Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Gefährliche Kondensatorladung - Berechnung


von Manu V. (manu_v)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Hallo zusammen,

ich habe hier einen Kondensator mit 0,15µF für 230V~.
In der angehängten Excel-Datei habe ich mal die Entladekurve berechnet 
(Entladung über einen Verbraucher von 1kOhm).
Man sieht, dass der Kondensator nach weniger als 1ms entladen ist.

Nun stelle ich mir die Frage, ob man bei einer Entladung über einen 
Finger etwas spüren würde.
Ich kenne leider den Widerstand von ca. 2cm Finger nicht, aber bei 
angenommenen 1kOhm würde im allersten Moment ein Strom von 325mA 
fließen, der allerdings innerhalb 1ms auf 0 abklingt.

Schaut man in das Zeit-Strom-Diagram für die Auswirkung von Gleichstrom 
auf den menschl. Körper, so liegt der Strom mit 325mA deutlich über der 
Wahrnehmbarkeitsschwelle. Allerdings beginnt das Diagramm erst bei 10ms.

Ich vermute, dass man die Entladung über den Finger mit etwas stärkerem 
Kribbeln kurz spürt, es aber vollkommen ungefährlich ist.

Was meint ihr?
Kann jemand den Widerstand von 2cm Finger abschätzen?
Wenn der Widerstand deutlich unter den angenommenen 1kOhm liegen würde, 
wäre der Strom im allerersten Moment entsprechend höher, allerdings 
würde er auch noch schneller abklingen. Wie lang und wie hoch müsste der 
Strom sein, um wirklich kleinere Hautschäden davonzutragen?

Bin auf eure Meinungen gespannt!

Gruß M.

von Moin (Gast)


Lesenswert?

325mA bei 230V sind defenitiv keien Spielerei mehr, zumal im 
Gleichstromfall 325V fließen dürften, da der Kondensator sich unbelastet 
auf û aufalden wird.
Bei Allem über 24V würd ich aus prinzip solche spielreien unterlassen

von HP (Gast)


Lesenswert?

meine Meinung ist, dass du dir mal mindestens ne Brandblase am Finger 
holst.
1. 2cm Finger haben bei 230V bzw 325V viel weniger als 1K Ohm
2. rechne mal die im Kondensator gespeicherte Energie aus die sich da in 
weniger als 1ms über deinen Finger entläd. Dann weißt du welche Wärme da 
entsteht.
Nix für ungut, aber so Spielereien erinnern mich stark an die letzten 
Worte eines Elektrikers. Oder an Kandidaten für den Darwin-Award

von Marius P. (marius_p)


Lesenswert?

Manu V. schrieb:
> Ich vermute, dass man die Entladung über den Finger mit etwas stärkerem
> Kribbeln kurz spürt, es aber vollkommen ungefährlich ist.

Naja, ich hab mal beim zerlegen einer Einwegkamera unabsichtlich 
draufgefasst, das war schon ne ordentliche Watschn !
300V@200µF ? xD
Schäden gabs keine, aber etwas mehr Repekt von den Dingern :)
(war damals um die 13 denk ich mal)

von Safety (Gast)


Lesenswert?

350mJ Energie oder 50uC übertragener Ladung sind zulässig, ansonsten 
gibt es viel Palaver.

von M. K. (sylaina)


Lesenswert?

Nehmen wir an der Kondensator sei auf den Scheitelwert der 
Wechselspannung aufgeladen dann ist im Kondensator so rund 8 mJ Energie 
gespeichert. Das ist Grundsätzlich erstmal ungefährlich, egal ob diese 
Energie über 1kOhm oder über 1mOhm verheizt wird.

Jetzt schätzen wir mal ab: Deine besprochenen Entladekurven bzgl 
Wahrnehmbarkeitsschwelle beginnt also erst bei 10 ms, wenn ich mich 
recht entsinne liegt die Schwelle bei 0.5 mA. Wie groß müsste also dein 
Kondensator sein, damit du da was merkst? So PI mal Daumen 1.5 uF. Du 
hast aber nur 0.15 uF. Folglich würde ich annehmen, dass du davon nix 
merkst.

Aber Versuch macht klug. Ich glaub auch nicht wirklich, dass du da ne 
Brandblase oder ähnliches von bekommen wirst, ist schlichtweg zu wenig 
Energie.

von Ralph B. (rberres)


Lesenswert?

Also rein aus Erfahrung ( ohne nachzurechnen ) kann ich dir nur sagen,

du schmeist den Kondensator im hohen Bogen in die Ecke.

Man spürt das schon ganz ordentlich. Und hübsche Eichmarken hat man an 
den Berührungsstellen auch.

Ob das jetzt gefährlich ist , ist ein anderes Thema.

Ralph Berres

von M. K. (sylaina)


Lesenswert?

Ralph Berres schrieb:
> Also rein aus Erfahrung ( ohne nachzurechnen ) kann ich dir nur sagen,

Also nen 150 nF (= 0.15 µF) Kondensator hatt ich noch nicht in der Hand 
aber den 220 nF Kondensator hab ich nicht weggeworfen und Brandmarken 
hab ich auch keine bekommen...

von F. F. (foldi)


Lesenswert?

Ralph Berres schrieb:
> Also rein aus Erfahrung ( ohne nachzurechnen ) kann ich dir nur sagen,
>
> du schmeist den Kondensator im hohen Bogen in die Ecke.
>
> Man spürt das schon ganz ordentlich. Und hübsche Eichmarken hat man an
> den Berührungsstellen auch.
>
> Ob das jetzt gefährlich ist , ist ein anderes Thema.
>
> Ralph Berres

Deshalb fasse ich auch nie beide Batteriepole an, auch wenn es bis 50 
Volt ungefährlich sein soll. Nicht mal unsere 24 Volt Batterien.
Bei 12 Volt hab ich das schon mal ausprobiert. Da merkte ich nichts.
Bei unseren Drehströmern kommen gewaltige Volt zusammen und im Anfang 
haben sich da wohl schon Kollegen verletzt. Jetzt ist da eine 
Selbstentladung eingebaut und man muss immer vorher messen, ob auch 
wirklich nichts mehr drauf ist. In den Umrichtern sind ne Menge 
Kondensatoren drin. Ich würde das nie anfassen wollen, da wir in älteren 
Fahrzeugen mit Thyristorsteuerung auch immer den Kondensator (da durch 
Kurzschluss) entladen, weiß ich was das für einen heftigen Funken macht.

von oszi40 (Gast)


Lesenswert?

Michael Köhler schrieb:
> Kondensator hab ich nicht weggeworfen

Der Hautwiderstand der Menschen ist verschieden. Eine schweißige Hand 
wird es früher bemerken als Du. Da gute Kondensatoren die Ladung länger 
halten reichen 0,1 uF + 300V für ein kräftiges Zucken an das man sich 
erinnern kann.

von M. K. (sylaina)


Lesenswert?

oszi40 schrieb:
> Der Hautwiderstand der Menschen ist verschieden. Eine schweißige Hand
> wird es früher bemerken als Du. Da gute Kondensatoren die Ladung länger
> halten reichen 0,1 uF + 300V für ein kräftiges Zucken an das man sich
> erinnern kann.

Mag sein, dass der Hautwiderstand unterschiedlich ist bei verschiedenen 
Menschen, vielleicht bin ich auch nur Schmerzfrei. Unseren Weidezaun mit 
15 kV und 1 Joule halt ich noch, da merkt man auch ein krätiges Zucken. 
Bei 8 Millijoule glaub ich aber nicht, dass man das noch merkt. 
Zumindest ich merk nichts davon.

F. Fo schrieb:
> Deshalb fasse ich auch nie beide Batteriepole an, auch wenn es bis 50
> Volt ungefährlich sein soll. Nicht mal unsere 24 Volt Batterien.

Mein Netzteil geht bis 40 V, von dem hab ich noch nie eine gezischt 
bekommen. Auch hier denke ich, kann man problemlos anfassen.

F. Fo schrieb:
> Bei unseren Drehströmern kommen gewaltige Volt zusammen und im Anfang
> haben sich da wohl schon Kollegen verletzt.

Die sind ja wahrscheinlich auch nicht strombegrenzt auf unter 0.5 mA, 
oder? ;)

F. Fo schrieb:
> In den Umrichtern sind ne Menge
> Kondensatoren drin. Ich würde das nie anfassen wollen, da wir in älteren
> Fahrzeugen mit Thyristorsteuerung auch immer den Kondensator (da durch
> Kurzschluss) entladen, weiß ich was das für einen heftigen Funken macht.

Da sind auch bestimmt mehr als nur 0.15 µF beteiligt (und mehr als 8 mJ) 
vermute ich, das würd ich auch nicht freiwillig anfassen wollen. ;)

von juergen (Gast)


Lesenswert?

Mein DVM zeigt mit an den Finger gedrueckten Messklemmen
Werte im MegOhm-Bereich !
Dabei Haut normal, weder trocken noch feucht.

Uebrigens: So ein Excel-Programm ist ungeheuer praktisch, wenn mann das 
kleine Einmaleins nicht beherrscht, um Zeitkonstante, Spitzenstrom und 
Ladung auszurechnen.

J.

von Viktor N. (Gast)


Lesenswert?

Das war doch der Gag als wir klein waren. Wenn ein Kollege nach einem 
Kondenser fragte, gab man ihm einen Geladenen. Ein Netzkondenser gibt 
einen ordentlichen Schlag.

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


Lesenswert?

juergen schrieb:
> Mein DVM zeigt mit an den Finger gedrueckten Messklemmen
> Werte im MegOhm-Bereich !
Dann könntest du bedenkenlos an 230V fassen. Aber Obacht: dein DVM 
misst nicht mit 230V*1.41=320V, und der Hautwiderstand ist nichtlinear 
von der Spannung abhängig...  :-o

von M. K. (sylaina)


Lesenswert?

Viktor N. schrieb:
> Das war doch der Gag als wir klein waren. Wenn ein Kollege nach einem
> Kondenser fragte, gab man ihm einen Geladenen. Ein Netzkondenser gibt
> einen ordentlichen Schlag.

Ja, und zwar ein Kondensator im µF-Bereich. Das zischt auch, aber einer 
im kleinen nF-Bereich? Wie gesacht, ich habs mit nem 220 nF (Vishay) 
versucht und ich merk nix. Mit nem Xantrex XFR600-2 auf 350V aufgeladen. 
Wahrscheinlich ist schlichtweg mein Hautwiderstand zu groß.

juergen schrieb:
> Mein DVM zeigt mit an den Finger gedrueckten Messklemmen
> Werte im MegOhm-Bereich !
> Dabei Haut normal, weder trocken noch feucht.

Dein DVM misst Ohm? Also meins misst nur Volt, für Ohm muss ich das DMM 
bemühen. :D
Und wie schon gesagt wurde, dein Multimeter misst wahrscheinlich mit 9V 
oder weniger...einen spannungsabhängigen Widerstand (deine Haut). ;)

von Manu V. (manu_v)


Lesenswert?

Hallo zusammen,

also probieren geht über studieren!

AAAAAAAAAhhhhh ;-)

Nein, also ich habe den Kondensator auf dem Handrücken entladen, da mir 
8mJ auch bedenkenlos erscheint.

Es gibt ein kurzes Kribbeln. Wenn man nicht drauf vorbereitet ist, 
könnte sich der ein oder andere sogar erschrecken. Gefährlich ist es 
aber nicht.

Ich muss das ganze mal mit einem 0,1µF Kondensator ausprobieren da ich 
in der Hausgerätenorm EN60335 folgenden Abschnitt gefunden habe:

"22.5 Geräte, die mit einem Stecker an die Stromversorgung angeschlossen 
werden, müssen so gebaut sein, dass im sachgemäßen Gebrauch keine Gefahr 
eines elektrischen Schlags von geladenen Kondensatoren mit einer 
Bemessungskapazität über 0,1 μF besteht, wenn die Stifte des Steckers 
berührt werden.
ANMERKUNG: Von Kondensatoren mit einer Bemessungskapazität bis zu 0,1 μF 
wird angenommen, dass von ihnen keine Gefahr eines elektrischen Schlags 
ausgeht."

Wie gesagt, 0.15µF reichen sicherlich aus um den ein oder anderen zu 
erschrecken.

Danke für die Teilnahme an der Diskussion!

von Michael_ (Gast)


Lesenswert?

Manu V. schrieb:
> Wie gesagt, 0.15µF reichen sicherlich aus um den ein oder anderen zu
> erschrecken.

Und wenn der einen Herzschrittmacher hat, dann erschrickt der sich zu 
tode.

von Safety (Gast)


Lesenswert?

Manu V. schrieb:
> "22.5 Geräte, die mit einem Stecker an die Stromversorgung angeschlossen
> werden, müssen so gebaut sein, dass im sachgemäßen Gebrauch keine Gefahr
> eines elektrischen Schlags von geladenen Kondensatoren mit einer
> Bemessungskapazität über 0,1 μF besteht, wenn die Stifte des Steckers
> berührt werden.
> ANMERKUNG: Von Kondensatoren mit einer Bemessungskapazität bis zu 0,1 μF
> wird angenommen, dass von ihnen keine Gefahr eines elektrischen Schlags
> ausgeht."

Wenn, dann alles zitieren...:

"Eine Sekunde nach der Trennung wird die Spannung zwischen den Stiften 
des Steckers mit einem Messinstrument gemessen, das den zu messenden 
Wert nicht merklich beeinflusst.
Die Spannung darf 34 V nicht überschreiten".

Siehe auch
Beitrag "Kapazitives Vorschaltgerät für LED"

Nach 1s muß U kleiner 34V sein (an berührbaren Steckerstiften, DIN EN
60335: 2012)
Nach 1s muß U kleiner 60V sein (an berührbaren Steckerstiften, DIN EN
60204: 2007)
Nach 5s muß U kleiner 60V sein (aktive Teile, oder Warnhinweis auf dem
Gerät, DIN EN 60204: 2007)

Bitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.