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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Wieviel Strom/Spannung darf die Masse vom Netzteil-Ausgang gegen Masse (Schutzleiter) haben?


Autor: Erwin Meyer (nobodyy)
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Unter anderem beim Notebook habe ich das Problem, das das Schaltnetzteil 
nicht geerdet ist, so das die Masse (am Ausgang) gegenüber geerdeten 
Teilen hochohmig 115 V hat. Das gibt immer einen kleinen Stromschlag in 
Form von unangenehmem und ständigem Kribbeln/Pieksen, denn ich messe 
schon bei meinem kleinen 40 W Notebook-Netzteil eine Wechselspannung von 
120 V AC und einen Strom von 97 µA (neben gut 400 V DC, die sich schnell 
entladen). Beim 90 W-Netzteil messe ich den doppelten Strom und 
entsprechend leuchtet auch der Phasenprüfer deutlich. Ähnliche Werte 
messe ich bei Steckernetzteilen, wenn es ebenfalls Schaltnetzteile sind.
Ich merke das z. B. wenn ich die Masse über USB anfasse und gleichzeitig 
ein geerdetes Teil wie die Heizung oder die USB-Masse vom PC berühre.
Als Workaround verwende ich einen Schnellverbinder zwischen dem 
Schutzleiter in der Steckdosenleiste und einem USB-Verlängerungskabel, 
das an der USB-Buchse vom Notebook-Netzteil hängt. Aber gibt es denn 
keine geerdeten Notebook-Netzteile und welche Limits gibt es eigentlich 
bezüglich Spannung und Strom gegen Schutzleiter?

Die 50 mA Stromstärke, die als tödlich genannt werden, kann man ja nicht 
als Maßstab nehmen; ich möchte beim Benutzen vom Notebook ja nicht nur 
überleben sondern auch keinen Stromschlag bekommen und das ist bei den 
ungeerdeten Schaltnetzteilen nicht der Fall.

Autor: heinbloed (Gast)
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Ich glaube im nicht-Medizin bereich sind 3mA erlaubt. Netzteile mit
Erdung gibt z.B. bei Dell für manche Notebooks. Ich sehe in nicht
geerdeten Netzteile eine große Gefahr. Wenn der Kondensator versagt
ist man tot. Wer vertraut schon einem China-Dreck-Kondensator?
Ausserdem besteht die Gefahr, dass man sich Peripherie die man z.B.
über USB oder seriell an einen Laptop anschliesst abschießt. Das
ist mir schon passiert, auf dem Schaden bleibt man i.d.R. sitzen.

Autor: oszi40 (Gast)
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heinbloed schrieb:
> Peripherie die man z.B.
> über USB oder seriell an einen Laptop anschliesst abschießt.

Oder evtl. über den Kabelschirm Spannungen auf andere Geräte verschleppt 
...

Ein FI-Schalter sollte bei 30mA abgeschaltet haben. Das garantiert aber 
lange nicht in jedem Fall, daß verschleppte Spannungen von ANEREN 
Geräten mit dem gleichen FI abgeschaltet werden. 
http://de.wikipedia.org/wiki/Fehlerstromschutzschalter

Autor: Erwin Meyer (nobodyy)
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heinbloed schrieb:
> Ich glaube im nicht-Medizin bereich sind 3mA erlaubt.

Das gilt für den Schutzleiterstrom, damit der FI-Schutzschalter nicht 
allein von angeschlossenen Geräten ausgelöst wird!
Der Stromschlag vom Schaltnetzteil kommt letztlich von der Phase und hat 
mit dem Schutzleiter nix zu tun.

Inzwischen habe ich die Limits gefunden:

Das Limit der Berührungsspannung liegt in D bei 50 V AC und 120 V DC:
http://de.wikipedia.org/wiki/Stromunfall
Allerdings ist dies das Limit für eine lebensbedrohliche Situation und
bei Kindern und Medizintechnik gelten halbierte Werte.
Das Problem ist dabei wohl, das die Spannung hierbei niederohmig 
gemessen wird (mit 50 Ohm Norm-Körperwiderstand) so das man höchstens um 
1 V misst, was harmlos aussieht.
Aber bei Berührung mit den Fingern und insbesondere kleiner 
Kontaktfläche, ist der Mensch hochohmig und im Duneln sieht man an den 
Kontakten sogar kleine Funken.

Für den Berührungsstrom, also den Strom der durch den Körper eines
Menschen fließt, wenn dieser ein oder mehrere berührbare Teile berührt,
nennt die DIN VDE 0701-0702 ein Limit von 500 µA:
http://www.gossenmetrawatt.com/deutsch/seiten/mess...
http://www.euronorm.net/content/getfile.php?public...

Und da schon 100 µA unangenehm sind, sind 500 µA, also das fünffache, 
schon ein deutlicher Stromschlag.
Die DIN VDE 0701-0702 muss von Leuten stammen, die durch 
Elektroschock-Therapie abgehärtet wurden!

Autor: Falk Brunner (falk)
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@  Erwin Meyer (nobodyy)

>Unter anderem beim Notebook habe ich das Problem, das das Schaltnetzteil
>nicht geerdet ist, so das die Masse (am Ausgang) gegenüber geerdeten
>Teilen hochohmig 115 V hat.

Ja, das sind die berühmten China Billignetzteile. Das ist aus mir 
unerfindlichen Gründen (EMV?) ein Kondensator zwischen Phase und Masse 
am Ausgang. Damit kribbelts bisweilen beim Anfasen und man kann sich 
wunderschön Geräte abschießen :-(

Schmeiß weg und besorg dir ein gescheites Netzteil.

MFG
Falk

Autor: Alexander Schmidt (esko) Benutzerseite
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Falk Brunner schrieb:
> Da ist aus mir unerfindlichen Gründen (EMV?) ein Kondensator zwischen
> Phase und Masse am Ausgang. Damit kribbelts bisweilen beim Anfasen und
> man kann sich wunderschön Geräte abschießen :-(

Habe dasselbe Problem hier. Zwei Netzteile, eins 60W (Monitor) das 
andere 10W (externe Festplatte) haben Kondensatoren vom Eingang zum 
Ausgang.
o----------||---+
                |
230Veff         +-------o  Masse
                |          von 12V
O----------||---+

Die Größe habe ich jetzt nicht nachgemessen, aber es reicht für kleine 
Funken aus.
Was schlimmer ist: Wenn die externe Festplatte angeschlossen ist, dann 
melden sich alle paar Stunden einige USB-Geräte ab und wieder an.


Als Abhilfe habe ich die sekundäre Seite dieser Netzteile geerdet.
Spricht da irgendwas dagegen?

Autor: Prüfer (Gast)
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@Falk Brunner
Irrtum, Kollege ! Nicht nur Deine sogenannten 'China Billignetzteile' 
zeigen dieses Phenomen, auch bei europäischer 'Markenware' krabbelts. Na 
ja, Hauptsache mal wieder auf'n Reissack gehaun', nich ?

@Erwin Meyer (nobodyy)
Dein beschriebenes Phenomen tritt interessanterweise vor allem bei 
Kleinleistungs-Steckernetzteilen der Schutzklasse II (!!!) auf. Also vom 
Notebooknetzteil bis zum kleinen Handyladegerät. Das Stichwort ist 
'Schaltnetzteil'. I.d.R wird mit einer recht hohen Schaltfrequenz 
gearbeitet und da kommt es wahrscheinlich bei diesen winzigen 
eingebauten Übertragern zu kapazitiven Koppeleffekten zwischen Ein- und 
Ausgangsseite. Das begründet jedoch nicht die von Dir beschriebene 
sensorische Reizung. Eher eine Art 'Brummen' (getestet mit dem 
Handrücken an einer geerdeten Labortischfront). Denn bei Belastung der 
'Phantomspannung', die übrigens fast immer im Bereich von ca. 100 VAC 
liegt, mit einem 'body model', also einem Körpermodell als Nachbildung 
für den menschlichen Körper, bricht diese auf einen max. dreistelligen 
mV-Betrag zusammen. Im 'Leerlauf' fließen i.d.R. zwischen <1 uA bis ca. 
20 uA, unter 'Last' (siehe oben) maximal 120 .. 140 uA, also weit 
unterhalb der minimalen Reizschwelle (für den Ableitstrom definiert bei 
ca. 250 uA). Am Oszi sieht man einen stark verhackstückten 
Spannungsverlauf mit Netzfrequenz (ca. 50 Hz -> Brummen ;)). Für die 
Reizung in Frage kommen könnten schnelle und steile Tansienten, leider 
konnte ich noch kein Bild einfangen.

@Alexander Schmidt (esko)
Ähm, Schutzklasse im A.... ?

Autor: heinbloed (Gast)
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Das mit den C's hat tatsächlich EMV-Gründe. Das wird auch nicht
nur bei Chinadreck so gemacht. Habs auch schon bei teuren Stecker-
netzteilen "made in Germany" so gesehen. Die Kondensatoren werden
normalerweise am Schutzleiter angeschlossen, wenn man keinen hat
nimmt man halt die Masse von den 12V.

Autor: Erwin Meyer (nobodyy)
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Ich verwende zur Sicherheit nun keine einfachen Schnellverbinder zum 
Schutzleiter sondern ich habe noch einen 5 W / 47 Ohm-Widerstand 
eingelötet, damit der Ableitstrom begrenzt wird.
Damit habe ich quasi eine passive Terminierung und da messe ich nur noch 
wenige Millivolt Restspannung.

Autor: Erwin Meyer (nobodyy)
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Prüfer schrieb:
> Im 'Leerlauf' fließen i.d.R. zwischen <1 uA bis ca.
> 20 uA, unter 'Last' (siehe oben) maximal 120 .. 140 uA, also weit
> unterhalb der minimalen Reizschwelle (für den Ableitstrom definiert bei
> ca. 250 uA).

Also die 97 µA reizen mich gewaltig; deshalb habe ich ja nachgemessen 
und ein halbes Dutzend Terminatoren mit 47 Ohm gegenn Schutzleiter 
daheim verbaut.
Schon 97 µA sind mir unangenehm, wobei ich schon 230 V AC und auch schon 
DC-HV hatte, also schon viel stärkeres kennen lernte.
Die um 100 µA sind mir zu masochistisch; das ist nicht akzeptabel.
Für EMV kann man schließlich einen Kondensator zum Schutzleiter nehmen 
oder die Masse gleich am Schutzleiter anschließen.

Autor: tex (Gast)
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@Erwin
>> Das Limit der Berührungsspannung liegt in D bei 50 V AC und 120 V DC:
Das ist soweit richtig, nur falsch interpretiert.
Wenn Du durch einen Körperschluss den Außenleiter mit dem Gehäuse eines 
Gerätes in Verbindung bringst, so darf durch den Widerstand des Gehäuses 
und des Schutzleiters die Spannung am Gehäuse nicht über 50V Ac 
ansteigen, während das vorgeschaltetes Überstrom-Schutzorgan max 0.4 
Sekunden lang damit beschäftigt ist, auszulösen und die 
Spannungsfreiheit wiederherzustellen.
Es ist damit nicht gemeint, dass du dauerhaft an 50V angelegt wirst und 
man das als gesund betrachte.
Darf man sein Notebook ungestraft sekundär erden?
Ja, man darf und zwar nicht über Koppler und solches Geraffel, sondern 
ganz böse und direkt mit Kupfer, so niederohmig wie möglich.
Am Einfachsten geht das übriges über ein ordnungsgemäß geerdetes 
Netzwerkkabel.

Autor: Falk Brunner (falk)
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>Für EMV kann man schließlich einen Kondensator zum Schutzleiter nehmen
>oder die Masse gleich am Schutzleiter anschließen.

Aber nicht wenn da eine einfacher Eurostecker dran ist 8-0
Egal ob China oder Whatever-Netzteil, das Ganze ist Müll!

Autor: Alexander Schmidt (esko) Benutzerseite
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>> Als Abhilfe habe ich die sekundäre Seite dieser Netzteile geerdet.
>>Spricht da irgendwas dagegen?
Prüfer schrieb:
> Ähm, Schutzklasse im A.... ?

tex schrieb:
> Darf man sein Notebook ungestraft sekundär erden?
> Ja, man darf und zwar nicht über Koppler und solches Geraffel, sondern
> ganz böse und direkt mit Kupfer, so niederohmig wie möglich.

So habe ich das auch gemacht, niederohmig mit dem Schutzleiter 
verbunden.
Mir fällt da auch nicht auf wo hierdurch die Sicherheit gefährdet werden 
sollte.

Das würde mich jetzt schon brennend interessieren was hier richtig ist.

Im Internet habe ich widersprüchliche Angaben über die Schutzklasse II 
gefunden. Die einen schreiben, Schutzerde darf nicht mit dem Ausgang des 
Netzteils verbunden werden, die anderen man darf es machen.

Autor: mhh (Gast)
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Alexander Schmidt schrieb:
> Im Internet habe ich widersprüchliche Angaben über die Schutzklasse II
> gefunden. Die einen schreiben, Schutzerde darf nicht mit dem Ausgang des
> Netzteils verbunden werden, die anderen man darf es machen.

Da ja auch Geräte unterschiedlicher Schutzklassen betriebsbedingt 
miteinander verbunden werden können, denke ich auch: "darf man machen". 
Sonst dürfte man ja auch in keinem Schutzklasse II Gerät mit einem Oszi 
rummessen, ohne ihn über einen Trenntrafo zu betreiben.

Autor: Erwin Meyer (nobodyy)
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tex schrieb:
> Darf man sein Notebook ungestraft sekundär erden?
> Ja, man darf und zwar nicht über Koppler und solches Geraffel, sondern
> ganz böse und direkt mit Kupfer, so niederohmig wie möglich.
> Am Einfachsten geht das übriges über ein ordnungsgemäß geerdetes
> Netzwerkkabel.

Bei Notebooks habe ich bisher nur Plastik-Buchsen gefunden; d. h. selbst 
wenn man ein Netzwerkkabel mit Erdung anschließt, hängt die Erdung in 
der Luft. Über ein Netzwerkkabel kann man so nicht erden.

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