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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Netzteil 230V Eingangsfilter


Autor: Gast (Gast)
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Hallo,

möchte ein Netzteil bauen und mache mir gerade Gedanken über den 
Eingangsfilter der die dahinterliegende Schaltung vor Überspg. und sonst 
Störungen schützen soll.

Aktuelle Idee ist, Varistoren von N-L, L-PE, N-PE zu schalten.
Zusätzlich 22nF SMD Kondensatoren von N-L, L-PE, N-PE , also den 
Varistoren parallel zu schalten.

Nun habe ich gelesen, dass es "Entstörkondensatoren" gibt.
http://de.wikipedia.org/wiki/Entst%C3%B6rkondensator

Müssen hier diese Typen verwendet werden?
Kann ich auch einen normalen Keramik 2KV 22nF Typ einsetzen?

http://www.farnell.com/datasheets/318409.pdf

Danke und Gruß

Autor: Uwe ... (uwegw)
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Die Besonderheit bei den speziellen Entstörkondensatoren ist ihre höhere 
Sicherheit. Denn wenn du z.B. einen von L nach PE schaltest, würde bei 
einem Kurzschluss im Kondensator die Phase am Gehäuse anliegen. Hier 
muss also ein Y-Kondensator eingesetzt werden, der für diese Anwendung 
ausgelegt ist, und auf keine Fall einen Kurzschluss verursachen kann.

Autor: Kai Klaas (Gast)
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Hallo Gast,

>Aktuelle Idee ist, Varistoren von N-L, L-PE, N-PE zu schalten.

Achtung, auf gar keinen Fall Varistoren von der Netzspannnung zum 
Schutzleiter schalten!!! Mit jeder Überspannung werden die Varistoren 
niedrohmiger und können bei einer Unterbrechung des Schutzleiters das 
Gehäuse auf gefährliches Potential legen!!!!! Das darfst du nur über 
einen zusätzlichen Gasableiter tun.
Zusätzlich werden die Varistoren üblicherweise mit einer thermischen 
Sicherung versehen, die bei Überlastung des Varistors (Überhitzung) den 
Stromfluß durch den Varistor unterbricht.

Zwischen N und L kannst du einen Varistor schalten. Der muß aber 
ausreichend dimensioniert sein. EPCOS empfiehlt den S20K275 oder den 
ETFV14K275, mit eingebauter Thermofuse.

>Zusätzlich 22nF SMD Kondensatoren von N-L, L-PE, N-PE , also den
>Varistoren parallel zu schalten.

Auch hier ist Vorsicht geboten. Zwischen L und N sind nur 
X-Kondensatoren erlaubt und zwischen L, N und PE nur Y-Kondensatoren. 
Nur diese Kondensatoren sind in der Lage Surge Impulse von mehreren kV 
zu verkraften, die regelmäßig auf der Netzspannung anzutreffen sind.

>Kann ich auch einen normalen Keramik 2KV 22nF Typ einsetzen?

Nein! Keramik Kondensatoren sind nicht selbstheilfähig und müssen daher 
auf Surge-Belastbarkeit einzeln getestet werden. Beim KX-Typ von Murata 
beispielsweise (Y1-Kondensator), wird deshalb jedes Exemplar mit 3 
Surges von 8kV getestet. Normale keramische Kondensatoren werden nicht 
dieser Prozedur unterzogen und können bei einem Herstellungsfehler bei 
späteren Surges verheerende Schäden anrichten.
Bei den Y-Kondensatoren aus Metallpapier vermeidet man diese 
"zerstörerische" Einzelprüfung mit den Surges und vertraut der 
Selbstheilfähigkeit. Diese Kondensatoren werden dennoch mit einer 
Hochspannung von ein paar kV gestestet, um Herstellungsfehler 
aufzuspüren, aber eben nicht mit Surges. Ein Metallpapierkondensator, 
der den DC-Hochspannungstest überlebt, gilt automatisch als 
surge-tauglich, aufgrund seines physikalischen Aufbaus.

Kai Klaas

Autor: Peter Roth (gelb)
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Gast schrieb:
> Aktuelle Idee ist, Varistoren von N-L, L-PE, N-PE zu schalten.

Varistoren nur von N nach L, nie gegen Erde.

> Zusätzlich 22nF SMD Kondensatoren von N-L, L-PE, N-PE , also den

Kondensatoren Klasse X von N nach L.

Klasse Y (max. 4,7nF!)  von L nach PE und von N nach PE.

Alles andere ist nicht zulässig bzw. führt zu erhöhten Ableitströmen im 
Störfall.

Übrigens schützt nur der Varistor vor Störungen von außen. Die 
Kondensatoren schützen die Umgebung und das Netz vor deinen Störungen.

> Nun habe ich gelesen, dass es "Entstörkondensatoren" gibt.
> http://de.wikipedia.org/wiki/Entst%C3%B6rkondensator
>
> Müssen hier diese Typen verwendet werden?

Ja.

> Kann ich auch einen normalen Keramik 2KV 22nF Typ einsetzen?

Nein

Grüße, Peter

Autor: brause (Gast)
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>Autor: Peter Roth (gelb)
>
>Varistoren nur von N nach L, nie gegen Erde.

Hallo,
verstehen tue ich warum. Habe das aber trozdem schon öfter geswehen.
Gibts da eine Vorschrift zu, oder widerspricht das den "anerkannten 
Regeln der Technik" ? Wo kann ich da was zu finden?

lg, Brause

Autor: Anja (Gast)
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Hallo

>Übrigens schützt nur der Varistor vor Störungen von außen. Die
>Kondensatoren schützen die Umgebung und das Netz vor deinen Störungen.

Die Aussage ist etwas zu stark verallgemeinert. Die Kondensatoren werden 
auch gegen schnelle Transiente Störungen von Außen eingesetzt. (= 
Burst-Störung aus z.B. nicht entstörter Bohrmaschine).
Im allgemeinen werden Varistoren gegen Energiereiche niederfrequente 
Störungen eingesetzt.
Die Kondensatoren gegen leitungsgebundene schnelle Transienten.
Die X-Kondensatoren filtern Gegentakt-Störungen (zwischen L und N).
Die Y-Kondensatoren hauptsächlich Gleichtakt-Störungen.
Y-Kondensatoren helfen aber nur wirksam, wenn man ein Metallgehäuse für 
die zu entstörende Schaltung verwendet. (Die Störung wird so auf eine 
Umgehungsstraße = Gehause abgeleitet. Störungen von außen gelangen nicht 
in die Schaltung, Störungen von innen nicht aufs Kabel).
Bei Kunststoff-Gehäuse kann man eine Gleichtakt-Drossel zur Entstörung 
verwenden. (2 normale Drosseln in L+N tun es auch, brauchen bei gleichem 
Strom jedoch mehr Bauraum).

Autor: Kai Klaas (Gast)
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Hallo Brause,

>Habe das aber trozdem schon öfter geswehen.

Aber hoffentlich nur in ortsfesten Geräten, oder?? Dort wird der 
Schutzleiter dauerhaft angebracht und kann sich nicht lösen. Da ist ein 
solcher Varistor unter bestimmten Bedingungen, ebenso wie ein 
vergrößerter Y-Kondensator erlaubt.
Bei Geräten mit Netzkabel ist eine Schutzleiterunterbrechung leider 
erheblich wahrscheinlicher und der Varistor zum Schutzleiter verboten.

>Gibts da eine Vorschrift zu, oder widerspricht das den "anerkannten
>Regeln der Technik" ? Wo kann ich da was zu finden?

Sowohl, als auch! Die Überprüfung ist Teil der Tests zur Einhaltung der 
Niederspannungsrichtlinie. Der Prüfer betrachtet den Schaltplan und wird 
bei einem erkannten Varistor zum Schutzleiter sofort tätig. Ein Varistor 
fällt üblicherwiese aber auch bei den Ableitstrommessungen auf.

Kai Klaas

Autor: Anja (Gast)
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>>Autor: Peter Roth (gelb)
>>
>>Varistoren nur von N nach L, nie gegen Erde.

>Hallo,
>verstehen tue ich warum. Habe das aber trozdem schon öfter geswehen.
>Gibts da eine Vorschrift zu, oder widerspricht das den "anerkannten
>Regeln der Technik" ? Wo kann ich da was zu finden?

>lg, Brause

Aua,

Varistoren primärseitig gegen Gehäuse (PE) ist schlicht und einfach 
Lebensgefährlich, da Varistoren altern und tödliche Leckströme auf das 
Gehäuse gelangen Können.

Es gibt VDE-Regeln:
Bei beweglichen Geräten die an normaler Steckdose betrieben werden ist 
immer damit zu Rechnen daß der Schutzleiter unterbrochen ist. Im 
Fehlerfall muß je nach Geräteklasse ein maximaler Ableitstrom (durch den 
Körper des Bedieners) von maximal 0.5 (Medizingerät) bis 3.5 mA 
(feststehendes Haushaltsgerät) eingehalten werden.
Y-Kondensatoren müssen so konstruiert sein daß bei Zerstörung (z.B. 
Überspannung) kein Kurzschluß entstehen kann.

Autor: Michael M. (Gast)
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die stromkompensierte drossel nicht vergessen. schützt zwar auch eher 
die leitung vor deinem gerät, aber schaden kann sie wohl auch nicht.

Autor: Abdul K. (ehydra) Benutzerseite
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Anja schrieb:

> Varistoren primärseitig gegen Gehäuse (PE) ist schlicht und einfach
> Lebensgefährlich, da Varistoren altern und tödliche Leckströme auf das
> Gehäuse gelangen Können.
>
> Es gibt VDE-Regeln:
> Bei beweglichen Geräten die an normaler Steckdose betrieben werden ist
> immer damit zu Rechnen daß der Schutzleiter unterbrochen ist. Im
> Fehlerfall muß je nach Geräteklasse ein maximaler Ableitstrom (durch den
> Körper des Bedieners) von maximal 0.5 (Medizingerät) bis 3.5 mA
> (feststehendes Haushaltsgerät) eingehalten werden.
> Y-Kondensatoren müssen so konstruiert sein daß bei Zerstörung (z.B.
> Überspannung) kein Kurzschluß entstehen kann.

Aus dieser Regel kann man dann folgern, daß abgesicherte Varistoren bei 
in Steckdosen gesteckte schutzisolierte Gerät nach PE erlaubt sind? Da 
ja der einzig zugängliche PE festverdrahtet in der Wand steckt?

Autor: brause (Gast)
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>Autor: Kai Klaas (Gast)
>
>>Habe das aber trozdem schon öfter geswehen.
>
>Aber hoffentlich nur in ortsfesten Geräten, oder?? Dort wird der
>Schutzleiter dauerhaft angebracht und kann sich nicht lösen. Da ist ein
>solcher Varistor unter bestimmten Bedingungen, ebenso wie ein
>vergrößerter Y-Kondensator erlaubt.
>Bei Geräten mit Netzkabel ist eine Schutzleiterunterbrechung leider
>erheblich wahrscheinlicher und der Varistor zum Schutzleiter verboten.

An ortsfesten Geräten bestimmt, aber ich glaube auch schon an 
Blitzschutzadaptern. Und an einigen ältern (englischen) 
ortsveränderlichen (drehstrom-) Netzteilen auch, bin ich mir aber nicht 
so ganz sicher.

>>Gibts da eine Vorschrift zu, oder widerspricht das den "anerkannten
>>Regeln der Technik" ? Wo kann ich da was zu finden?

>Sowohl, als auch! Die Überprüfung ist Teil der Tests zur Einhaltung der
>Niederspannungsrichtlinie. Der Prüfer betrachtet den Schaltplan und wird
>bei einem erkannten Varistor zum Schutzleiter sofort tätig. Ein Varistor
>fällt üblicherwiese aber auch bei den Ableitstrommessungen auf.
>
>Kai Klaas

Wie ist denn etwa der Verschriftentext dazu? Ist da der Varistor extra 
erwähnt? oder ist das über den Ableitstrom definiert, wie Anja schreibt? 
oder ist da der Y-Kondensator als Ausnahme erwänt? oder ...?

Brause

Autor: Kai Klaas (Gast)
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Hallo Brause,

>Wie ist denn etwa der Verschriftentext dazu? Ist da der Varistor extra
>erwähnt?

Ich bin kein Normenfreak, weiß aber normalerweise genügend, um 
brauchbare Schaltungen aufbauen zu können, die die CE-Tests bestehen und 
mich und andere nicht gefährden.

Es gibt unzählige VDE Vorschriften, die sich mit dem Thema "Schutz vor 
Stromschlag" befassen. Da gibt es auch eine Norm, die sich mit 
Überspannungsschutzschaltungen an der Netzspannung beschäftigt. Dort 
steht, wie genau mit einem Varistor zu verfahren ist. Wann und ob er zum 
Schutzleiter geschaltet werden darf. Da steht auch etwas über die 
Ableitströme.

>oder ist da der Y-Kondensator als Ausnahme erwänt?

Es gibt auch eine Norm über Funktentstörungsmaßnahmen an der 
Netzspannung. Da findest du dann die Geschichte mit den X- und 
Y-Kondensatoren.


Kai Klaas

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