Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Betrieb eines FU über Trenntrafo an RCD Typ A möglich?


von Sebastian E. (sebert)


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Ich muss einen Frequenzumrichter an einem RCD Typ A betreiben. 
Erwartungsgemäß löst der RCD aus (allein schon beim Anschließen des FU, 
auch ohne dass ein Motor in Betrieb ist).

Einen RCD Typ B einzubauen, ist leider keine Option. Und den RCD Typ A 
auszubauen leider auch nicht.

Jetzt habe ich hier noch einen Trenntrafo. Der hat als Ausgänge ganz 
normal L und N, aber natürlich keinen PE.

In der Anleitung des FU steht, dass man ihn eigentlich nur mit 
verbundenen PE betreiben darf (wegen der Ableitströme und der 
entstehenden Spannungen).

Meine Frage: Kann ich den FU am Trenntrafo betreiben und den PE des FU 
einfach auf dem PE der Steckdose (also sozusagen auf den RCD Typ A) 
legen? Oder löst der RCD Typ A dadurch aus (oder schade ich gar dem 
Trenntrafo)?

Es geht mir hier nicht um die Sicherheitsrisiken (Gleichstromanteil im 
FU, dadurch RCD Typ A ungeeignet etc.).

Vielleicht kann mir da jemand weiter helfen.

von Horst (Gast)


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Den PE der Steckdose hinter dem Trenntrafo auflegen hat keinen Sinn, die 
Ausgangsspannung hat keinen Bezug mehr dazu.

Sebastian E. schrieb:
> Es geht mir hier nicht um die Sicherheitsrisiken (Gleichstromanteil im
> FU, dadurch RCD Typ A ungeeignet etc.).

Naja, Trafo mögen Gleichstromanteile noch weniger.

Alles in allem keine gute Idee.

von SpätzjalistenTreffen (Gast)


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Sebastian E. schrieb:

> Einen RCD Typ B einzubauen, ist leider keine Option. Und den RCD Typ A
> auszubauen leider auch nicht.

Trafo ist auch Blödsinn.

Fazit: Das Eine willst Du nicht, das Andere kannst Du nicht -> Pack den 
Mist zusammen und falte den Liegestuhl auseinander.

von Dieter (Gast)


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Horst schrieb:
> Naja, Trafo mögen Gleichstromanteile noch weniger.
Das gilt vor allem primärseitig. Der FU ist jedoch sekundärseitig 
angeschlossen.

Da kaufst Du sowas und schaust dort rein:
https://www.westermann.de/reihe/ENERGEBTAB/Elektronik-Tabellen-Energie-und-Gebaeudetechnik
Einpulsschaltung zu Zweipulsschaltung beim Gleichrichter um zu sehen, 
wie groß in etwa die Leistungsreserve des Trafos höher sein sollte bei 
Gleichstromanteilen der Last.

Und dann fährst Du dahinter ein IT-Netz mit allen dazugehörigen 
Sicherheitseinrichtungen (Personenschutz Isolationsschutzeinrichtungen).

von hinz (Gast)


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Du kannst den FU so anschließen, wenn gewährleistet ist, dass er der 
einzige Verbraucher im IT-Netz ist. Für einen Fehlerstromschutz ist 
dennoch ein Typ B FI nötig, eben sekundär. EIn Typ A FI primär wird 
jedenfalls so nicht mehr lahmgelegt.

von A-Freak (Gast)


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Daß der FI Typ "A" auslöst hat gar nichts mit einem Gleichstromanteil zu 
tun, sondern mit dem Ableit-Zappelstrom durch die Entstörkondensatoren 
gegen PE.

Wenn ein Gleichstrom fliesen würde dann würde dieser im Gegenteil den FI 
betäuben daß dieser NICHT mehr auslösen kann, auch dann nicht wenn 
woanders ein Unfall passiert. Das ist genau das andere Fehlerszenario 
das mit einem FU passieren kann.

Ich würde jedenfalls auf die Lösung mit dem Trenntrafo setzen, Stichwort 
"Schutztrennung mit einem Verbraucher". L und N vom Netz an die 
Primärwicklung vom Trenntrafo. Die Sekundärwicklung vom Trenntrafo, 
nennen wir die Enden L'1 und L'2 an die Klemmen "L" und "N" vom 
Frequenzumrichter, PE vom Netz an PE vom Frequenzumrichter.

Damit hast du Sicherheit bei einem Isolationsfehler, keine Betäubung vom 
FI und zugleich hälst du die mittelfrequenten störströme aus dme 
Hausnetz fern.

von hinz (Gast)


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hinz schrieb:
> Für einen Fehlerstromschutz ist
> dennoch ein Typ B FI nötig, eben sekundär.

Nur damit das klar ist: der sekundärseitige FI ist natürlich nur Gürtel 
zum Hosenträger.

von hinz (Gast)


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A-Freak schrieb:
> "Schutztrennung mit einem Verbraucher"

Genau.

von rastl (Gast)


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hinz schrieb:
> Du kannst den FU so anschließen, wenn gewährleistet ist, dass er der
> einzige Verbraucher im IT-Netz ist. Für einen Fehlerstromschutz ist
> dennoch ein Typ B FI nötig, eben sekundär.

Dann muß aber auch die Sekundärseite des Trafos vor dem FI mit dem PE 
verbunden werden.

A-Freak schrieb:
> Ich würde jedenfalls auf die Lösung mit dem Trenntrafo setzen, Stichwort
> "Schutztrennung mit einem Verbraucher". L und N vom Netz an die
> Primärwicklung vom Trenntrafo. Die Sekundärwicklung vom Trenntrafo,
> nennen wir die Enden L'1 und L'2 an die Klemmen "L" und "N" vom
> Frequenzumrichter, PE vom Netz an PE vom Frequenzumrichter.

Wenn die Sekundärseite geerdet wird, ist es nicht zulässig, dafür den PE 
von einem anderen Kreis (Steckdose) zu verwenden. Der muß direkt vom 
zentralen Potentaialausgleich - AFAIK 6 oder 10mm² wegen der 
mechanischen Stabilität - kommen.
Wenn es ein echtes IT-System mit einem Verbraucher sei soll ist die 
Verbindung PE(FU) mit PE(Steckdose) generell nicht zulässig.
1
Die Körper der Betriebsmittel des Stromkreises der Schutztrennung dürfen
2
weder mit dem Schutzleiter noch mit den Körpern anderer Stromkreise
3
verbunden werden.
Hösl, Ayx, Busch, Die vorschriftsmäßige Elektroinstallation, VDE Verlag 
2016

von hinz (Gast)


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> hinz schrieb:
>> Du kannst den FU so anschließen, wenn gewährleistet ist, dass er der
>> einzige Verbraucher im IT-Netz ist. Für einen Fehlerstromschutz ist
>> dennoch ein Typ B FI nötig, eben sekundär.
>
> Dann muß aber auch die Sekundärseite des Trafos vor dem FI mit dem PE
> verbunden werden.

Nein, dann wärs ja kein IT mehr.

von Armin X. (werweiswas)


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Sebastian E. schrieb:
> Ich muss einen Frequenzumrichter an einem RCD Typ A betreiben.
> Erwartungsgemäß löst der RCD aus (allein schon beim Anschließen des FU,
> auch ohne dass ein Motor in Betrieb ist).

MUSS...
Privat oder Firma? Fest oder mobil?
Bei mir in der Bude laufen zwei FUs. Festangeschlossen und ohne FI.
Der Motor ist jeweils korrekt an PE angeschlossen.

von rastl (Gast)


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hinz schrieb:
>> hinz schrieb:
>>> Du kannst den FU so anschließen, wenn gewährleistet ist, dass er der
>>> einzige Verbraucher im IT-Netz ist. Für einen Fehlerstromschutz ist
>>> dennoch ein Typ B FI nötig, eben sekundär.
>>
>> Dann muß aber auch die Sekundärseite des Trafos vor dem FI mit dem PE
>> verbunden werden.
>
> Nein, dann wärs ja kein IT mehr.
Soll es ja auch nicht sein. Hier geht es nur um die Möglöcihkeit einen 
eigenen FI unabhängig vom vorhandenen betreiben zu können.
In einem IT-System ist ein FI ziemlich sinnfrei; wenn zusätzlicher 
Schutz, dann wäre eine Isolationsüberwachung angebracht.

von hinz (Gast)


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rastl schrieb:
> In einem IT-System ist ein FI ziemlich sinnfrei; wenn zusätzlicher
> Schutz, dann wäre eine Isolationsüberwachung angebracht.

Da denk nochmal drüber nach. Es geht ja nicht um ein ausgedehntes 
IT-Netz.

von rastl (Gast)


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hinz schrieb:
> rastl schrieb:
>> In einem IT-System ist ein FI ziemlich sinnfrei; wenn zusätzlicher
>> Schutz, dann wäre eine Isolationsüberwachung angebracht.
>
> Da denk nochmal drüber nach. Es geht ja nicht um ein ausgedehntes
> IT-Netz.
Ich verstehe schon worauf du hinauswillst. Bei einem Einzelfehler (z.B. 
Erdschluss) wird der FI nicht auslösen. Erst wenn ein weiterer Fehler 
auftritt, besteht die Möglichkeit, dass der FI trennt.

> Es geht ja nicht um ein ausgedehntes IT-Netz.
FU und Motor sind, soweit ich das sehe, zwei Geräte, da sie sich nicht 
in einem gemeinsamen Gehäuse befinden. Frag mich jetzt aber nicht, in 
welcher Norm das zu finden ist.

von Sebastian E. (sebert)


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Ich wollte die Diskussion mit der Bemerkung über Gleichstrom nicht auf 
eine falsche Fährte lenken. Habe das wirklich nur erwähnt, weil 
angeblich RDCs vom Typ A keine Gleichstromanteile berücksichtigen und 
deshalb im Gegensatz zu denen vom Typ B keinen zuverlässigen Schutz in 
Verbindung mit dem Betrieb eines FUs liefern können.

A-Freak schrieb:
> Ich würde jedenfalls auf die Lösung mit dem Trenntrafo setzen, Stichwort
> "Schutztrennung mit einem Verbraucher". L und N vom Netz an die
> Primärwicklung vom Trenntrafo. Die Sekundärwicklung vom Trenntrafo,
> nennen wir die Enden L'1 und L'2 an die Klemmen "L" und "N" vom
> Frequenzumrichter, PE vom Netz an PE vom Frequenzumrichter.
>
> Damit hast du Sicherheit bei einem Isolationsfehler, keine Betäubung vom
> FI und zugleich hälst du die mittelfrequenten störströme aus dme
> Hausnetz fern.

Wenn das so ist, dann wäre das genau die Lösung, bei der ich wissen 
wollte, ob sie funktioniert. Gibt es Einwände dagegen?

rastl schrieb:
> Die Körper der Betriebsmittel des Stromkreises der Schutztrennung dürfen
> weder mit dem Schutzleiter noch mit den Körpern anderer Stromkreise
> verbunden werden.

Dieser Kommentar bezieht sich vermutlich darauf, dass dann die 
eigentliche Funktion eines Trenntrafos (Schutztrennung / galvanische 
Trennung) nicht mehr gegeben ist, richtig? Aber ich verwende den 
Schutztrafo in diesem Szenario auch nicht deshalb. Oder in welchen 
Zusammenhang ist der Kommentar zu sehen?

Dann noch eine weitere Überlegung:
1) Was passiert eigentlich, wenn ich den PE auf der Sekundärseite gar 
nicht anschließe? Durch die galvanische Trennung könnte ich auf der 
sekundären Seite zumindest keinen Körperschluss verursachen und es wäre 
keine Gefahr (es besteht ja eine galvanische Trennung zur Primärseite). 
Oder sind die entstehenden Spannung derart hoch, dass es trotzdem 
gefährlich wird oder wird gar der FU dadurch geschädigt?

von hinz (Gast)


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rastl schrieb:

>> Es geht ja nicht um ein ausgedehntes IT-Netz.
> FU und Motor sind, soweit ich das sehe, zwei Geräte, da sie sich nicht
> in einem gemeinsamen Gehäuse befinden. Frag mich jetzt aber nicht, in
> welcher Norm das zu finden ist.

Es gibt aber nur eine Verbindung zum "Netz".

von Dieter (Gast)


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A-Freak schrieb:
> hat gar nichts mit einem Gleichstromanteil zu tun
A-Freak schrieb:
> Ableit-Zappelstrom durch die Entstörkondensatoren
> Wenn ein Gleichstrom ... würde ... den FI betäuben

Die Unsymmetrie des Wandlers für den Gleichstromzwischenkreis der FU 
bringt eine Komponente nach Bild 7 in das Netz und überlagert Bild 4 und 
5 als additive Komponente.
https://www.schutzschalter-online.de/cms/was-sind-fehlerstromschutzschalter.html
Zusätzlich bringt der Wandlers für den Gleichstromzwischenkreis noch 
Oberwellen und etwas EMV ins Netz.

Oberwellen und etwas EMV: Mehr Ableit-Zappelstrom für 
Entstörkondensatoren
DC-Anteil mit Offset: Kennlinienverschiebung des FI-A, empfindlicher 
(weniger Zonen) bis unempfindlicher möglich (mehr Zonen).

von rastl (Gast)


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hinz schrieb:
> rastl schrieb:
>
>>> Es geht ja nicht um ein ausgedehntes IT-Netz.
>> FU und Motor sind, soweit ich das sehe, zwei Geräte, da sie sich nicht
>> in einem gemeinsamen Gehäuse befinden. Frag mich jetzt aber nicht, in
>> welcher Norm das zu finden ist.
>
> Es gibt aber nur eine Verbindung zum "Netz".
Es ändert aber nichts daran, das bei gleichzeitigem Berühren im 
Fehlerfall(*) eine gefährliche Spannung auftreten kann. Das ist der 
meiner Meinung nach der Sinn einer Unterscheidung zwischen Einzel- bzw. 
Mehrfach-IT-System.
(*) z.B. Im FU liegt L1, am Motor L2 am Gehäuse.

Sebastian E. schrieb:
> rastl schrieb:
>> Die Körper der Betriebsmittel des Stromkreises der Schutztrennung dürfen
>> weder mit dem Schutzleiter noch mit den Körpern anderer Stromkreise
>> verbunden werden.
>
> Dieser Kommentar bezieht sich vermutlich darauf, dass dann die
> eigentliche Funktion eines Trenntrafos (Schutztrennung / galvanische
> Trennung) nicht mehr gegeben ist, richtig? Aber ich verwende den
> Schutztrafo in diesem Szenario auch nicht deshalb. Oder in welchen
> Zusammenhang ist der Kommentar zu sehen?

Du hebst mit dem Trenntrafo die Schutzmaßnahme "Schutz durch 
automatisches Abschalten" des FI im Hausnetz auf. Durch Verbindung mit 
dem PE wir auch die Schutztrennung kompromitiert. Du bist so gut wie tot 
;)


> 1) Was passiert eigentlich, wenn ich den PE auf der Sekundärseite gar
> nicht anschließe?
Das wäre OK. Bis auf die oben diskutierte Frage ob das denn nun ein oder 
zwei Geräte sind. Auch Störungen durch den FU können ohne PE höher sein.

von Karl B. (gustav)


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Sebastian E. schrieb:
> Oder sind die entstehenden Spannung derart hoch, dass es trotzdem
> gefährlich wird oder wird gar der FU dadurch geschädigt?

Hi,
die Iso-Widerstände vom Metallgehäuse sind doch auf 50 Hz bezogen?
Also, die Flächen von Gehäusen stellen Kapazitäten dar.
Und das Xc ist eine frequenzabhängige Größe.
Ergo:
Fasst Du das Gehäuse so ohne Schutzmaßnahme an,
bekommst Du "Hochfrequenztherapie" gratis.
Disclaimer:
Bloß nicht nachmachen.

Möglichkeit:
Irgendeinen Potenzialausgleich schaffen.
Ich denke da immer an die Kühe im Stall.
Damit die bei Blitzschlag nicht tot umfallen, gibt es da
ganz tolle Potenzialausgleichsideen.

ciao
gustav

: Bearbeitet durch User
von Sebastian E. (sebert)


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rastl schrieb:
> Du hebst mit dem Trenntrafo die Schutzmaßnahme "Schutz durch
> automatisches Abschalten" des FI im Hausnetz auf. Durch Verbindung mit
> dem PE wir auch die Schutztrennung kompromitiert. Du bist so gut wie tot
> ;)

OK nur, damit ich es verstehe:
Der Trenntrafo sorgt dafür, dass ich die Sekundärseite des Trenntrafos 
anfassen kann, ohne einen Schlag zu bekommen (Einschränkung: Nur einen 
Leiter anfassen, nicht beide gleichzeitig). Das liegt daran, da wir eine 
galvanische Trennung haben und der Strom sozusagen nicht von der 
Sekundärseite über meinen Körper, den Fußboden und dann über den PE 
zurück auf die Sekundärseite gelangen kann (wegen der Trennung).
https://de.wikipedia.org/wiki/Schutztrennung

Und das gleiche gilt doch dann auch noch, wenn ich den PE auf der 
Sekundärseite mit dem PE auf der Primärseite verbinde. Auch dann gibt es 
keinen geschlossenen Stromkreis.

Fazit: Die Gefahr eines Stromschlags ändert sich durch den Anschluss des 
PE an der Primärseite nicht, sondern bleibt exakt gleich groß? Der FI 
würde weder dann auslösen, wenn ich den PE an der Primärseite 
angeschlossen habe noch, wenn ich ihn gar nicht angeschlossen habe. Das 
dürfte bei Trenntrafos immer so der Fall sein. Liege ich da richtig?

Dann noch: Wer von Euch beiden hat jetzt bezüglich nicht angeschlossenem 
PE-Leiter Recht?

rastl schrieb:
>> 1) Was passiert eigentlich, wenn ich den PE auf der Sekundärseite gar
>> nicht anschließe?
> Das wäre OK. Bis auf die oben diskutierte Frage ob das denn nun ein oder
> zwei Geräte sind. Auch Störungen durch den FU können ohne PE höher sein

Karl B. schrieb:
> Fasst Du das Gehäuse so ohne Schutzmaßnahme an,
> bekommst Du "Hochfrequenztherapie" gratis.
> Disclaimer:
> Bloß nicht nachmachen.

von hinz (Gast)


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Sebastian E. schrieb:
> Fazit: Die Gefahr eines Stromschlags ändert sich durch den Anschluss des
> PE an der Primärseite nicht, sondern bleibt exakt gleich groß? Der FI
> würde weder dann auslösen, wenn ich den PE an der Primärseite
> angeschlossen habe noch, wenn ich ihn gar nicht angeschlossen habe. Das
> dürfte bei Trenntrafos immer so der Fall sein. Liege ich da richtig?

Ja.


> Dann noch: Wer von Euch beiden hat jetzt bezüglich nicht angeschlossenem
> PE-Leiter Recht?

https://de.wikipedia.org/wiki/IT-System_(Elektrotechnik)

von Dieter (Gast)


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Hinter dem Trenntrafo kann eine eigenstaendiges IT-Netz gefahren werden, 
wie auch TT, TN Netz, was man halt moechte. Die zugehoerigen 
Schutzmassnahmen muessen natuerlich vorgesehen werden.

von rastl (Gast)


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Sebastian E. schrieb:
> Und das gleiche gilt doch dann auch noch, wenn ich den PE auf der
> Sekundärseite mit dem PE auf der Primärseite verbinde. Auch dann gibt es
> keinen geschlossenen Stromkreis.
Es geht um den Anschluss an den Schutzleiter eines anderen 
Stromkreises der kritsch ist ist. Ich hätte vielleicht etwas mehr 
zitieren sollen.

Bei einem Betriebsmittel:
1
Die Körper der Betriebsmittel des Stromkreises der Schutztrennung dürfen
2
weder mit dem Schutzleiter noch mit den Körpern anderer Stromkreise verbunden werden.
3
Das Berühren der Körper sollte weder zufällig noch absichtlich passieren, da dann der Schutz gegen elektrischen Schlag nicht mehr allein von der Schutzmaßnahme Schutztrennung, sondern auch von den Schutzvorkehrungen
4
für die Körper der anderen Stromkreise abhängt.

Bei mehreren Betriebsmitteln:
1
Die Körper der Verbrauchsmittel müssen mit einander durch isolierte, aber ungeerdete Schutzpotenzialausgleichsleiter verbunden werden. Die Schutzpotenzialausgleichsleiter dürfen nicht mit den Schutzleitern und den Körpern anderer Stromkreise und auch nicht mit fremden leitfähigen Teilen verbunden werden. Wenn die Körper des Stromkreises mit Schutztrennung zufällig oder absichtlich mit Körpern anderer Stromkreise in Berührung kommen, hängt der Schutz gegen elektrischen Schlag nicht mehr allein von dieser Schutzvorkehrung Schutztrennung ab, sondern auch von den Schutzmaßnahmen für die Körper der anderen Stromkreise.

> Dann noch: Wer von Euch beiden hat jetzt bezüglich nicht angeschlossenem
> PE-Leiter Recht?

Du mußt also auch in diesem Fall für einen vom Steckdosen-PE 
unabhängigen Schutzleiter für deinen IT-Kreis sorgen. Geht das nicht, so 
würde ich zwar die PE-Anschlüsse Motor-Umrichter verbinden, aber keine 
Verbindung zum Schutzleiter der Steckdose herstellen (so wie bei 
Trenntransformatoren im Service-Bereich üblich).

von foobar (Gast)


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Vorweg: Ich bin Laie in diesem Thema!

Wenn es darum geht, den Frequenzumrichter an dem unpassenden FI zu 
betreiben, würde das nicht so sicher funktionieren?  Das PE-Potential 
bleibt erhalten, N'/L' fliegen nicht irgendwo rum sondern haben auch 
Erd-Referenz und der "passende FI" kümmert sich um Ableit-/Fehlerströme. 
Der "unpassende FI" sieht nur die es Trenntrafos.
1
                             Blackbox
2
                     -------------------------
3
                    |                         |
4
     unpassender FI |          passender FI   |
5
        ------      |  TT          -----      |            FU
6
L      |      |     |             |     |     |  L'      -------
7
-------|      |-----|--S||S-------|     |-----|--- = ---|       |--
8
       |      |     |  S||S       |     |     |         |       |--
9
N      |      |     |  S||S       |     |     |  N'     |       |--
10
---+---|      |-----|--S||S---+---|     |-----|--- = ---|       |--
11
   |   |      |     |         |   |     |     |          -------
12
PE |    ------      |         |    -----      |  PE'        |
13
---+----------------|---------+---------------|--- = -------+------
14
                    |                         |
15
                     -------------------------

von Dieter (Gast)


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Eine Sanitätscontainer, der über Trenntrafo angeschlossen wird, aber 
eine Außensteckdose für ein Krankenvorzelt hat, braucht einen FI nach 
dem Trafo, weil eventuell Geräte mit Vorgaben für PEN angeschlossen 
werden, z.B. verschiedenes medizinisches Gerät mit Metallgehäusen, dass 
ggf. auf den Erdboden stehend betrieben wird.

FU und/oder Motor könnten auch darunter fallen. Etwas anders wäre es 
wenn beide in einem Schaltschrank oder Geräteschrank eingebaut wären.

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