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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Geringer Isolationswiderstand bei Heizelement


Autor: Alex H. (Gast)
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Hallo,
ich versuche mich gerade an der Reperatur eines Vorwerk Thermomix 3300, 
bei dem nach kurzer Zeit der Fi rausfliegt. Grund ist anscheinend der 
geringe Isolationswiderstand der Heizwendel gegen Erde. (150 kOhm im 
Kalten, 15kOhm im Heißen Zustand)

Beschädigungen sind nicht zu sehen. Das Gerät stammt noch aus einer Zeit 
vor dem Fi-Schalter.

Hat jemand eine Idee, wie man das Gerät noch "retten" kann? Trenntrafo 
kommt leider nicht in Frage. (1,4KW Leistung)

Gruß

Alex

Autor: Peter R. (pnu)
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Den Stecker um 180 Grad gedreht in die Steckdose stecken. Wenn die lecke 
Stelle eher an einem Ende der Heizschlange liegt, kann das helfen.

Oder: Die Steckdose am Herd dafür verwenden. Der Herdanschluss ist oft 
ohne RCD-30mA-Schutz, da auch der Herd den RCD zu oft auslösen würde.

Autor: Peter (Gast)
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Peter R. schrieb:
> da auch der Herd den RCD zu oft auslösen würde.

ganz bestimmt nicht, ist ja würde ja heisen das wir einen 
Isolationsfehler einfach Ignorieren.

Autor: Alex H. (Gast)
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Hallo,
der Widerstand der Zeizspirale liegt bei ca. 50 Ohm. Stecker drehen 
würde also nicht helfen.

Die Steckdosen im Haus (incl. Herdanschluss) hängen alle hinter dem RCD.

Eine Möglichkeit wäre wohl noch bei ebay nach einem defekten Gerät 
ausschau halten und hoffen das dessen Heizspirale in besserem Zustand 
ist.

Gruß

Alex

Autor: Peter R. (pnu)
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Am Herd wird ein Isolationsfehler nicht ignoriert, sondern toleriert.

Es ist nun einmal schwierig, bei Temperaturen von 600 Grad in der 
Heizschlange einen sehr hohen Isolationswiderstand zu halten. Deshalb 
sind die Herdanschlüsse außerhalb des 30-mA-RCD-Bereichs.

Solange das Gerät durch Nullung geschützt ist, toleriert man den durch 
die hohen Temperaturen in der Heizschlange bedingten größeren Leckstrom.

Ein bißche Grauzone bei der Verwendung der Herdsteckdose ist natürlich 
schon dabei:

Der Herd ist wegen des festen Anschlusses kein so mobiles Gerät wie 
dieses Vorwerk-Dingens.

Aber ich hätte bei einer solchen Lösung weniger Bauchschmerzen als bei 
jeder anderen "Rettung", ausgenommen Austausch gegen ein (neues) 
Ersatzteil.

Autor: Jens G. (jensig)
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evtl. ist auch bloß bißchen Feuchtigkeit aus der Luft da drin gefangen. 
Hatte ich auch öfters mit einer Kochplatte. Das Ding hatte ich dann 
einfach mit meinem Netzteil (30V) sanft geheizt, bis diese Restfeuchte 
weg war. Danach war der FI auch einverstanden damit.

Autor: Falk Brunner (falk)
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@  Peter R. (pnu)

>Am Herd wird ein Isolationsfehler nicht ignoriert, sondern toleriert.

Wirklich?

>Es ist nun einmal schwierig, bei Temperaturen von 600 Grad in der
>Heizschlange einen sehr hohen Isolationswiderstand zu halten.

Megaohm braucht keiner, und viele Stoffe halten auch bei 600°C noch 
einen hohen Widerstand. Wozu ausserdem 600°C? Willst du Stahl schmelzen? 
;-)

> Deshalb
>sind die Herdanschlüsse außerhalb des 30-mA-RCD-Bereichs.

30mA @ 230V macht 7,6kOhm. Das ist kein wirkliches Problem, auch bei 
600°C nicht.

Mfg
Falk

Autor: Mark (Gast)
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Etwas das Hellrot glüht, hat nun mal über 600°C

Autor: Etrick (Gast)
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Man könnte (wenn man Ahnung hätte!) einfach masl schauen, wie hoch der 
Fehlerstrom bei einem Heizelement mit 1,4kW sein darf.

Und dann erkennen, dass er hier gefährlich hoch ist, und deshalb das 
Ding schrottreif ist.

Gruß

Autor: Wolf (Gast)
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Der Grenzwert für den Isolationswiderstand bei
Schutzklasse I-Geräten (mit Schutzleiter) beträgt:

    >1,0 MOhm

und bei solchen mit Heizelementen
    > 0,3 MOhm

DIN VDE 0701, Teil1/240
DIN VDE 0702

Möglich sind aber auch Stöme von anderen Geräten im Haushalt und bei 
Betrieb des Herdes wird die Schaltschwelle erreicht, das ist meisstens 
schon bei/ab 15mA der Fall.

Autor: Alex H. (Gast)
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Hallo,
ich habe mittlerweile herausgefunden, dass es die Heizspirale noch immer 
einzeln als Ersatzteil zu kaufen gibt. (ebay 190435572179). Ich bin 
anscheinend nicht der einzige der Probleme mit der Heizung hat.

Leider bleibt das Risiko, dass die neue Spirale ähnlich hohe 
Fehlerströme hat. Optisch sehen sie zumindest identisch aus.

Gruß und Danke für die zahlreichen Beiträge

Alex

Autor: Wolf (Gast)
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Der Ersatzableitstrom von Schutzklasse I-Geräten mit Heizelementen darf
bei >3,5kW  1mA/kW sein.

Bei kleiner/gleich 6kW sind es 7mA und
bei >6kW sind es 15mA.

In der Regel ist der Ersatzableitstrom doppelt so hoch wie der 
Schutzleiterstrom bzw. der echte Schutzleiterstrom oder auch 
Ableitstrom.
(Messfibel Amprobe/Beha)

Autor: Carsten Sch. (dg3ycs)
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Hi,

Alex H. schrieb:
> Hallo,
>
> der Widerstand der Zeizspirale liegt bei ca. 50 Ohm. Stecker drehen
> würde also nicht helfen.

Falscher Ansatz:
Spannungsteilerregel beachten...
Die Heizspirale kannst du ja auch als eine Menge von kleinen 
Widerständen betrachten die in Reihe geschaltet sind. Dieser Reihe von 
vielen vielen kleinen Widerständen liegt dann der 15KOhm 
Isolationswiderstand parallel.

Die Spannung an einem Ende der Spirale beträgt 230V, am anderen aber 
quasi 0V gegen Erde.
Wenn man nun Annimmt das es sich um eine wie auch immer geartete 
punktuelle Schwachstelle in der Isolierung handelt der den 
Isolationswiderstand auf die von dir gemessenen 15KOhm heruntersetzt und 
weiter annimmt das dieser an einem Ende der Spirale sitzt, dann hast du 
momentan - da der FI auslöst- eine Spannung von 230 gegen Erde die einen 
Strom über den 15Kohm Widerstand bewirkt. Dieser Strom liegt bei ca. 
15mA. Alleine nicht genug um einen "üblichen" 30mA FI auszulösen... Wenn 
aber noch weitere Geräte wie Waschmaschine o.ä. die auch im 
Normalbetrieb einen kleinen "Ableitestrom" über den PE verursachen, 
dann  kann das in der Summe zu viel werden.

Drehst du den Stecker nun um, dan würde unter der oben Annamhe des oben 
genannten Szenarios aber nur wenig mehr als 0V an der Schwachstelle 
anliegen. Selbst wenn wir extem unwahrscheinlich hohe 10V als Potential 
am Neutralleiter annehmen, dann hätten wir als ergebniss einen Strom von 
0,7mA, was den FI wohl unbeeindruckt lassen würde.

Handelt es sich dagegen nicht um eine Punktuelle Schwachstelle, sondern 
einfach um einen zu geringen Isolationswiderstand des Materials auf 
ganzer Fläche, dann wird das natürlich nicht weiterhelfen.
Wie gesagt, das bezog sich jetzt nur auf eine Annahme EINER vielen 
tatsächlich möglichen Fehlerursachen.


Davon aber völlig abgesehen, ist mir aber nicht ganz wohl dabei ein 
Elektrogerät in Betrieb zu nehmen das einen Defekt haben könnte. Es ist 
ja bis jetzt nicht klar warum sich dieses Fehlerbild äussert.
Ich meine, von den einschlägigen Normen mal abgesehen, bei 15KOhm 
Isolationswiderstand bedeuten das im Berührungsfall am Menschlichen 
Körper eine Spannung von ca. 14V abfällt, ein Strom von 14mA fließt, was 
man zwar merkt, aber das war es auch schon... Der Schreck -wenn 
überhaupt- ist das schlimmste dabei!

ABER: Da die Fehlerursache ja unbekannt ist, kann es ja auch gut sein 
das sich der Fehler noch weiter ausprägt und der Isolationswiderstand 
noch weiter sinkt. Und irgendwann kommt man dann in dem Bereich in dem 
es nicht mehr nur ein Kribbeln ist...

Wenn hingegen sicher ist das es bei diesem Produkt normal ist, einfach 
weil bei der Herstellung andere Werte galten und so ein 
Isolationsmaterial verwendet wurde das heute nicht mehr den 
Anforderungen genügen würde, eine weitere Änderung des 
Isolationswiderstandes daher nicht zu befürchten ist, dann würde ich das 
aber tolerieren...

Gruß
Carsten

Autor: Dirk J. (dirk-cebu)
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Wahrscheinlich ist das Ersatzteil für den Vorwerk Thermomix teurer als 
ein neues Gerät von einem normalen Hersteller.

Autor: MaWin (Gast)
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> Etwas das Hellrot glüht, hat nun mal über 600°C

Aber das tun nur die Ceranfelder, und die haben kein Isolationsproblem.

Die Heizung beim Thermomix ist gerade mal bis 100 GradC aufdrehbar.

Autor: Thomas B. (detritus)
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Das Heizelement besteht aus einer Drahtwendel im Inneren und einem 
Edelstahlrohr aussen rum. Dazwischen ist als Isolator und Wärmeleiter 
ein weisses Pulver, und das Zeug kann Wasser ziehen.  Sanft wegheizen 
könnte in dem Fall klappen. Es kann aber auch sein, dass die Drahtwendel 
durch Erschütterungen etc. direkten Kontakt mit dem Edelstahlrohr hat -> 
wegschmeißen.
Es ist in der Tat schwierig, vernünftige Isolationswiderstände für 
solche Heizelemente hinzukriegen. Die Wendel kann übrigens deutlich 
heissen werden als das Rohr, weil eben kein direkter Kontakt besteht.
Misst man den Isolationswiderstand mehrmals hintereinander mit hoher 
Spannung, wird man jedesmal einen niedrigeren Widerstand "messen".

Autor: HansDampf (Gast)
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MaWin,
als Wochenbericht in der Lehrzeit hab ich mal geschrieben:

Rohrmantel-Werkstoff je nach Verwendungszweck
Kupfer   bis zu 250°C
Stahl    für Oberflächentemperaturen bis 400°C (Zundergrenze),
         bei entsprechender Oberflächenbehandlung bis 500°C
Chromnickelstahl 18/8  bis 750°C
                 25/20 bis 800°C

So einen 30jährigen Herd (mit mech. Regler) hab ich noch, wenn mans 
übertreibt, glüht auch die Deckplatte mit, bis zum Lochfraß.

Autor: MaWin (Gast)
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> So einen 30jährigen Herd (mit mech. Regler) hab ich noch, wenn mans
> übertreibt, glüht auch die Deckplatte mit, bis zum Lochfraß.

Tja, aber dem Thermomix schmilzt ab 120 GradC sein Plastik weg, also 
keine Gefahr daß die Herdplatte "glühen" könnte.

Autor: HansDampf (Gast)
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Oh, erst jetzt hab ich ein gutes Foto vom Gerät gefunden mit lesbaren 
Skalen.
Nur bis 100 Grad, die Heizung soll 1000W haben, der TE hat jedoch eine 
für 1400?

Autor: Alex H. (Gast)
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Hallo,
vielen Dank für die vielen Antworten.

Ich hab die Heizspirale jetzt mal 1 Tag bei ca. 150° "trocknen" lassen. 
Der Widerstand gegen den Metallmantel hat sich jedoch leider nicht 
erhöht.

Meine Heizspirale hat ebenfalls nur 1KW. Die 1,4KW waren die 
Gesamtleistung incl. Motor.
Die Temperatur der Heizspirale dürfte allerdings beim Aufheizen deutlich 
über 100°C liegen. Die 100°C werden ja am Edelstahlbehälter gemessen.

Die 45 EUR für eine neues Heizelement sind schon recht happig. Ich werde 
das mal so weitergeben, ob sich das noch lohnt weiß ich nicht.

@ Carsten Sch.: Hast natürlich Recht. Danke für die ausführliche 
Erklärung. Hatte eine kleine Denkblockade.

Gruß

Alex

Autor: Wolf (Gast)
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Bei DIN VDE 0701 u. 0702 muss anstelle der Isolationsmessung, wenn diese 
nicht anwendbar ist oder Bedenken bestehen, folgende Messung 
durchgeführt werden:
Schutzleiterstrom
Eine direkte Messung ist mit einer Leckstromzange möglich.

Kannst du den Schutzleiterstrom nur von der Heizung mit einem Multimeter 
messen in der kurzen Zeit bis der FI anspricht?
Nur diese direkte Messung besagt, dass es die Heizspirale ist und nichts 
anderes in dem Küchengerät.

Autor: Niels H. (Gast)
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Hallo,

auch unsere TM hat nun solche Probleme das der FI nacj kurzer zeit 
fliegt. Daher die Frage hier an Alex, ob er mit seinem Gerät schon 
weitere neuere Erkenntnisse hat, ob's tatsächlich mit einer neuen 
Heizspirale behoben wurde?

LGe
Niels

Autor: Michael K-punkt (charles_b)
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Dass die Heizspirale nicht mehr richtig arbeitet ist so das normale Ende 
dieser Bauteile. Die sind wohl nicht für die Ewigkeit gebaut.

Sei froh, dass der Widerstand bis dato so hoch war und du keine gewischt 
bekommen hast.

HIer hilft nur die Organspende.

Autor: Michael K-punkt (charles_b)
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Hab grad mal nachgesehen: Das Gerät scheint ja aus der 1000-Euro-Klasse 
zu stammen. Ist das Gerät wirklich so gut, anscheinend wird ja nur 
Rühren und Heizen verbunden?

Autor: Niels H. (Gast)
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Hallo,

danke für Eure Hinweise. Dann muss ich wohl oder übel den Heizstab 
tauschen.

Ja die Maschine kann zwar nur haken/mahlen/raspel und oder kochen, aber 
man kann tolle und aber tausende tolle Sachen damit herstellen. Von 
leckeren Pasta-Soucen, griechen Cremé's über leckere Nachspeisen wie zb. 
Mouse ò Schokolá  oder auch Eis bis hin zu Hefeteigen. Schaut mal rein 
=> Wunderkessel.de

LGe
Niels

Autor: Udo Schmitt (urschmitt)
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Michael K-punkt schrieb:
> Das Gerät scheint ja aus der 1000-Euro-Klasse zu stammen.
Vorwerk halt, Prinzipiell recht solide Qualität mit völlig überzogenen 
Preisen.
Die lebten nur von ihren gewieften Vertretern
Vor-Internetzeitalter halt.

Niels H. schrieb:
> aber man kann tolle und aber tausende tolle Sachen damit herstellen.
Ich behaupte mal das kann man alles locker auch ohne dieses Gerät.

Guten Appetit noch an alls :-)

Autor: ich (Gast)
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gut ist auch der reluktanzmotor. der wurde verwendet, damit das teil 
mehr krach macht und sich nach leistung anhört.

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