Schutzimpedanz vs. Netzteil

Man bekommt den Verdacht nicht weg, dass manche Normenverfasser durch 
zwanghaften Verzicht auf Enumeration in Beispielen und kryptische 
auslegbare Formulierungen nur ihre eigene Wichtigkeit betonen wollen.

An diese eine Frage: Ich benutze hier einen Sensordimmer für die 
Raumbeleuchtung. Die Sensorfläche hängt über einen Widerstand von 2,2 MΩ 
an der Elektronik in der Schalterdose, also direkt am 230-V-Netz. Das 
wäre doch so eine Schutzimpedanz nach der Definition oben, oder? Schützt 
mich vor zu hohem Berührungsstrom, leitet Statik ab, usf. Mir ist klar, 
dass das nicht so gemeint sein kann, denn ein Prüfer für elektrische 
Sicherheit müsste genau diesen Punkt prüfen.

Der Widerstand ist RM7,5, bedrahtet, zwischen Flächen geklemmt. Ein 
VDE-Zeichen o.ä. sieht man nur auf dem Dimmer. Na gut, Bauartprüfung.

Verkehrte Welt, aber uns wird hier bestimmt bald (hoffentlich) mit ein 
paar konkreten Beispielen aufklären, was eine Schutzimpedanz in praxi 
ist. Ich meine, dass die Y-Kondensatoren bei der Prüfung drinbleiben 
müssen. Wenn so einer durchschlägt, habe ich das Netz am Sekundärausgang 
des Netzteiles. Ich liebe solche Ratespiele...

http://www.dokutronik.de/glossar-s.html

Schutzimpedanz (gemäß DIN 57106-1 / VDE 0106-1)
...ist eine Impedanz, die zwischen unter Spannung stehende Teile und 
berührbare leitfähige Teile geschaltet wird .....

so obige Quelle. Das wäre also mein 2,2-MΩ-Widerstand, for sure.-- In 
den 20 Jahren, in denen ich in der medizintechnischen Elektronik als 
Entwickler betätigt habe, waren berührbare Metallteile und die 
applizierten solchen, (z.B. die Elektroden) immer der vollen 
Prüfspannung ausgesetzt, einschließlich der Funkentstörmittel. Das wurde 
durch Prüfungen bei VDE und TÜV nachgewiesen. Und da wurde sehr wohl mit 
Schaffners Prüfpistolen mit 15 kV-Funken auf Folientastaturen und 
Displays gehalten, und es wurde auch nichts vor der Prüfung ausgebaut. 
Das wird ein Missverständnis sein.

>Hintergrund meiner Frage: Nach EN 60335-1 (Sicherheit elektr. Geräte für
>Hausgebrauch) werden Schutzimpedanzen vor der
>Spannungsfestigkeitsprüfung abgetrennt.

Vielleicht, weil man so die Isolation des restlichen Geräts besser 
überprüfen kann? Danach muß die Schutzimpedanz aber wieder angehängt und 
erneut gemessen werden, weil nur so die Schutzimpedanz auf korrekte 
Funktion gestestet werden kann.

Wird vielleicht so sein. Was mich interessiert - da es sich ja bei der 
'Schutzimpedanz' um real existierende Bauelemente handelt -, wäre 
einfach mal ein konkretes Beispiel, an dem man z.B. an einem 
Stromlaufplan aufzeigt, was ausgebaut werden muss, weil es sonst beim 
Prüfen hops geht.

Am Liebsten wäre ein verbindlicher amtlicher Text dazu. Ich kann mir 
viele Szenarien ausdenken bis hin zur 'funktionsgeprüften Blitzbirne' 
;-), mich interessiert mal eins aus der Realität.

Meine Suchmaschine liefert in dem Zusmmenhang allenfalls auch 
Sensor-Techniken als Anwendung. Dann wäre ja mein Dimmer tatsächlich so 
ausgrüstet. Irgendwie aber ein ungutes Gefühl bleibt, wenn vor einer 
Prüfung Teile ausgebaut werden, die ich später nutze.

>Wird vielleicht so sein. Was mich interessiert - da es sich ja bei der
>'Schutzimpedanz' um real existierende Bauelemente handelt -, wäre
>einfach mal ein konkretes Beispiel, an dem man z.B. an einem
>Stromlaufplan aufzeigt, was ausgebaut werden muss, weil es sonst beim
>Prüfen hops geht.

Äh, das wird aber sicher nicht ausgebaut, weil "es beim Prüfen hops 
geht"! Dann wäre die Schutzimpedanz ja eine völlige Fehlkonstruktion. 
Nein, da wird nur mit Spannungen geprüft, die die Schutzimpedanz 
aushalten können muß. Sonst macht die Prüferei ja gar keinen Sinn.

Manu V. schrieb:
> Hintergrund meiner Frage: Nach EN 60335-1 (Sicherheit elektr. Geräte für
> Hausgebrauch) werden Schutzimpedanzen vor der
> Spannungsfestigkeitsprüfung abgetrennt.

Deswegen halte ich das auch für ein Missverständnis. Gut gemeint, aber 
irgendwie verquast formuliert, wie manche Normen halt sind.

-- Vergleichbar war das früher mit der "Wiederholungsprüfung", wo man 
dann nur mit 80% der Prüfspannung an das Bauelement heranging. Ist urig 
lange her, war aber genauso fragwürdig: Wenn eine Prüfspannung gehalten 
werden muss, muss dann eben ggf. das Bauelement besser spezifiziert 
werden.

Ich meine, wenn es um Medizin und Flugzeuge geht, sind ja die Wenigsten 
kompromissbereit. Aber ich möchte auch nicht von meinem Geschirrspüler 
"gehimmelt" werden, egal, wie sensibel der Sensor bei der Prüfung ist.

Manu V. schrieb:
> kann mir jemand erklären was genau eine Schutzimpedanz ist?

Nach DIN EN 60335: 2007 Cor2009 (ein Cor2010+14 gibt es auch schon 
wieder) ist entsprechend Kap. 3.3.6 es eine "zwischen aktiven und 
berührbaren leitenden Teilen in Schutzklasse II-Anordnung angeschlossene 
Impedanz, die den Strom bei sachgemäßem Gebrauch und bei den im Gerät 
wahrscheinlichen Fehlerbedingungen auf einen sicheren Wert begrenzt".

> Ist darunter auch ein Netzteil zu verstehen, dass z.B. 230V AC auf 5V DC
> wandelt?

Nein

> Bzw. gelten zwei Y-Kondensatoren, die in einem Netzteil die Primär-u.
> Sekundärseite verbinden (aus EMV-Gründen) als Schutzimpedanz?

Kommt darauf an, siehe Definition. Hat es berührbare Metallteile (in 
SKII Anordung) an denen die Kondensatoren angeschlossen sind...

> Gilt dies auch für ein LED-Licht,...

Nein

> Darf hier die LED bzw. das Netzteil vor...

Nein


Noch ein paar Hinweise: Es wird zwischen Typ- und Stückprüfung 
unterschieden. Bei ersterer muß das Gerät alle Prüfungen der Norm 
durchlaufen wenn sie eingehalten werden soll, bei zweiterer Art erfolgen 
nur jene welche in der Produktionsphase oder am Ende derer -wenn es vom 
Band läuft- notwendig sind.
Beispiel: Bei der Messung von Ableitstrom und Spannungsfestigkeit bei 
Betriebstemperatur (Typprüfung) werden vor der Prüfung Schutzimpedanzen 
und Funkentstörfilter abgetrennt. Da eine Schutzimpedanz "aus mindestens 
zwei voneinander unabhängigen Einzelteilen bestehen muß, für die es 
unwahrscheinlich ist, daß sich ihre Impedanz während der Lebensdauer des 
Gerätes wesentlich ändert" (Kap. 22.42), sie als ein sicheres Bauteil 
betrachtet wird, ist dies nach Normenangabe zulässig.
Solche Widerstände müssen bestimmte Prüfungen nach IEC 60065, 
Kondensatoren nach IEC 60384-14 bestehen. Die Y-Kondensatoren brennen 
sich z. B. an der internen Kurzschlussstelle "frei", der Kurzschluss 
bleibt nicht bestehen, Stichwort "selbstheilend".
Bei der Stückprüfung wird -neben der Schutzleiterverbindung wenn 
vorhanden- eine Spannungsprüfung durchgeführt, bei UN>150V mit 1000V 
oder 2500V, je nach Isolierungsart. Dieser Test "braucht nicht an Teilen 
einer SK-II Anordnung durchgeführt werden, falls diese Prüfung als 
ungeeignet erscheint". Es obliegt der Intelligenz und der Verantwortung 
des Entwicklers darüber zu entscheiden.

Die häufig etwas "spezielle" Ausdrucksweise in einer Norm rührt daher, 
daß es keine Bauvorschrift sein darf, sondern sie nur die mindest 
Sicherheitsanforderungen beschreiben soll, und das in allgemeiner Form 
für eine Vielzahl sehr unterschiedlicher Geräte! Auch müssen alle 
Normenausschußmitglieder sich einig sein...

>Auch müssen alle Normenausschußmitglieder sich einig sein...

Durch ein Telefonat mit WIMA habe ich erfahren, daß jemand von WIMA in 
einem solchen Ausschuß sitzt und mitbestimmen darf, wie X- und Y-Caps 
getestet werden müssen. Das ist dann etwa so, als ob ich bei der 
TÜV-Prüfung meines Autos mitbestimmen darf, ob ein Schaden schlimm ist 
oder nicht.

Größtes Manko bei den mittlerweile unendlich vielen VDE-Bestimmungen 
ist, daß in der Regel nicht erklärt wird, WARUM eine Maßnahme wichtig 
ist. Würde das gemacht, würde man schnell feststellen, daß die 
VDE-Bestimmungen in ihrer Logik teilweise völlig widersrpüchlich sind.

Das sehe ich nicht so. In solchen Kreisen sitzen ausgesprochene 
Experten, ein Kondensatorhersteller darf wohl als solcher bezeichnet 
werden. Das entsprechende Fachwissen mit dazugehöriger Kompetenz ist für 
diese Arbeiten unverzichtbar. Das Kollektiv sorgt schon dafür, daß alles 
mit rechten Dingen zugeht. "Aufgabe" einer Norm ist nicht das warum zu 
erklären -siehe zuvor-, dies erfolgt in der Schule, Lehre oder 
Universität.

>Das sehe ich nicht so. In solchen Kreisen sitzen ausgesprochene
>Experten, ein Kondensatorhersteller darf wohl als solcher bezeichnet
>werden.

Trotzdem hat er vor allem ein Interesse am "Verkaufen" und er wird sich 
mit Händen und Füßen gegen eine Verschärfung der Normen wehren, wenn das 
für ihn bedeutet, daß er teure Maschinen modernisieren muß.

Nein, heute sterben immer noch viel zu viele Personen durch 
Wohnzimmerbrände.

>Das Kollektiv sorgt schon dafür, daß alles mit rechten Dingen zugeht.

Also, bitte schön, was ist denn das für eine Einstellung? Das ist doch 
schon ein paar mal schief gegangen...

>"Aufgabe" einer Norm ist nicht das warum zu erklären -siehe zuvor-, dies
>erfolgt in der Schule, Lehre oder Universität.

Nein, das ist keine Frage des Wissens, sondern oft reine Philosophie, 
also letztlich eine reine Willkürentscheidung. In Amerika hat man 
beispielsweise unheimliche Angst vor Bränden und weniger Angst vor 
elektrischen Schlägen. Das schlägt sich auch in den Normen wieder.

Ich erwarte in einer Norm kein Lehrbuchwissen, sondern einfach nur, 
welche Beweggründe dazu geführt haben, die Norm so und nicht anders 
auszuführen. Da wäre hier und da ein Sätzchen mal ganz angebracht.

Ja, das ist ein echtes Problem der Schutzimpedanzen...

Einer meiner früheren Arbeitgeber hatte mich auch lange in einen 
Ausschuss entsandt. Insofern kann ich relativieren, dass der Einfluss 
der Hersteller eher überschätzt wird und dass leider stattdessen 
gelegentlich von extern ziemlich Weltfremdes einfließt. Die Tendenz, 
Vorschriften möglichst auch (fast wie Verwaltungsjuristen) allgemein, 
universell und vorausschauend zu formulieren, führte aber oft zu 
endlosen Diskussionen über Formulierungen und Interpunktion, so dass man 
am Ende mancher Sitzung das Gefühl nicht loswurde, dass mal wieder 
Name, Programm und Ergebnis dasselbe waren, nämlich Au.....

// Offtopic// Was ich aber als Entwickler auch moniere, ist der daraus 
entstehende Wust von Kreuz- und Querverweisen auf Stellen in anderen 
Normenwerken, wo man dann ärgerlicherweise findet, dass das Gesuchte 
oder Referenzierte gerade nicht angewendet werden muss. Meine 
Ausschusskollegen sagten dann immer, dass das so richtig wäre, weil man 
sich ja später 'hier' etwas ändern konnte, ohne 'dort' alles Andere zu 
ändern. Das erinnert manchmal wirklich an die allgemeinen und speziellen 
Geschäftsbedingungen der Telekom, wo man nach hundert Sternchen, 
Kopfzahlen, Fußnoten und Weiterleitungen am Ende nicht mehr weiß, ob man 
Männchen oder Weibchen ist.//

Bis jetzt fehlt mir aber immer noch irgendwie ein Beispiel für ein 
solches Bauelement. Hat hier nicht jemand eine Stückliste damit zur 
Hand? Bei uns in der Medizinelektronik wurde jedenfalls nichts 
ausgebaut.

Und die sinnvolle Entscheidung, hier und in der Luftfahrtelektronik doch 
lieber beim Bleilot zu bleiben, hat ja wohl auch ein Ausschuss 
getroffen. Ganz so schlimm ist es also nicht.

Hallo Günter,

ohne Probleme kann ich Dir zustimmen. Einen Unterschied macht es aber 
schon ob an einer so "generellen" Norm wie z. B. EN 60335 oder an einem 
produktspezifischen (C-Norm) Standard gearbeitet wird. Da ist es 
einfacher, gerade wenn der Markt  die Interessen  die Anforderungen 
übersichtlicher sind.

> Bis jetzt fehlt mir aber immer noch irgendwie ein Beispiel für ein
> solches Bauelement.

Hier ein Beispiel für einen Kondensator (bin nicht bei Wima 
beschäftigt):
www.wima.de/DE/mkpy2.htm

Wer wen betreffend RoHS und Lot überzeugt hat, vor allem aber mit 
welchen Argumenten, ist sicherlich interessant.

> Bis jetzt fehlt mir aber immer noch irgendwie ein Beispiel für ein
> solches Bauelement.

VR37 Widerstand von Vishay... zwei davon dann in Reihe...

...oder in SMD Ausführung vom gleichen Hersteller CMB 0207.

b35 schrieb:
> Hier ein Beispiel für einen Kondensator (bin nicht bei Wima
> beschäftigt):
> www.wima.de/DE/mkpy2.htm

Der sollte eigentlich die Prüfspannung halten...und muss eingebaut 
bleiben, weil er heftig in den Ableitstrom eingeht. Wo aber der 
Ableitstrom in Summe herkommt, meinetwegen auch zusätzlich über die 
Kapazität prim/sek des Netztrafos, ist doch egal, wenn er im Limit 
bleibt.

>
> Wer wen betreffend RoHS und Lot überzeugt hat, vor allem aber mit
> welchen Argumenten, ist sicherlich interessant.

Nun, da ging es unter Anderem um Vibrationsfestigkeit, und auch 
Ausschuss-Mitglieder sitzen viel im Flugzeug oder müssen mal ins 
Krankenhaus. //OT: Wenn der Blödelfunk zu Hause deswegen ausfällt, ist 
das ja manchmal eher eine Kulturbereicherung//

NicoPlus schrieb:
> VR37 Widerstand von Vishay... zwei davon dann in Reihe...

Genau so etwas stelle ich mir beim Vorwiderstand der Sensorplatte meines 
Dimmers vor. In diese Richtung zielt ja auch das Waschmaschinenpatent, 
wo es allerdings um SK1 geht. Aber dann einen R bei der Prüfung 
ausbauen? Diese Formulierung ist verunglückt.

Ähnliche Situationen ergebn sich ja bei der Bedienung von Touchscreens 
meinetwegen am Geldautomaten. Klar muss man den Strom begrenzen, wenn da 
einer barfuß mit nassen Füßen vor so einer Kiste steht und Geld braucht.

Wenn jetzt aber einer im Winterpelz statisch aufgeladen den Schirm 
berührt und die Schutzeinrichtung schlachtet, ist das immer noch nicht 
unsicher im Betrieb, nur die Funktion versagt. Dass man den Schutz dann 
vor der Hochspannungsprüfung ausbaut, weil er kaputtgeht, wäre ein Grund 
für die Bestimmng oben.

b35 schrieb:
> Nach DIN EN 60335: 2007 Cor2009 (ein Cor2010+14 gibt es auch schon
> wieder) ist entsprechend Kap. 3.3.6 es eine "zwischen aktiven und
> berührbaren leitenden Teilen in Schutzklasse II-Anordnung angeschlossene
> Impedanz, die den Strom bei sachgemäßem Gebrauch und bei den im Gerät
> wahrscheinlichen Fehlerbedingungen auf einen sicheren Wert begrenzt".

//OT: Und ich gebe auf: Muss ich jetzt ein metallisches Typenschild auf 
einem Kunstoffgehäuse mit einem kaum spannungsfesten Widerstand mit der 
Netzleitung verbinden, den ich vor irgendeiner Prüfung ausbaue? Oder 
reicht eine Aufschrift: Typenschild im Betrieb nicht berühren? Absurd 
ist das natürlich nicht, könnte man so feststellen, ob die Restisolation 
des Schildes noch über dem des Widerstandes liegt.//

Was ich als Entwickler sehr unbefriedigend finde, ist ein 
Vorschriftenteil, der in der Wirklichkeit nicht an irgendetwas 
festgemacht werden kann. Wenn man mit seinem Muster zum TÜV ging und mit 
dem Prüfer die Konstruktion besprach, konnte der auf ein (handfestes) 
Risiko verweisen und man hat das dann abgestellt. Das war immer ganz 
angenehm und hat einem oft die Augen geöffnet.

b35 schrieb:
> ...oder in SMD Ausführung vom gleichen Hersteller CMB 0207.

@SMD: Wie ist das aber dann mit den Luft- und Kriechstrecken im Betrieb 
zu vereinbaren?

Hier noch zwei interessante Links zum Thema Schutzimpedanz:

http://www.eib-kroner.de/eib-installation_busleitung.html

http://meinews.niuz.biz/selv-t414013.html?s=41edcd6d9d4d4de8985767ddbf4e1916&

> und muss eingebaut bleiben

Muß nicht, wie oben geschrieben, Norm lesen.

> ...Winterpelz statisch aufgeladen den Schirm berührt und die Schutzeinrichtung 
schlachtet...

Ist EIN Thema der EMV Eigenschaften, hat hiermit nichts zu tun.

>... ein metallisches Typenschild auf einem Kunstoffgehäuse...

Muß nicht geerdet werden, Norm lesen, Verstand gebrauchen.

>... seinem Muster zum TÜV ging...

Den "TÜV" gibt es nur für Autos. Die Prüfstelle (kann auch TÜV Nord 
sein) schaut sich die Entwicklung an und überprüft die Anforderung / 
Übereinstimmung des Gerätes mit der / den Normen, eigenen oder anderen 
anerkannten technischen Regeln.

> @SMD: Wie ist das aber dann mit den Luft- und Kriechstrecken im Betrieb zu 
vereinbaren?

Bei welcher Spannung? Bei welcher Überspannungskategorie? Bei welchem 
Verschmutzungsgrad? Bei wievielen Hintereinanderschaltungen? Siehe auch 
Bemessung von Luft und Kriechstrecken... (nach DIN EN ... :))

Ciao

b35 schrieb:
> Den "TÜV" gibt es nur für Autos. Die Prüfstelle (kann auch TÜV Nord
> sein) schaut sich die Entwicklung an und überprüft die Anforderung /
> Übereinstimmung des Gerätes mit der / den Normen, eigenen oder anderen
> anerkannten technischen Regeln.

Ok, stimmt, bei uns in der Medizin war es Firmenpolicy, das CE über ein 
TÜV-GS abzusichern (manche Kunden legten darauf auch Wert)

b35 schrieb:
> Bei welcher Spannung? Bei welcher Überspannungskategorie? Bei welchem
> Verschmutzungsgrad? Bei wievielen Hintereinanderschaltungen? Siehe auch
> Bemessung von Luft und Kriechstrecken... (nach DIN EN ... :))

puh, du kannst Fragen stellen, aber hast Recht: natürlich ginge 8 mm 
Kriechstrecke auch mit SMD entsprechend oft.