haben.Gerne würde ich in solchen Fällen einen Überspannungsschutz empfehlen.Nur was taugen die diversen Baumarktprodokte wie Steckdosenleisten mitÜberspannungsschutz wirklich?Wie sähe eine moderne Schaltung aus auf die Verlass ist?Varistor der ne Feinsicherung durchbrennen lässt wäre das eine.Gibt es heute auch modernere Methoden für 230V auf maximal 250~280V zubegrenzen - also innerhalb von 1-2 Perioden zuverlässig die Last vomStrom zu trennen?

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Helmut Schellong vor 7 Jahren

[...]

Ein Konzept mit Elektronik-Kontrolle hat immense Konsequenzen!

Die Elektronik braucht eine Betriebsspannung. Deren Bereitstellung muß 1000 Vac (Scheitel ~1400 V) kurzzeitig vertragen und verarbeiten! Wenn ich da einen IGBT verwende, kann der nicht so ohne weiteres angesteuert werden! Und zwar wegen der Potentiale an Emitter und Gate. Es müssen oft mehrere zusätzliche Betriebsspannungen erzeugt werden, die voneinander galvanisch getrennt sind, und die Elemente darin per Optokopplern bedient werden.

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Abgebildet ist ein Modul eines Thyristor-Schaltsystems für russische und ukrainische Kraftwerke. Ich war ab 2003 einer der Entwickler dieses Systems.

Da ist ein Doppel-Thyristor eingebaut, der groß wie eine Zigaretten-Schachtel ist, mit M4-Anschlußschrauben. Auf dem Thyristor ist eine Platine, zur Gate-Ansteuerung der Thyristoren. Auf dieser Platine sind etwa 70 Bauelemente! In dem Modul arbeiten drei verschiedene Mikrokontroller. Ein Modul TDS-M kostete damals etwa 1500 €.

Dies nur, um mal einen groben Eindruck zu verschaffen.

Einen Netzfilter empfehle ich hier nicht mehr, da die bei hoher Strombelastbarkeit (über 2 A) Frequenzen von 10-50 kHz nicht oder kaum dämpfen.

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Wolfgang Martens vor 7 Jahren

Am 28.09.2019 um 20:28 schrieb Jürgen Hüser:

Im KFZ Bereich:

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mfG W.Martens

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Wolfgang Allinger vor 7 Jahren

Ich kenne IGBT nicht gut, aber wenn ich die Schaltungen in Stromrichtern sehe, ist das nicht sooo einfach. Besonders bei Induktiver Last. Der Strom will einfach weiterfliessen und wenn der IGBT öffnet, dann muss die L*dI/dt irgendwo verbraten werden. Willst Du nicht Deine NT für gebrauchen.

Zum Letzten Mal, was Du vorhast, geht nicht gut!

Und vor allem steigt die Spannung garantiert nicht weiter an. Das ist, was Du brauchst.

Ohne spez. Löschkreise schalten THY/Triac *nur* nach unterschreiten des Haltestromes ab! Und das kann bei induktiver Last dauern! Fatz Pen ist der Varistor in Deinem NT auch im Arsch.

Vergiss nicht L*dI/dt!!!!

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

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Peter Thoms vor 7 Jahren

Am 29.09.19 um 01:34 schrieb Wolfgang Allinger:

Hallo,

warum sucht man nicht einfach den Fehler? Der kommt sehr wahrscheinlich durch einen geschlampten N zustande, dann ist zwischen 230 bis 400 Volt alles möglich.

Peter

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Helmut Schellong vor 7 Jahren

Der Fehler ist längst gefunden: Es gab einen Kurzschluß bei einer Last von vielleicht 400000 Watt! Danach war alles aus. Und dadurch entstanden Netzstörungen von geschätzt über 1000 V. Diese Störungen kamen mit niedrigem Innenwiderstand, so daß alle Schutzelemente versagten und teilweise explodierten.

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Netzteile sehen recht gut entwickelt aus. Dennoch hat's in ihnen geknallt.

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Helmut Schellong vor 7 Jahren

Luftspule: Mundorf 0,39 mH 0,16 Ohm 1,4 mm ∅ Das sind 16 Watt bei 10 A.

Ein geschlossenes Gehäuse ohne Löcher/Schlitze ist nicht möglich!

Alle Bauelemente sind nun dimensioniert.

Dieses Vorschalt-Schutzgerät soll Transienten durch die Varistoren (jew. mit Vorwiderstand 0,15-0,22 Ohm) eliminieren. Die vorgeschaltete Luftspule wird für die Transiente hochohmig. Die Varistoren sollen nicht defekt gehen und sollen auch nicht die Sicherung schmelzen.

Eine LoadDump-Folge soll durch die Varistoren die Sicherung schmelzen. Die Luftspule ist hier induktiv praktisch wirkungslos.

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Peter Thoms vor 7 Jahren

Am 29.09.19 um 10:05 schrieb Helmut Schellong:

Hallo,

kein Wunder dass die Transienten niederohmig sind, beim Kurzschluß. Verantwortlich ist da der Netzbetreiber, nicht die angeschlossenen Kunden und schon gar nicht die Geräte.

Aber die geschätzten 1000V halte ich als eine übertrieben aufgebauschte Schätzung. Eher haben wegen einem gruseligen N die Geräte einen 400 Volt-Schlag abbekommen.

Peter

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Helmut Schellong vor 7 Jahren

Die Niederohmigkeit entsteht nicht durch den Kurzschluß, sondern durch die gewaltige Last von vielleicht 400000 Watt, die durch geschmolzene Sicherungen abgeworfen wird.

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Wolfgang Allinger vor 7 Jahren

Liegt wohl nicht im Einflussbereich von Jürgen, macht nur seine Geräte kaputt.

Gut möglich, obwohl Jürgen mal was schrieb von Lastabwurf am Veranstaltungs Generator.

Deswegen mein Vorschlag zu einer Vorschaltbox mit Si, CrowBar und Varistoren um seinen Bereich vor Überspannung zu schützen.

Wenn man es noch besser machen will, dann nur einschaltbar machen, wenn angelieferter L und N am richtigen Pin sind. Kleine 0,nix mA zwischen seinem gefordertem L und PE abgreifen, dass dann einen Schalter im Ausgang zu seinem 'Schutzbereich' freischaltet. Wg. mir sein heissgeliebter IGBT :) Fast perfekt: Ich würd dazu allerdings einen Kleinschütz nehmen. Und zwei(farbige) KontrollLED: L/N/PE gut (SNAFU), L/N/PE Scheisse F*CK :)

Anweisung an Roadie: Guckstu Kontrollleuchte gut und Klack, dann ok, nix da, dann GeräteSi überprüfen, Schukostecker rumdrehen oder den CEKON richtig auflegen und nen Eimer frisch recycled, polierte Elektronen (keinen CN Scheiss) in die Leitung füllen.

Gesamt Material mit Box deutlich unter 100EUR. Die hamwa hier schon alleine an Beratung locker verbraten.

Box 20? (Roadie-fest) Typ Morlock Motors Steel Buddies Munikiste Triac 10? Schuko/CEKON Eingang&Ausgang 20? Si und Kleinmaterial 10? Kleinschütz 10? Kiste Bier, Grillkohle und Würstchen 29?

Macht zusammen 99EUR Q.E.D. :)

Statt den 29? Verlustigung könnte er ja auch noch eine Einschaltstrombegrenzung für seinen Teil dazubauen...

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

Ich bin in Paraguay lebender Trollallergiker :) reply Adresse gesetzt! Ich diskutiere zukünftig weniger mit Idioten, denn sie ziehen mich auf ihr Niveau herunter und schlagen mich dort mit ihrer Erfahrung! :p (lt. alter usenet Weisheit) iPod, iPhone, iPad, iTunes, iRak, iDiot

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Peter Thoms vor 7 Jahren

Am 29.09.19 um 11:56 schrieb Wolfgang Allinger:

Hallo,

der Jürgen beschwurbelt eine ordinäre Auslösung als "gewaltige Last". Das ist nur wahr, wenn die Ltg. dazu ein Miststück ist.

Gegen Unbelehrbarkeit hilft nur abwarten und machen lassen.

Peter

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Wolfgang Allinger vor 7 Jahren

einer Hochspannungs Fa (CALOR_EMAG) gemacht. Das bildet :)

Eine meiner Entwicklungen war ein kreisstrombehafteter 40A Stromrichter.

Hanti, Compuster gabs damals nicht. Nur Rechenschieber und mm/Log-Papier

Alle waren begeistert, zur Belohnung: nun machense das mal mit 2

Lagermuffel war so verzweifelt, dass der sogar zu meinem AL ging. Der segnete das aber ab: *musso*, wenn die Wechselrichtertrittgrenze erprobt

einen heftigen Knuff in die Magengrube bekommen von einem Daumendicken

Das neben mir liegenden Multavi bekam dabei auch einen Volltreffer und flog quer durchs Labor und war Schrott.

Danach alle Leistungs Kabel ordentlich und stramm befestigt.

erforderlichen Kreisstromdrosseln... Wurde dann ad Akta gelegt.

Man iss dat lange her :o

ACK

Wolfgang

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Jürgen Hüser vor 7 Jahren

Hallo!

Am 28.09.2019 um 23:51 schrieb Wolfgang Martens:

Aha, nicht verwunderlich nachdem man im KFZ-Bereich schon Gurtstraffer und Airbags pyrotechnisch gelöst hat. Nun also auch ne Sicherung für den Anlasser die weggesprengt wird. Interessant!

Grüße

Jürgen

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Jürgen Hüser vor 7 Jahren

Hallo!

Am 29.09.2019 um 01:34 schrieb Wolfgang Allinger:

Alles klar, bin dann mal am kalkulieren. Sicherungen, Netzfilter, Triac-Crowbar, Varistor...

Grüße

Jürgen

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Jürgen Hüser vor 7 Jahren

Hallo!

Am 29.09.2019 um 12:41 schrieb Peter Thoms:

Unbelehrbarkeit? Dir fehlten und fehlen offenbar grundlegende Informationen welche hier in Thread nicht nur genannt, sondern zum überwiegenden Teil schon ausdiskutiert wurden.

Dennoch hier wieder mit einem losen Neutralleiter zu kommen, geht am Kernproblem etwas vorbei. Ich weis sehr wohl auch um diese Problematik, aber darum ging es hier nie. Außer den nebenläufigen logischen Schlusses, das mein Vorschalt-Schutzgerät jegliche Überspannung, inklusive Ausfall eines Neutralleiters absichern soll.

Und "gewaltige Last": Es geht nicht nur um schnarchlahme 50Hz sondern mitunter auch extreme Peaks. Abschaltzeit also "so schnell wie möglich". Demgegenüber stehen Feinsicherungen die mit 30-300ms spezifiziert sind bei 10xInenn (16A x 10 = 160A). Aber wie gesagt, auch der Punkt ist ausdiskutiert.

Grüße

Jürgen

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Peter Thoms vor 7 Jahren

Am 29.09.19 um 16:23 schrieb Wolfgang Allinger:

Hallo,

dann hast du mehr gebaut, als ich. Aber ich habe mal einem "coolen" Kollegen geholfen, der einen 1200V

Peter

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Peter Thoms vor 7 Jahren

Am 29.09.19 um 16:58 schrieb Jürgen Hüser:

Hallo,

aber ja doch. Alles geht zur Grütze, nur der Gen. nicht.

Peter

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Wolfgang Allinger vor 7 Jahren

Die Uhr tickt sicher nicht mehr.

1000V/50kA DS kenne ich auch noch von dem Kurzschlussgenerator bei der

provoziert auf Sammelschienen, 20cm dicke Lichtbogen wetzen zur Spitze und

dann war zuviel Wasser drin (Haarriss in der Keramik...) wurde so

Faszinierend (Spock)

Wolfgang

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Wolfgang Martens vor 7 Jahren

Am 29.09.2019 um 16:31 schrieb Jürgen Hüser:

Und bei den Elektroautobatterien: 475VDC 400-850A, 23kA <1ms

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Gibt es auch mit 1000VDC und 28kA

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mfG W.Martens

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Helmut Schellong vor 7 Jahren

Wenn der Einsatz einer Schutzwirkung von 253 Vac auf 270-320 Vac hochgeschoben wird, ist die Schutzfunktion des Schutzgerätes nicht mehr gegeben - das Gerät wäre also sinnlos.

Die maximale Scheitelspannung im Netz beträgt ja 357 V. Ein Peak mit 310 V liegt weit darunter. Dies ist aber auch egal, weil Luftspule und Varistor solche Peaks einfach wegfiltern. Wobei der Varistor[357V] bei 310 V noch gar nicht reagiert. Es wirkt bei 310 V also nur die Spule als Filter.

Ein Varistor wirkt wie zwei Zener-Dioden in Anti-Reihenschaltung. Der Varistor ist parallel zum Ausgang des Schutzgerätes. Am Schutzgerät angeschlossene Lasten können folglich keine Überspannung erhalten, wenn der Varistor richtig bemessen ist.

Datenblatt Varistor: Varistor Voltage (V) at 1 mA DC Test Current Min Vnom Max 351 390 429 (V251DA40, V251DB40, Littelfuse)

Das ist eine korrekte Bemessung für 253 Vac, 357 V Scheitel, wenn auch vor LoadDump-Folgen geschützt werden soll. Es muß beachtet werden, daß diese 1 mA nur während des Sinus-Scheitels bei 253 Vac fließen!

Ein Varistor wie oben kann _dauerhaft_ Impulse mit 20 µs Dauer und 60 A vertragen. Bei 100 µs sind es 28 A, etc.

100 Impulse mit je 10 ms Dauer und je 17 A sind möglich (LoadDump).

Parallel geschaltet darf die Belastung entsprechend höher sein. Die Vorwiderstände 0,15-0,22 Ohm gleichen auch Unterschiede zwischen parallel geschalteten Varistoren aus.

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Peter Heitzer vor 7 Jahren

Leider hielten die SUNs länger als die Batterie in den Timekeeper RAMs. Deren Lebensdauer war auf um die 10 Jahre ausgelegt. Da wäre eine externe CR-2032 sinnvoll gewesen.

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