Hi Leute, ich experimentiere gelegentlich etwas mit Hochspannung. Mein selbst gebautes Hochspannungsnetzteil transformiert die Spannung mittels eines Zeilentrafos bei etwa 15-16 kHz. Durch Glättung der Spannung sind da am Schluss schon an die 40-50 kV drin (Gleichspannung). Da das ganze sehr gefährlich ist, kam mir der Gedanke, das ganze an einem Trenntrafo zu betreiben. Arbeiten bei 230V hinter dem Trenntrafo sind ja nicht ganz so gefährlich...man kann Quasi direkt auf eine 230V führende Leitung langen, ohne einen Schlag zu bekommen, da ja alles galvanisch getrennt ist (sofern man nicht noch zusätzlich an Masse langt :D ). Eigentlich kann ich mir die Antwort schon selbst ausmalen...es bringt nichts. Vor allem, da der Zeilentrafo meines Hochspannungsnetzteils ja sowieso schon von einem Trafo gespeißt wird. Und hier kann ich definitv sagen, dass man eine gewischt bekommt :D Aber vielleicht übersehe ich ja einen Effekt, so dass eine zusätzliche Galvanische Trennung vielleicht doch was bringen könnte...habt ihr vielleicht Ratschläge? Also wenn ich HV + und - lange, ist es klar, dass man die Ladung abbekommt. Mir geht es um den Schutz, wenn man zB nur an Plus langt. Aber ich denke, dass sich solch eine Hochspannung hier einfach anders verhält, als "simple" 230V. Gruß, Andi
Das Problem wird die Isolation sein, ein HV pol ist meistens auf Schaltungserde bezogen, d.h. wenn du an HV+ langst und das damit "erdest", hast du die volle Spannung von etlichen kV über dem Trenntrafo. Er wird ein paar kV aushalten aber keine 50kV, das ist also nicht sicher.
Die Antwort ging aber schnell ;) Wie meinst du das mit Schaltungserde? Also theoretisch ist die Masse zum HV+ Pol die der Gleichrichterschaltung des Versorgungstrafos. Also die Masse der Gleichrichterschaltung hinter Betriebstrafo, der Oszilatorschaltung und vom HV-Zeilentrafo ist gemeinsam genutzt. Lange ich bei einer gewöhnlichen Steckdose an 230V, so fließt der Strom über mich ab, da mein Körper selbst die Verbindung zu Masse ist. Und mit nem Trenntrafo erzeuge ich ja wieder einen neuen Kreis...um einen Schlag zu bekommen müsste ich direkt an beide Anschlüsse langen. Bei dem Hochspannungsnetzteil wäre es Quasi ja nichts anderes...aber du meinst wahrscheinlich, da der Trenntrafo selbst auch zu "Erde" durchschlagen kann, oder?
Andi A. schrieb: > habt ihr vielleicht Ratschläge? Ja, die Hochspannungsexperimente zurückstellen, bis sich dein elektrotechnisches Wissen deutlich weiterentwickelt hat. Die Lernkurve wird sonst ein abruptes Ende finden =x/
Immer diese Prosa, Heidinei, mal doch einfach mal ein Schaltbild, mit allen Spannungen, Erd- und Bezugspotentialen. Dann siehst Du sofort wo eine Isolationsspannung (Trennspannung) im Betrieb und Fehlerfall anliegt, "wer was aushalten muß".
Naja die wenigsten Trenntrafos machen mehr als 5kV mit. Dann ist zumindest bei bezahlbaren Geräten schluss. Natürlich schützt der Trenntrafo auch nicht (nie) davor wenn man beide Pole gleichzeitig berührt oder sich einen Funken reinholt. Der Trenntrafo verhindert ja nur die Verbindung Körper Erde und damit den hierdurch fließenden Strom. Ist kein Allheilmittel.
Hallo, Hochspannungsnetzteile für Physikexperimete (für die Elektrostatik meist) haben einen großen Innenwiderstand und eine kleine Ausgangskapazität, damit sie nicht in der Lage sind große Ströme zu treiben. Damit kann dann kein tödlicher Strom fließen und der Experimentator überlebt. Gruß Kai
Der Trenntrafo trennt zwar vom Netz, sodass eine einpolige Berührung der Schaltung auf der Sekundärseite des Trafo ohne böse Folge sein sollte. Das gilt aber nur für Spannungen in der Größe der Netzspannung. Die Isolation des Trafo wird von Spannungen von 10 oder mehr kV durchschlagen. Bei zehn oder mehr kV sieht es aber anders aus. Da reicht schon die Kapazität des Körpers zur Nullseite der Hochspannung um beim Überschlag von der heißen Seite der Hochspannung (weil man der z.B. zu nahe gekommen ist) einen Stromkreis zu schließen und kräftig eine gewischt zu bekommen. Neben dem Schreckeffekt, da fliegt manchmal schon der Schaubendreher oder die Zange durch die Gegend, ist natürlich auch der Stromimpuls gefährlich für das Herz. Eine VDE-Vorschrift besagt, dass bei solchen HV-Überschlägen (ohne starke Stromquelle im Hintergrund, also nur mit geladenem C) die Energie im Kondensator nicht größer als 0,5 Ws sein darf. Bei 10kV darf C deshalb nicht größer als 10nF sein. Geladene TV-Bildröhren können selbst über Tage so viel Spannung halten, dass man noch einen Schlag bekommt.
E-Statik: Der Grenzwert für Personengefährdung liegt bei 350mJ übertragener Energie oder 50uC übertragener Ladung.
Peter R. schrieb: > Eine VDE-Vorschrift besagt, dass bei solchen HV-Überschlägen (ohne > starke Stromquelle im Hintergrund, also nur mit geladenem C) die Energie > im Kondensator nicht größer als 0,5 Ws sein darf. Bei 10kV darf C > deshalb nicht größer als 10nF sein. was ist das denn für eine Vorschrift, und für wen und für was für Geräte gilt sie? Bei Tasern und Mikrowellen ist diese Grenze sicherlich überschritten, spätestens bei Herzschrittmachern definitiv. All diese Geräte dürfen an Privatpersonen verkauft werden. Vlg Timm
> Immer diese Prosa, Heidinei, mal doch einfach mal ein Schaltbild, mit > allen Spannungen, Erd- und Bezugspotentialen. Dann siehst Du sofort wo > eine Isolationsspannung (Trennspannung) im Betrieb und Fehlerfall > anliegt, "wer was aushalten muß". Ja das ist schon klar...nur kommt dabei heraus, dass der Trenntrafo mit der Hochspannung nichts am Hut hat :D Ich kann mir nicht vorstellen, dass meine Frage so schwer zu verstehen ist. Am Trenntrafo liegen 230V an. An diesem wiederum hängt ein zweiter Trafo mit Ausgangsspannung etwa 40V. Und an diesem wiederum der Zeilentrafo...nur vorher gleichgerichtet und in höhere Frequenz wechselgerichtet (wegen Resonanzfrequenz des Zeilentrafos). Der 40V Trafo erledigt ja eigentlich schon eine galvanische Trennung. Ich weiß aber, dass es in der Praxis mit dieser Hochspannung anders aussieht...der Strom fließt bei berührung mit einem HV-Pol trotzdem über den Körper ab. Die Ursprungsfrage war nur, ob ein zusätzlicher Trenntrafo eben trotzdem helfen würde. Weiterhin kam jetzt noch die Frage für mich auf, wieso der Trenntrafo diese Hochspannung aushalten muss. Diese existiert doch nur im Sekundärkreis des Zeilentrafos. Ansonsten hätte es mir doch schon die ganzen ICs auf der Primärseite des Zeilentrafos zerschossen :) > Ja, die Hochspannungsexperimente zurückstellen, bis sich dein > elektrotechnisches Wissen deutlich weiterentwickelt hat. Ich bin eigentlich nicht besonders unwissend, was Elektrotechnik betrifft. Aber man kann ja auch mal was übersehen oder nicht wissen...deshalb frage ich hier ja nach :) -- So kurz vorm Absenden kam die Antwort von Peter R. ;) Danke für den Hinweis...das mit der Kapazität des Körpers hatte ich gar nicht bedacht und das ist auch der Grund, warum die ganze Sache mit der galvanischen Trennung bei Hochspannung nicht praxistauglich ist. Nur warum muss der Trafo die Hochspannung aushalten? Das verstehe ich nicht so ganz...sie liegt dort ja gar nicht an.
Für Elektrostatik findet sich der Grenzwert in TRBS 2153 (2009), identisch mit BGI 5127, "Vermeidung von Zündgefahren infolge elektrostatischer Aufladungen". Hier geht es hauptsächlich um Explosionsschutz, der Wert ist aber auch angeführt. Frei im Netz zum downloaden. Für die Industrie mit elektrostatischer Applikation (Spritz- und Srühgeräte für elektrostatischen Lackauftrag, Naß- bzw. Pulver) gelten diese Grenzwerte in DIN EN 50176 (VDE 0147-101) oder DIN EN 50177 (VDE 0147-102).
Andi A. schrieb: > ...nur kommt dabei heraus, dass der Trenntrafo mit > der Hochspannung nichts am Hut hat :D Das stimmt nicht.
> Das stimmt nicht.
Dann erkläre mir doch bitte warum :)
Schaltbild mit allen Spannungen und Potentialen?
So, hier ein Trafo:
----- I -----
| I |
Pri | I | Sec
20V | I | 60V
| I |
| I |
----- I -----
Die Sekundärseite ist doch von der Primärseite galvanisch getrennt.
Willst du mir jetzt erzählen, dass ich zwischen EINEM Leiter der
Primärseite und EINEM Leiter der Sekundärseite 40V messe?
Sei doch bitte etwas ausführlicher, dann verstehe ich vielleicht auch,
was du mir sagen willst. Im Moment sieht es für mich aus, als würdest du
mir folgendes sagen wollen:
Man stelle zwei Batterien GETRENNT voneinander in einen Raum. Die eine
hat 10V die andere 100V. Ich habe nun zwei Potenziale mit 90V differenz.
Lange ich nun mit der linken Hand auf die +10V und mit der rechten Hand
auf +100V, so liegen an meinem Körper 90V an.
Das ist aber unmöglich, solange nicht die Massen verbunden sind.
Hallo, ahh! Langsam verstehe ich, worum es Dir geht! Interessante Sache! Bin gespannt, vielleicht kommt ja noch eine ordentliche Antwort. Wobei der Trenntrafo ja keine Rolle spielt, denn entweder ist die HV-Seite potentialfrei, dann ist sie das auch ohne Trenntrafo, oder sie hat einen Bezug zur Masse, dann ändert der Trenntrafo daran auch nichts. Aber der Aspekt der ungeerdeten HV-Sekundärseite ist trotzdem spannend! Ein Taser ist ja zum Beispiel so eine potentialfreie HV-Quelle und ein single-dart-hit hat keinerlei Wirkung auf den Getroffenen! Obwohl hier immerhin 50 kV und mehr bei Energien bis zu über 1 J am Werke sind. Vlg Timm
Hallo, Theo schrieb: > Für Elektrostatik findet sich der Grenzwert in TRBS 2153 (2009), > identisch mit BGI 5127, "Vermeidung von Zündgefahren infolge > elektrostatischer Aufladungen". Hier geht es hauptsächlich um > Explosionsschutz, der Wert ist aber auch angeführt. Frei im Netz zum > downloaden. > Für die Industrie mit elektrostatischer Applikation (Spritz- und > Srühgeräte für elektrostatischen Lackauftrag, Naß- bzw. Pulver) gelten > diese Grenzwerte in DIN EN 50176 (VDE 0147-101) oder DIN EN 50177 (VDE > 0147-102). also für mich sieht das auf den ersten Blick und nach flüchtiger Lektüre der TRBS 2153 (2009), identisch mit BGI 5127 nach „Thema komplett verfehlt, 6, setzen". Oder ist mir komplett entgangen, dass Andi nach Zündgefahren gefragt hat? Erstaunte Grüße Timm
Angehängte Dateien:
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hv_touch.png
15 KB
Die beste Isolation nützt nicht viel, wenn die Kapazität gegen Erde zu hoch ist - sei es jetzt durch die Wicklung oder den übrigen Aufbau.
Ein Trenntrafo ist hier eine grosse zusätzliche Gefahrenquelle, weil dann kein FI-Schutzschalter mehr ansprechen wird!!!
Moin, speise doch deine Schaltung aus nem Akku, damit bist du garantiert potenzialfrei und "getrennt". Außerdem glaub ich dir die 50 kV nicht so ganz. Womit gemessen? Wie sehen deine Luft- und Kriechstrecken aus? Ein Zeilentrafo schafft selten über 12 kV. Diodensplitt-Trafos für Farb-TV erreichten max. 33 kV bei dunkelgetastetem Bild.
Andi A. schrieb: > Ich bin eigentlich nicht besonders unwissend, was Elektrotechnik > betrifft. Aber man kann ja auch mal was übersehen oder nicht > wissen...deshalb frage ich hier ja nach :) Die Art der Fragestellung läßt vermuten, daß du zumindest im Bereich der Hochspannung wenig bis keine Erfahrung besitzt. Daher die m.E. angebrachte Warnung. Daß man die Regeln der Niederspannungstechnik nicht ohne weiteres auf Hochspannung übertragen kann, wurde ja bereits gesagt. Bei Arbeiten mit HS mußt du eine versehentliche Berührung von vornherein AUSSCHLIESSEN. Da dir im Hobbybereich vermutlich keine zuverlässig isolierende Schutzbekleidung zur Verfügung steht, hilft nur Abstand. Und zwar so viel wie möglich. Bekommst du an 230V eine gewischt, ist das unangenehm, aber meist folgenlos. An einer Spannungsquelle mit mehreren kV sind dagegen ernsthafte Gesundheitsschäden oder Herzstillstand möglich und wahrscheinlich. Ein Zeilentrafo kann durchaus einige 10mA liefern, genug zum Sterben. Also massiv Respekt vor Hochspannung...
> Wobei der Trenntrafo ja keine Rolle spielt, denn entweder ist die > HV-Seite potentialfrei, dann ist sie das auch ohne Trenntrafo, oder sie > hat einen Bezug zur Masse, dann ändert der Trenntrafo daran auch nichts. > Aber der Aspekt der ungeerdeten HV-Sekundärseite ist trotzdem spannend! > Ein Taser ist ja zum Beispiel so eine potentialfreie HV-Quelle und ein > single-dart-hit hat keinerlei Wirkung auf den Getroffenen! Obwohl hier > immerhin 50 kV und mehr bei Energien bis zu über 1 J am Werke sind. Die HV-Seite ist ja nicht potentialfrei...sie hat ja einen Bezug zur Masse bzw. zum Minuspol der Schaltung :) Nur zur "Erde" einfach nicht. Deshalb fragte ich mich, wie wohl der Stromfluss bei einpoliger Berührung zustande kommt. Da macht mir die Kapazität schon Sinn. > speise doch deine Schaltung aus nem Akku, damit bist du garantiert > potenzialfrei und "getrennt". Ja das ist ja gerade der springende Punkt...auch das hilft nichts :D Nehmen wir an, ich stelle das Netzgerät mit Akku auf den Boden. 3m weiter weg, halte ich nur eine Leitung des Plus-Pols in der Hand...trotzdem bekommt man einen Schlag (das würde ich natürlich nicht ausprobieren). Und das vermutlich, weil die Kapazität von Netzteil zu Boden schon ausreicht. > Ein Trenntrafo ist hier eine grosse zusätzliche Gefahrenquelle, weil > dann kein FI-Schutzschalter mehr ansprechen wird!!! Das stimmt, aber der Schutz ist durch den Zeilentrafo dann ja auch schon weg. > Die Art der Fragestellung läßt vermuten, daß du zumindest im Bereich der > Hochspannung wenig bis keine Erfahrung besitzt. Daher die m.E. > angebrachte Warnung. Naja ich wollte keine Wissenschaft draus machen, deshalb so simpel und direkt gefragt, damit man gleich weiß, was ich meine. Aber anscheinend wurde das manchen nicht so ganz klar :) Ich bin ausgebildeter Elektrotechniker und studiere im Moment noch Elektrotechnik. Diese Bastelprojekte nehme ich immer gerne als Übung zum Studium. Aber ja, speziell die Hochspannungstechnik wird erst im folgendem Semester behandelt :) Vielleicht wäre mir dann auch gleich klar gewesen, warum eine batteriebetriebene, in der Luft schwebende Hochspannungsquelle trotzdem einen Schlag auf den Körper abgibt, obwohl man nur einen Pol berührt :) Mit den Experimenten passe ich schon auf...das ganze wird nur aus der Ferne eingeschalten und beobachtet. Da mein Hochspannungsnetzteil noch sehr primitiv aus Zeiten meiner Ausbildung ist, wollte ich demnächst ein verbessertes basteln...und da ich noch einen alten Trenntrafo rumliegen habe, kam mir die Frage auf. > Außerdem glaub ich dir die 50 kV nicht so ganz. > Womit gemessen? Wie sehen deine Luft- und Kriechstrecken aus? > Ein Zeilentrafo schafft selten über 12 kV. > Diodensplitt-Trafos für Farb-TV erreichten max. 33 kV bei > dunkelgetastetem Bild. Doch doch, das ist schon möglich ;) Wenn die Spannung an der Primärwicklung passend ist und die Resonanzfrequenz des Zeilentrafos perfekt abgestimmt ist, sind schon um die 20kV möglich. Und wenn man das ganze danach glättet, holt man nochmal einiges raus. Das Netzteil ist ne Eigenentwicklung mit Inspiration folgender drei Seiten: http://www.hcrs.at/TVLINE.HTM http://www.hcrs.at/40KV.HTM http://www.hcrs.at/50KV.HTM Die Ausgangsspannung hatte ich damals mit einer vergossenen Hochspannunsmessbrücke gemessen. Könnte man mir noch erklären, wieso der normale Versorgungstrafo die Hochspannung des Zeilentrafos aushalten muss? Ich verstehe nicht, wo hier die Hochspannung anliegen soll. Das Netzteil inklusive dem normalen Universaltrafo läuft schon seit 8 Jahren Reibungslos :) Wenn ich da jetzt noch nen Trenntrafo hingehängt hätte (was ja keinen Sinn mehr ergibt), liegen doch nicht auf einmal 50kV an ihn an. Wenn man das allgemein überträgt, so müsste ja im ganzen Haus an jeder Steckdose und jedem Elektrogerät 50kV anliegen, wenn ich das Netzteil einschalte :D Oder meint ihr den Fall, falls ich die Hochspannung im Bezug zu "richtiger" Erde erden würde? :)
Autor: M.N. (Gast) Datum: 16.04.2013 06:45 > Diodensplitt-Trafos für Farb-TV erreichten max. 33 kV bei > dunkelgetastetem Bild. Naja, im Normalbetrieb. Beim Pimpen geht schon mehr. Da muss ich immer an die Jungs denken, die aus einer Autozündspule 34cm (13.25 inch) lange Überschläge ziehen. Von 230 kV ist da die Rede. GMHEICSLR (General Motors High Energy Ignition Coil Spark Lenght Record) http://www.powerlabs.org/gmheicslr.htm Zum Thema: die Gnd-Seite der HV ist nicht HV-fest, d.h. wenn Du die Plus-Seite auf Gnd-Potential legst, wird die Minus-Seite auf -30kV gehen wollen. Dann gibt es einen Überschlag nach irgendwo, z.B. über den Kern auf die Primärwicklung, und dann liegt auf dem Trenntrafo -30kV, was er sicher nicht aushält, er wird durchschlagen, und so ist der Stromkreis geschlossen - schlecht für den, der am HV-Pluspol hängt. Das ist auf keinen Fall sicher! Die Korona-Entladungen erzeugen auch viel Ozon, das Isolierstoffe gern angreift. Alles nicht zu unterschätzen. Tip: Trafoöl (und andere Öle) isolieren recht gut. Finger weiß ein Lied davon zu singen: "Oben Hochspannungskabel von einem Zeilentrafo dran und das Ganze (Heidewitzka) in hochwertigem Isolieröl abgesoffen. ... weil sich das Öl durch die Belüftungsöffnung vom Schauplatz entfernt hat, um die nähere Umgebung zu erkunden." http://www.fingers-welt.de/gallerie/eigen/elektro/roentgen/roentgen.htm
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