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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik FI fliegt beim Abschalten, trotz Trenntrafo


Autor: Frank F. (off3nsive)
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Servus,

ich suche eine Lösung zu folgendem Problem.
Ich hab eine Anlage mit einem Servomotor (mit Controller) und einem 
Trenntrafo (mit Trafoschutzschalter) davor. N ist sekundär geerdet.
Der Trenntrafo wurde schon pflicht, da bei dem Servocontroller 
(wahrscheinlich der Netzfilter) schon der FI beim Einschalten der Anlage 
flog.
Die Anlage lief seit dem ( ca. halbes Jahr) ohne Probleme. Jetzt auf 
einmal fliegt der FI (abundzu) beim Ausschalten raus.
Es sind sonst noch zwei Netzteile (24 V und 5 V) mit verbaut.

Was kommen da für Gründe in Frage?
1. Kann das beim Entladen des Trafos geschehen?
2. Defekte Netzteile?

ich Tip aufs erste! Was kann man dagegen tun?

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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Frank F. schrieb:
> N ist sekundär geerdet.

Der  nicht etwa der N der Primärseite?

> da bei dem Servocontroller
> (wahrscheinlich der Netzfilter) schon der FI beim Einschalten der Anlage
> flog.


Das paßte dann schon nicht beim Aufbau der Anlage.

> 2. Defekte Netzteile?

Prüfung nahc vde701/702 an beidne Netzteilen aktuell durhcgeführt? 
Ergebnis?


Ich würde sagen, mach mal bitte ein reale Schaltskizze der Anlage wie 
sie aktuell dasteht.
Vermutlich hast du irgendwo eine Leitungs-Verbindung, die da nicht 
hingehört.
Aber so ohne Skizze kann man nur vermuten und raten, und das hilft dir 
nicht.

Autor: HildeK (Gast)
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Frank F. schrieb:
> ich Tip aufs erste!

Ich tippe aufs zweite.

>Was kann man dagegen tun?
Fehler suchen und beheben.

Autor: LAH (Gast)
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Mit deinem Aufbau hast du nicht nur den ersten FI zum schweigen 
gebracht, sondern sogar eine geerdete Spannungsquelle ohne FI-Schutz 
installiert.

Ich hoffe, du bist dir der Tragweite bewusst!

Für quasi jedes Gerät in der vermuteten Leistungsklasse gibt es 
Möglichkeiten, einen FI-Schutz zu realisieren.
Alles andere ist Bastelei und Umgehung von Schutzmaßnahmen mit 
gefährlichen Folgen.

Bitte den Fehler suchen und fachgerecht beheben (ggf. beheben lassen), 
alles andere ist Murks³!

Autor: Michael (Gast)
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Frank F. schrieb:
> Ich hab eine Anlage mit einem Servomotor (mit Controller)

Ich habe schon mehrere Anlagen mit zig Servomotoren aufgebaut, bei nicht 
einer ist der FI unbegründet geflogen. Daher empfehle ich, wie andere 
schon vor mir, den Fehler zu suchen und zu beheben. Den FI einfach zu 
umgehen kann ich nicht wirklich grade verstehen.

Frank F. schrieb:
> N ist sekundär geerdet.

Um was dadurch zu bewirken? Den Vorteil des Trenntrafos zu eliminieren? 
So reicht ja wieder ein Fehler, damit es weh tut. Und diesmal *ohne" FI, 
das kann böse ins Auge gehen.

Autor: oszi40 (Gast)
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Autor: oszi40 (Gast)
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Frank F. schrieb:
> Der Trenntrafo wurde schon pflicht, da bei dem Servocontroller
> (wahrscheinlich der Netzfilter) schon der FI beim Einschalten der Anlage
> flog.

In ungünstigen Fällen könnten auch Netzfilter durch viele 
Y-Kondensatoren bei einen Strom >15mA das Auslösen des FI verursachen?

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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oszi40 schrieb:
> Frank F. schrieb:
>> Der Trenntrafo wurde schon pflicht, da bei dem Servocontroller
>> (wahrscheinlich der Netzfilter) schon der FI beim Einschalten der Anlage
>> flog.
>
> In ungünstigen Fällen könnten auch Netzfilter durch viele
> Y-Kondensatoren bei einen Strom >15mA das Auslösen des FI verursachen?


Das können wir nur sagen, wenn uns der TO mal die Details wie Plan und 
RCD-Auslösestrom zukommen läßt.

für eine 30mA Haushalts-RCd paßt das, für 0.3A Industrienetz-RCD paßt 
das nciht.

So stochern wir mangels weiterer Infos des TO weiter im trüben .-)

Autor: Frank F. (off3nsive)
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Vielen Dank für die Antworten.
Ich bin bisher nicht dazu gekommen mich weiter um das Problem zu 
kümmern. Habe aber regelmäßig die Antworten gelesen.

den Aufbau per Skizze ist schlecht ich versuch es zu tippen:

Netzanschluss ist nicht codiert, also normaler Schukostecker

PE Schutzleiterüberwachung (da mobiles Gerät):
Ist der PE vorhanden schaltet ein Schütz die Versorgung frei

Versorgung vom Motor:
Netz (also nach PE-Schutz) -> Trafoschutzschalter -> Trenntrafo 
(sekundär geerdet) -> zwei Schütze -> Servocontroller -> Motor

ansonsten hängt direkt am Netz(also nach PE-Schutz):
- Netzteil 24 V
- Netzteil 5 V
- Schaltschranklüfter
- Steckdose über FI abgesichert

Ich werd wenn ich dazu komme erstmal den Fehlerstrom versuchen zu 
messen, und dann den Trenntrafo abschalten. Wenn dann beim Abschalten 
der FI immernoch fliegt dann kann es der schonmal nicht sein.

Ich glaub ihr könnt mir da aus der Ferne schlecht helfen. Habe auch zu 
wenig Zeit zum Antworten, aber wenn ich es mal find gebe ich natürlich 
bescheid.

Gruß F

Autor: Michael (Gast)
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Also den Trenntrafo kannst du dir so echt sparen. Man baut sich sowas in 
sein System ein damit zwei Fehler nötig sind bevor es gefährlich wird. 
Indem du den Sekundärseitig erdest baust du quasi einen Fehler schon 
fest ein und es ist nur noch ein Fehler nötig, dass es wieder gefährlich 
werden kann. Oder anders ausgedrückt: Du baust den Trenntrafo ein um die 
Schaltung dahinter galvanisch vom Netz zu trennen, mit der 
sekundärseitigen Erdung überbrückst du aber die galvanische Trennung. 
Das ist halt einfach Käse. Eine Skizze wäre übrigens um Welten besser 
als eine Beschreibung. Da kann man so schnell was falsch verstehen (was 
heißt z.B. "nach PE-Schutz"? ;))

Autor: oszi40 (Gast)
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PE------------------------------------ Schutzleiter
PN-------Spannungsabfall bei Last----- NULL

Wenn die irgendwo ungünstig (am Ende) gebrückt sind, könnte eine bei 
Last entstehende Spannungsdifferenz Deine Auslösung verursachen? Ein 
Fachmann sollte Deine Anlage mal näher untersuchen. Meine Glaskugel kann 
höchstens erste Denkanstöße liefern.

Autor: Flow (Gast)
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Vorsicht, nicht verwechseln.
 > N ist sekundär geerdet.

Das darf keine Verbindung zum gelb-grünen des PE des Netzes sein, 
sondern  ein Potentialausgleich zum Standort.
Dann wird der KÖRPER des Verbrauchsmittels mit dem Standort durch einen 
besonderen Leiter (=ungeerdet) verbunden.
In so einem Fall werden die Steckverbindungen mit Schutzkontakten und 
die Anschlußleitungen mit Schutzleitern ausgerüstet, die dann als 
Potentialausgleich genutzt werden.

 > erstmal den Fehlerstrom versuchen zu messen,

Betriebsmäßig darf kein Fehlerstrom fließen, sonst wäre der Schutzleiter 
mißbraucht.

Autor: Hein Mück aus Bremerhaven (Gast)
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Frank F. schrieb:
> Ich hab eine Anlage mit einem Servomotor (mit Controller) und einem
> Trenntrafo (mit Trafoschutzschalter) davor. N ist sekundär geerdet.

Das ist lebensgefährlicher Mist. Man müsste dich anzeigen, bevor du noch 
dich und andere umbringst.  :-(

Nimm bitte Kontakt mit dem Hersteller des Frequenzumrichters auf, und 
schildere dein Problem.

Vieleicht hilft es, einen weniger empfindlichen Industrie RCD = 
FI-Schultschalter zu verwenden.

Miss bitte mal mit einem 1 Ohm Widerstand und Oszilloskop den Strom der 
über PE = Schutzleiter fließt. Den Screenshot bitte mal posten!

Denke mal über die Verwendung einer sogenannten PE-Schutzdrossel nach!

Autor: oszi40 (Gast)
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Hein Mück aus Bremerhaven schrieb:
> Miss bitte mal mit einem 1 Ohm Widerstand und Oszilloskop den Strom der
> über PE = Schutzleiter fließt. Den Screenshot bitte mal posten!

Nur zur Erinnerung Oszi-Masse liegt meist auf Schutzkontakt...
Bevor ich hier meine Glaskugel auspacke: Bestell lieber einen Fachmann, 
eh einer zu Schaden kommt.

Autor: Hein Mück aus Bremerhaven (Gast)
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oszi40 schrieb:
> Nur zur Erinnerung Oszi-Masse liegt meist auf Schutzkontakt...

er soll natürlich ein Fluke Handheld-Teil nehmen...


> Bevor ich hier meine Glaskugel auspacke: Bestell lieber einen Fachmann,
> eh einer zu Schaden kommt.

sag ich doch!

Autor: Mine Fields (Gast)
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1. Nur Typ-B-RCD verwenden. Normale sind nicht geeignet und bieten 
keinen Schutz.
2. Wo und wie sind die Motorkabelschirme aufgelegt?
3. Umrichter wie geerdet?
4. Wenn man Trenntrafo verwendet muss das der Netzfilter auch können - 
dafür gibt es meist spezielle Filter.

Das steht natürlich auch alles in der Bedienungsanleitung drin. Muss man 
nur lesen.

Autor: Hein Mück aus Bremerhaven (Gast)
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Hier hat jemand Ahnung, er stellt schon mal die richtigen Fragen:

Stefan L. schrieb:
> 2. Wo und wie sind die Motorkabelschirme aufgelegt?
> 3. Umrichter wie geerdet?

Autor: Frank F. (off3nsive)
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Wo und wie kann es da zu Problemen kommen?

- Motorkabelschirm (und Encoder) sind großflächig an der dafür 
vorgesehenen Befestigung am Servocontroller aufglegt.
Die Durchführung in den Schaltschrank geht über eine 
'Harting'steckverbindung. Schirmung wird dort über den Anschluss für die 
Erdung weitergeführt.
Stecker zum Anschluss am Motor ist Original.

- Erdung vom Umrichter liegt normal auf PE !?

zu der sekundären Erdung vom Trafo:
Ich habe es selber so nicht angeschlossen, es soll aber ein Sinn 
dahinter stehen, dass es so ist.
Ich kenn es von Steuertrafos um einen Erdschluss bei Schaltkontakten zu 
verhindern. Aber hier bei der Versorgung fehlt mir die Erklärung.

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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Frank F. schrieb:
> zu der sekundären Erdung vom Trafo:
>
> Ich habe es selber so nicht angeschlossen, es soll aber ein Sinn
>
> dahinter stehen, dass es so ist.
>
> Ich kenn es von Steuertrafos um einen Erdschluss bei Schaltkontakten zu
>
> verhindern.

Korrekter: Um Den Erdschluß DETEKTIEREN zu können (im IT Netzbereich 
auf der Sekundärseite des Trafos.



> Aber hier bei der Versorgung fehlt mir die Erklärung.

wie du aus den Posts oben siehst, den meisten von uns auch.

Ich würde trotz Deiner Schwierigkeiten zu skizzieren sagen: Es wäre gut 
eine Schaltskizzze (mit den Werten der Baulemente) des jetzigen, 
aktuellen Aufbaus zu haben (die du HIER postest).
Dann wird es sicher schnell ersichtlich, WO der eigentliche Grund für's 
Auslösen liegt.

So ist es "stochern im Trüben", und deshalb: Ich bin raus hier, bis 
konkrete Pläne vorliegen. bye.

Autor: Mine Fields (Gast)
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Interessant wäre auch die Typenbezeichnung des Umrichters und des 
Motors. Und Fotos, gerade von der Verlegung der Schirme. Die 
Motorkabellänge ist auch sehr relevant.

Das mit dem Hartingstecker klingt nach keiner guten Idee. Man müsste es 
sich mal genauer anschauen.

Und falls möglich, besorg dir mal eine Strommesszange fürs Oszi. Über 
einen Widerstand messen ist nur eine Behelfslösung und wird womöglich 
das Ergebnis verfälschen.

Autor: Michael (Gast)
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Andrew Taylor schrieb:
> Korrekter: Um Den Erdschluß DETEKTIEREN zu können (im IT Netzbereich
> auf der Sekundärseite des Trafos.

Aber nur wenn hochohmig geerdet wurde.

Frank F. schrieb:
> N ist sekundär geerdet.

klingt aber sehr nach einer niederohmigen Erdung und das macht aus dem 
IT-Netz (seit wann gibts eigentlich einen N im IT-Netz?) ein TN-Netz, 
was vermutlich schon vor dem Trenntrafo steht. Eine Skizze wäre echt was 
tolles. Ich werd einfach das Gefühl nicht los, dass der Trenntrafo hier 
Quatsch ist da seine Vorteile mit der sekundärseitigen Erdung wieder 
erfolgreich vernichtet wurden. Meine Glaskugel ist allerdings heute 
ziemlich verrauscht.

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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Michael schrieb:
> Andrew Taylor schrieb:
>> Korrekter: Um Den Erdschluß DETEKTIEREN zu können (im IT Netzbereich
>> auf der Sekundärseite des Trafos.
>
> Aber nur wenn hochohmig geerdet wurde.

Nein, auch wenn niederohmig geerdet wurde.

Autor: Frank F. (off3nsive)
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Wenn ich einen Trenntrafo einsetze benötige ich doch einen 
Isolationswächter. Um den Isolationswächter zu sparen wurde sekundär 
geerdet. Der Trenntrafo ist ja für das Konzept (Sicherheit) der Anlage 
nicht notwendig. Er wurde nur nachträglich eingebaut, weil beim 
Einschalten die Ableitströme vom Servocontroller zu hoch waren.
Aber eigentlich ging das nun zu Lasten der Sicherheit.

Autor: Andreas K. (derandi)
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Wozu is dann überhaupt ein FI drin?

Autor: Mine Fields (Gast)
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Vermutlich weil man ihn nicht ausbauen kann.

Ich habe ja schon erwähnt, dass man eigentlich den passenden FI einbauen 
sollte. Geht in Wohnumgebungen aber z.B. nicht. Und dann kommen so miese 
Tricks zustande...

Autor: Frank F. (off3nsive)
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Der FI ist nicht in der Anlage. Sondern hinter der Steckdose.
ist ja nicht notwendig, man hat dann nur zwei FI's hintereinander oder 
ist das zu locker gesehen?

Autor: Frank F. (off3nsive)
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Angehängte Dateien:

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Im Anhang nun die lang geforderte Skizze.
nur kurz mit der Hand gezeichnet... sorry.
Durch den Schukosteccker habe ich eigentlich keinen definierten L- und 
N- Leiter.
Sicherungsautomaten sind auch irgendwo mit drinne und wenn dann auch 
zweipolig ausgeführt.
Sicherungsautmat ist aber auch nicht erforderlich, da der 
Leiterquerschnitt mit 1,5 mm² auf die 16 A Sicherung der Stecckdose 
ausgelegt ist.
Die Schütze (1 und 2) werden über einen Sicherheitskreis geschaltet, hab 
vergessen die Spulen einzuzeichnen.
PE ist überall angedeutet geht natürlich auf das PE vom Schuko.

Autor: Stephan (Gast)
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Frank F. schrieb:
> Um den Isolationswächter zu sparen wurde sekundär
> geerdet.

Un damit ein neues TN-System geschaffen, das natürlich wieder nen FI 
bracht.

Frank F. schrieb:
> Der Trenntrafo ist ja für das Konzept (Sicherheit) der Anlage
> nicht notwendig.

Falsch. So wie das ganze - nach den rudimetären Angaben (uns fehlt immer 
noch eine Skizze) - aussieht hebelt der die vorgeschriebenen 
Sicherheitseinrichtungen aus. Die Ausschaltung des FI für Probleme auf 
der Sekundärseite ist auch kaum durch Zufall, sondern mit entsprechender 
Sachkenntniss und damit vorsätzlich erfolgt.
Wer auch immer das so gebaut haben mag steht - sollte da was passieren - 
mit mehr als einem Fuß im Gefängnis.

Autor: Michael (Gast)
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Andrew Taylor schrieb:
> Nein, auch wenn niederohmig geerdet wurde.

Aber mit Sicherheit nicht im IT-Netz. Das ist ja der Clou dieser 
Netzform, dass, wenn überhaupt, der Netztrafo nur hochohmig geerdet 
worden ist.

Autor: Michael (Gast)
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Frank F. schrieb:
> Der Trenntrafo ist ja für das Konzept (Sicherheit) der Anlage
> nicht notwendig. Er wurde nur nachträglich eingebaut, weil beim
> Einschalten die Ableitströme vom Servocontroller zu hoch waren.

Es lag also ein Fehler vor und statt ihn zu beseitigen hat man einen 
Trenntrafo eingebaut??? Also, wo ist jetzt DEIN Fehler? ;)

Autor: Mine Fields (Gast)
Datum:

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Und wenn der Trafo niederohmig geerdet ist, ist es kein IT-Netz mehr. Da 
beißt sich die Katze in den Schwanz. :)

Autor: Frank F. (off3nsive)
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Der 'Fehler' ist sehr wahrscheinlich der Netzfilter im Servocontroller, 
der beim Einschalten einen kurzen hohen Ableitstrom verursacht. Mit ein 
paar mA vom Rest summiert sich das anscheinend auf.
Man geht doch da nicht von einen Fehler aus, sondern das es sehr gut 
sein kann.

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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Michael schrieb:
> Andrew Taylor schrieb:
>> Nein, auch wenn niederohmig geerdet wurde.
>
> Aber mit Sicherheit nicht im IT-Netz.

Aber mit Sicherheit, denn nur so kommt man ohne Isolationswächter aus.

Exakt das, was Frank oben auch dazu gesagt hat: Wenn mit Iso-Wächter,
dann: soll hochohmig, kann niederohmig.

Wenn ohne Isowächter, dann: muß niederohmig.
Denn sonst würde man nie einen Zweitfehler frühzeitig bemerken.

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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Frank F. schrieb:
> Im Anhang nun die lang geforderte Skizze.


wenn es wirklich so aufgebaut ist (also kein Fehler in der Skizze), 
würde ich anraten , so weiterzumachen: Das Netzfilter auf Ableitstrom 
vermessen.

entweder indirekt über Ersatzableitstrom oder (besser): real durh 
Testaufbau (erfordert Ausbau der Komponenten und das ganze auf den 
Labortisch).

Autor: Frank F. (off3nsive)
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Andrew Taylor schrieb:
> wenn es wirklich so aufgebaut ist (also kein Fehler in der Skizze),
> würde ich anraten , so weiterzumachen: Das Netzfilter auf Ableitstrom
> vermessen.

so weiterzumachen? wie ist das gemeint? keine Ironie?

Aber Stephan hat recht, es gehört nach dem Trenntrafo doch noch ein FI 
rein.

Die Anlage lief nun die ganze Zeit. Jetzt kam halt dazu das der FI beim 
Abschalten flog. Vielleicht ist ja einfach nur ein Netzteil defekt.

Autor: Andreas K. (derandi)
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Andrew Taylor schrieb:
> Wenn ohne Isowächter, dann: muß niederohmig.
> Denn sonst würde man nie einen Zweitfehler frühzeitig bemerken.

Ich würd sagen, um die nötige Schleifenimpedanz für die Sicherung 
herzustellen.

Der Skizze nach würd ich ja jetzt eher auf die Schaltnetzteile tippen, 
Gefühlsmäßig.

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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Frank F. schrieb:
> Andrew Taylor schrieb:
>> wenn es wirklich so aufgebaut ist (also kein Fehler in der Skizze),
>> würde ich anraten , so weiterzumachen: Das Netzfilter auf Ableitstrom
>> vermessen.
>
> so weiterzumachen? wie ist das gemeint? keine Ironie?

Nein, so weitermachen bedeutet: So weiter vorgehen um den Fehler zu 
finden.

War aber aus dem sprachlichen Kontext eigentlich eindeutig für dich zu 
erkennen gewesen.

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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Andreas K. schrieb:
> Andrew Taylor schrieb:
>> Wenn ohne Isowächter, dann: muß niederohmig.
>> Denn sonst würde man nie einen Zweitfehler frühzeitig bemerken.
>
> Ich würd sagen, um die nötige Schleifenimpedanz für die Sicherung
> herzustellen.
>

Deine Formulierung ist das Gleichbedeutende, nur mit mehr Drumrum für's 
Geschehen

Autor: Michael (Gast)
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Andrew Taylor schrieb:
> Michael schrieb:
>> Andrew Taylor schrieb:
>>> Nein, auch wenn niederohmig geerdet wurde.
>>
>> Aber mit Sicherheit nicht im IT-Netz.
>
> Aber mit Sicherheit, denn nur so kommt man ohne Isolationswächter aus.
>
> Exakt das, was Frank oben auch dazu gesagt hat: Wenn mit Iso-Wächter,
> dann: soll hochohmig, kann niederohmig.
>
> Wenn ohne Isowächter, dann: muß niederohmig.
> Denn sonst würde man nie einen Zweitfehler frühzeitig bemerken.

Ähm, Andrew, du weist schon, dass das I bei IT für Isoliert steht (genau 
genommen steht IT für Isolierte Erde)? Ein IT-Netz darf per Definition 
schon nicht niederohmig geerdet werden. Ein IT-Netz, dass niederohmig 
geerdet wird, ist kein IT-Netz mehr sondern ein TT-Netz oder TN-Netz, je 
nachdem was wie weiter geführt wird.

Frank F. schrieb:
> Die Anlage lief nun die ganze Zeit. Jetzt kam halt dazu das der FI beim
> Abschalten flog. Vielleicht ist ja einfach nur ein Netzteil defekt.

Eben, irgendwas in deiner Anlage ist defekt und das solltest du suchen 
und austauschen und nicht mit weiterem Schaltungsaufwand immer mehr 
Sicherheitseinrichtungen versuchen zu umgehen.

Autor: oszi40 (Gast)
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Ohne systematische Suche wird unsere Glaskugel nicht helfen.
Wenn es vor einem halben Jahr noch klaglos funktioniert hat, muß ja nun 
eine Änderung eingetreten sein, die jetzt die FI-Auslösung VERURSACHT 
oder der FI ist zufällig krank?

Autor: off3nsive (Gast)
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ich habe das thema zu früh eröffnet. Ich werd nun nächste woche erstmal 
schauen, das ich den fehler finden kann.
Fehlerstrom zu messen und/oder die betriebsmittel einzeln abklemmen.
wahrscheinlich ist es nur was ganz simples.

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