Spikes auf PE wegen Schaltnetzteil -> Wie Filtern?

Gast #3641519
Lesenswert?

Hallo Zusammen,

ich verwende ein Schaltnetzteil SITOP PSU100S 24V/10A von Siemens. Jetzt 
habe ich das Problem das ich auf dem Schutzleiter meine Schirmung 
anschließen will, aber diese verseucht ist von Spikes Vp-p 40 mV in 
Abständen von 10µs bis 30µs. Einen 10R hab ich schon dazwischen 
geschaltet, aber das Hilft soweit bei Brummschleifen und ein PI-Filter 
aus C und L hab ich hier in verschiedenen Foren nur bei der 
ausgangsseitigen Versorgung gelesen.

Kann ich hier eine Spule mit 10µH und 10R in Reihe als Filter zwischen 
PE und meiner Schirmung schalten? Bringt das was oder habt ihr noch ein 
paar andere Ideen?


Link vom Netzteil hier:

https://support.automation.siemens.com/WW/llisapi.dll/csfetch/67476474/PSU100S_Handbuch_englisch_en-US.pdf?func=cslib.csFetch&nodeid=67714015&forcedownload=true
#3641865
Lesenswert?

>Jetzt habe ich das Problem das ich auf dem Schutzleiter meine Schirmung
>anschließen will,...

Warum?

Ist die Schaltung, die du schirmen willst von diesem Netzteil gespeist? 
Was ist noch mit der Schaltung verbunden?

>...aber diese verseucht ist von Spikes Vp-p 40 mV in Abständen von 10µs
>bis 30µs.

Wie hast du denn das gemessen??
Persönliche Seite #3641918
Lesenswert?

Wer misst, misst Mist.

Von was für einer Schirmung redest du?
Gehäuse? Geschirmtes Anschlusskabel? Oder eine Regenschirmung? :-)

Wo misst du die Störungen? An deinem PE? Also gemessen zwischen PE und 
...?
Und wie misst du die Störungen?
Kannst du Gleichtaktstörungen aus deinem Aufbau ausschließen?
Also hast du einen Differentiellen Tastkopf verwendet?

Störungen werden bei SNTs normalerweise gegen PE abgeleitet.
Ist auch ganz normal, dass dadurch auch Ströme auf PE entstehen.
Gast #3642962
Lesenswert?

Hallo Zusammen,

erstmal Danke für die Antworten.

Kai Klaas schrieb:
> Ist die Schaltung, die du schirmen willst von diesem Netzteil gespeist?
> Was ist noch mit der Schaltung verbunden?

Ja ist sie und an dem SNTs sind Drucksensoren, Temperatursensoren und 
ein NI cRIO-9074 geschaltet. Das cRIO steuert wiederum einen Regelkreis 
an.

Kai Klaas schrieb:
>>...aber diese verseucht ist von Spikes Vp-p 40 mV in Abständen von 10µs
>>bis 30µs.
>
> Wie hast du denn das gemessen??

Mit dem Oszi, Messspitze an Sternpunkt wo ich alle Schirmleitungen 
zusammen führe und auf PE lege welches auch an einer Steckdose vorhanden 
ist. Channel mit Spannungsteiler von der Messspitze, 1MOhm 
Kanaleingangswiderstand und internen Bezug auf Masse.
Habe auch schon alle anderen Verbraucher rausgenommen, könnte ja sein 
das es vom cRIO kommt, ect. Ist aber soweit nicht.


Marius S. schrieb:
> Von was für einer Schirmung redest du?
> Gehäuse? Geschirmtes Anschlusskabel? Oder eine Regenschirmung? :-)

Sollte ich ein paar Zeilen weiter oben beantwortet haben.

Marius S. schrieb:
> Kannst du Gleichtaktstörungen aus deinem Aufbau ausschließen?
> Also hast du einen Differentiellen Tastkopf verwendet?

Gibt es dafür eine Einstellung am Oszi? Wie sehen die Tastköpfe aus? 
Hast Du hierzu mal einen Link mit Doku? Ich kenne die CCMR vom OPamp, 
aber hier...

Marius S. schrieb:
> Störungen werden bei SNTs normalerweise gegen PE abgeleitet.
> Ist auch ganz normal, dass dadurch auch Ströme auf PE entstehen.

Misst hierbei der FI dann nicht einen Fehlerstrom wenn da die Störungen 
zu groß sind oder wird nur zwischen Phase und Nullleiter gemessen?


Ich persönlich vermute mal, dass die Spikes am Ausgang der 24V vom SNTs 
sich direkt fortpflanzen über die Sensorik, weitergeleitet über den 
Analogausgang von den Drucksensoren auf das cRIO und die Spannung die 
dort gemessen wird gegen GND und interne Schirmung abgeleitet wird. 
Somit hab ich theoretisch die Spike auf der Schirmung und am 
PE-Sternpunkt wo ich gemessen habe und denke das die vom SNTs kommen.

Ich versuche mal die Spannung zu sieben, wie ich hier gelesen habe:

Beitrag "Ausgangsfilter für Schaltnetzteil"

Vielleicht klappt das und für weiter Tipp bin ich sehr dankbar.
Gast #3643109
Lesenswert?

Ben schrieb:
> ich bekomme die Störungen auf die Schirmung von PE

40mV sind im Maschinenumfeld noch recht wenig. Wahrscheinlich solltest 
Du Deinen gesamter Aufbau nochmals überdenken? Filtern ist immer die 
zeitbeste Lösung wenn man die Ursache nicht gefunden hat.
Gast #3643121
Lesenswert?

Ich versteh nicht ganz, warum die 40mVpp zwichen Schirm & PE stören? 
Beeinflusst es Deine Messung? So lange nichts auf deiner Messleitung von 
den 40mVPP zusehen ist, ist es egal. Der Schirm soll sie ja nur sicher 
ableiten, damit die Messung nicht beeinflusst wird.
Gast #3643209
Lesenswert?

Karl Otto schrieb:
> Sicher dass es vom Netzteil kommt? Hört sich eher wie interne Störungen
> des Oszilloskops an, die Du mitmisst. Siehst Du es auch mit einem
> analogen Oszi?

Üblicherweise ist PE am Oszi mit Masse verbunden. Wenn er so gemessen 
hat, werden da schon einige mV angezeigt? Unabhängig davon wissen wir ja 
nicht, wie er seine Kabel zu den Meßstellen verlegt und welcher Dreck da 
unterwegs noch eingesammelt wird!
Gast #3643240
Lesenswert?

Ein was-auch-immer kann keine Verbesserung bringen.
PE sollte niederohmig mit der "echten" Erde verbunden sein. Also egal 
was auch immer Du dazwischenschaltest, es kann die Situation nur 
verschlechtern.

Messfehler oder Erdung überprüfen.
Gast #3643329
Lesenswert?

Er hat ja noch nicht mal angeben zwischen welchen Punkten er misst....
Die Prüfspitze einfach irgendwo dranhalten ohne den Bezugspunkt der 
Messung zu kennen führt zu äusserst interessanten Ergebnissen!
Also lieber TE: An was ist die Masseklemme deiner Prüfspitze 
angeschlossen?
#3643355
Lesenswert?

>Mit dem Oszi, Messspitze an Sternpunkt wo ich alle Schirmleitungen
>zusammen führe und auf PE lege welches auch an einer Steckdose vorhanden
>ist. Channel mit Spannungsteiler von der Messspitze, 1MOhm
>Kanaleingangswiderstand und internen Bezug auf Masse.

Solche Messungen mit dem Oszi, das ja auch selbst mit Erde verbunden 
ist, sind immer tückisch, weil oft Resonanzen entstehen, die die 
Realität verfälschen können.

Aber es ist natürlich klar: Wenn das Schaltnetzteil durch die Schalterei 
Störungen macht, müssen auf seinem PE-Leiter natürlich Störströme 
fließen und an der Leitungsinduktivität Spannungsabfälle stattfinden, 
die das Potential am PE-Anschluß des Schaltnetzteils hochlegen. An 
diesen Anschluß würde ich deshalb nichts anschließen.

>Ich persönlich vermute mal, dass die Spikes am Ausgang der 24V vom SNTs
>sich direkt fortpflanzen über die Sensorik, weitergeleitet über den
>Analogausgang von den Drucksensoren auf das cRIO und die Spannung die
>dort gemessen wird gegen GND und interne Schirmung abgeleitet wird.
>Somit hab ich theoretisch die Spike auf der Schirmung und am
>PE-Sternpunkt wo ich gemessen habe und denke das die vom SNTs kommen.

Davon kannst du ausgehen, daß sich die Störungen auf deine Sensorsignale 
übertragen und auch deine Schirmung davon betroffen sein wird. 
Letzterers ist katastrophal, weil du damit kaum den CE-Abtrahlungstest 
bestehen wirst.

Ich sehe jetzt mal zwei Möglichkeiten fortzufahren:

1. Du verwendest für die Sensorik mit den langen abgeschirmten Kabeln 
nicht dieses Schaltnetzteil, sondern ein linear geregeltes Netzteil.

2. Du mußt die Störungen stark reduzieren. Dazu setzt du das 
Schaltnetzteil am besten auf eine mit dem PE-Leiter verbundene 
Metallplatte und verbindest den PE-Anschluß des Schaltntezteils auf 
kürzestem Weg mit dieser Metallplatte. Hier zählt jeder Zentimeter! Alle 
anderen Erdverbindungen führst du nun von und zu dieser Metallplatte und 
nicht länger zum PE-Anschluß des Schaltnetzteils.

Wenn die 24V immer noch zu sehr verseucht sind, schickst du sie durch 
ein Tiefpaßfilter, das du ebenfalls auf die Metallplatte referenzierst.

Auf diese Weise schaffst du eine "radio frequency plane", die die besten 
Voraussetzungen für einen störarmen Betrieb bietet, weil sie eine 
ungeheuer niedrige Iduktivität bestitzt. Wenn du Glück hast, ist dein 
Schaltschrank bereits mit so einer durchgehenden, geerdeten Metallplatte 
ausgestattet.
Gast #3643418
Lesenswert?

Ein Problem in diesem Zusammenhang läßt sich aber nicht wegdiskutieren:
Früher hieß der PE mal SL bzw. Schutzleiter. Wenn man diesen Begriff 
wortwörtlich nimmt, ergibt sich: Es ist vorgesehen große Ströme mit 
möglichst geringem Spannungsabfall abzuleiten und nicht irgendeine 
HF-mäßige Schirmung zu unterstützen.
Soweit mir bekannt gibt es in den Installationsvorschriften auch keinen 
Passus über die Ableitung hoher Frequenzen. Ich darf auch beliebige 
Leitungen in geringem Abstand, über beliebig große Entfernungen, 
parallel zum Schutzleiter, verlegen. Erst bei sehr großen Entfernungen 
kann es zu einem Potentialversatz kommen. Aus Kostengründen findet sich 
hier aber nur selten ein Schuldiger. Diese Problematik betrifft aber 
praktisch immer den Bereich um die 50 Hz.
Persönliche Seite #3644271
Lesenswert?

Überlege mal, ob die Störungen, welche du an einem gemeinsamen 
Sternpunkt, welcher als Referenz des gesamten Aufbaus dient, irgend eine 
Relevanz haben, wenn es deinen gesamten Aufbau betrifft.

Anders gesagt: Ist es ein Problem, wenn z.B. eine Versorgung mit +24V 
und GND Leitung zwar immer saubere 24V zwischen beiden Leitungen hat, 
aber zu einem 10 Meter entfernten Punkt (z.B. ein geerdetes Oszi) auf 
beiden Leitungen die gleichen Störungen messbar sind?

Ich denke die Schaltung, die an den 24V angeschlossen ist, wird's nicht 
stören.

Antwort schreiben

Bitte melde dich an, um einen Beitrag zu schreiben.

oder

Mit Google-Account einloggen

Die Registrierung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.

Jetzt registrieren