Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Surge Varistor Ub gegen Pe Breakdownspannung


von FRODO (Gast)


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Hallo,

ich habe eine Frage zu einer Eingangsschutzbeschaltung eines Gerätes mit 
den Anschlüssen Ub (30V) N (gnd) und PE.
Die maximale Eingangspannung ist 30 Volt. Es gibt Probleme mit dem Surge 
bei diesem Gerät. Der Surge Test muss durchgeführt werden mit 500V 2 Ohm 
Innenwiderstand differentiel, also zwischen UB und N.
Hier habe ich eine SMC 30 CA Suppresor diode vorgesehen und bbestehe den 
Test damit auch. Nun muss ich auch den Test common mode , also N gegen 
Pe und Ub gegen Pe mit 1KV 12 Ohm innenwiderstand durchführen.
Hier sind momentan  56V Varistoren eingebaut, aber das Gerät besteht den 
Test nicht. Ich habe mal zum Test die Varistoren zwischen UB und Pe und 
N und Pe auf 18V Typen herabgesetzt und bestehe so auch den Test.
Es gibt allerdings bedenken, dass zwischen N und Pe größere Spannungen 
durch ausgleichströme und Erdungswiderstände größe Spannungen stehen 
könnten die den Varistor zum auslösen bringen und dieser dann 
durchbrennt, da es sich um Gleichspannung handelt. Habt ihr hier 
Erfahrungswerte, ob und wie groß diese Spannungen sein können?
Die nächste Frage die sich mir stellt ist, ob ich überhaupt zwischen UB 
und Pe Varistoren einbauen kann, die eine kleinere Breakdownspannung 
haben als die maximlae Eingangspannung zwischen UB und N.
Wenn man davon ausgehnt, dass N und PE ohne sauber Verbunden sind, habe 
ich ja zwischen Ub und N (liegt dann auf dem gleichen Potential wie 
PE)die Betriebsspannung stehen und der Varistor schalten auch dauerhaft 
durch.
Sehe ich dass richtig oder mache hier einen Denkfehler?
Also nochmal die Zusammenfassung

1. differentielle Suppressor SMC30CA zwichen UB und N
2. Betriebsspannung zwichen UB und N maximal 30 Volt
3. statt 56V Varistoren 18 Volt Varistoren zwischen N und PE und Ub und 
PE
4. Kommmen diese 18V varistoren weil 1. zwischen N und Pe eine größerer 
Spannung dauerhauft durch Ausgleichströme ensteht oder z.Bsp. n auf dem 
gleichen Potential ist wie PE und daher der Varistor zwischen UB und PE 
kommt weil über ihm dan die Ub anliegt.
Kann man überhaupt Varistoren zwischen N und PE und Ub und PE einsetzen 
die eine kleinere Breakdown Voltage haben als die maximale Ub zwischen 
UB und N?

Ich hoffe ihr könnt mir helfen?

Gruß
Frodo

von Thomas (kosmos)


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vielleicht hilft es schon ganz auf Varistoren zu verzichten auf 
Supressordioden zu setzen die deutlich steiler und konstanter arbeiten. 
Sieh dir mal den Vergleich an den ich angehängt habe.

von Thomas (kosmos)


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das Forum will das PDF nicht, keine Ahnung was wieder los ist.

Schau mal bei www.st.com nach AN1826

von Anja (Gast)


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FRODO schrieb:
> Sehe ich dass richtig oder mache hier einen Denkfehler?

Irgendwas ist doch hier faul. Wenn Du 1kV zwischen N und PE prüfen 
sollst, müßte doch die Isolation zwischen N und PE ebenfalls für 
mindestens 1 kV ausgelegt sein (Schutzkleinspannung mit mindestens 5,5mm 
Luft und Kriechstrecken). Da dürfen außer den (hochspannungsfesten) 
Y-Kondensatoren keine Bauteile zwischen N und PE angeschlossen sein.

Wenn Du N und PE verbinden darfst mußt du das halt an der richtigen 
Stelle tun. (dort wo N und PE auf der Leiterplatte angeschlossen sind).

Gruß Anja

von FRODO (Gast)


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Hallo Anja,

es geht um den Surge!

Für den Hochsapannungstest mit 500V dürfen alle Bauteile Ausgelötet 
werden.
Hört sich komisch an, ist aber so 8laut Norm).
Ist also nicht das Problem.

Hallo Thomas O.,
dass mit den Suppressoren habe ich auch schon überlegt.
Zwischen UB und N, also differentiell habe ich schon eine.

An alle:
Das eigentliche Problem ist, dass ich zwischen N und PE und L und Pe ein 
Element habe (momentan Varistor, vielleicht auch bald eine 
Suppressordiode , dass  bei 18 V auslöst und ich eine maximale UB gegen 
N von 30V habe.
Wenn jetzt (extern vom Gerät) N mit Pe verbunden wird, keine Ahnung wie 
wahrscheinlich dies ist, stehen ja zwischen UB und PE auch 30V und 
dieser Varistor /Suppressor löst aus.
Ist dies so wahrscheinlich?
Wisst ihr wie hoch Spannungen zwischen N und Pe werden können (durch 
Ausgleichsströme)?
Wie gesagt, im Gerät selber ist PE nur über Kondensatoren mit N 
verbunden.

Gruß Frodo

von Thomas (kosmos)


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genau das steht in der Application Note:
18V Varistor und die Spannung geht kurzfristig auf 37V hoch, bei der 15V 
Supressordiode dagegen nur bis 24V.

Meinst du das es eine gute Idee ist eine Überspannung auf den 
Schutzleiter abzuführen? Wenn der Strom nicht genau begrenzt wird könnte 
es dir den FI raushauen was sehr ärgerlich wäre wenn ein FI vielleicht 
ein ganzes Stockwerk abschaltet. Gegen den Neutralleiter könnte man mehr 
Strom abführen und es würde wenn dann nur die Sicherung dieses 
Stromkreises fliegen, wenn es keine Begrenzung für den abgeführten Strom 
gibt.

von FRODO (Gast)


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Ich muss N gegen Pe und UB gegen pe surgen (laut Norm)
Wenn ich dort kein Schutzbauelement habe, stehen dort beim Surge 1 KV.
Der Strom fließt nur kurzzeitig, nicht lang genug um den FI auszulösen.
Leider ist kein Redesign/layoutänderung vorgesehen, also muss ich 
schauen ob ich durch Bauteileänderung auf der eigentliche Leiterkarte 
zum Ziel komme.

Zum eigentlichen Problem:

An alle:
Das eigentliche Problem ist, dass ich zwischen N und PE und L und Pe ein
Element habe (momentan Varistor, vielleicht auch bald eine
Suppressordiode , dass  bei 18 V auslöst und ich eine maximale UB gegen
N von 30V habe.
Wenn jetzt (extern vom Gerät) N mit Pe verbunden wird, keine Ahnung wie
wahrscheinlich dies ist, stehen ja zwischen UB und PE auch 30V und
dieser Varistor /Suppressor löst aus.
Ist dies so wahrscheinlich?
Wisst ihr wie hoch Spannungen zwischen N und Pe werden können (durch
Ausgleichsströme)?
Wie gesagt, im Gerät selber ist PE nur über Kondensatoren mit N
verbunden.

Gruß Frodo

von Thomas (kosmos)


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wo wir schon dabei sind, gibt es genauere Spezifikationen wie schnell 
ein FI auslösen muss weil du hier von einer sehr kurzen Zeit sprichst?

Verstehe nicht was du zw. L und PE meinst, wenn da ein Varistor 
reinkommt dann doch wohl ein Typ um die 270V.

von 0100 (Gast)


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FRODO schrieb:
> Wenn jetzt (extern vom Gerät) N mit Pe verbunden wird, keine Ahnung wie
> wahrscheinlich dies ist, stehen ja zwischen UB und PE auch 30V

Für welche Netzformen, bzw. Spannungsquellen ist denn das Gerät 
vorgesehen?

von FRODO (Gast)


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Also für maximal 30 V DC.
Es wird also immer an einem Netzteil betrieben.

Gruß Frodo

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