Forum: Mechanik, Gehäuse, Werkzeug ESD-Schutz: Anschluß an Steckdosen-Schutzleiter wie?


von Matthias H. (experimentator)


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Hallo,

ich möchte demnächst eine ESD-Arbeitsunterlage, eine Lötstation mit 
Erdungsanschluß und bei empfindlichen Bauteilen auch ein ESD-Armband 
verwenden.

Die Erdung möchte ich über den Schutzleiter einer Schuko-Steckdose über 
eine selbstgefertigte Anschlußbox durchführen (Ikea hatte gerade 
Schaltuhren im Angebot, 2 Stück für 5 €, dafür kriege ich anderswo nicht 
mal ein Steckdosengehäuse ;-)).
Es ist natürlich klar, daß der Netzanschluß entfernt und alle evtl. 
verwendeten Abdeckungen vernünftig isoliert mechanisch verschlossen 
werden.

Ich nehme an, daß ich jeden Erdungsanschluß an meiner Erdungsbox einzeln 
über einen 1-MΩ-Widerstand mit dem Schutzleiter verbinden muß - so weit 
richtig?

Welche Ansprüche bzgl. Spannungsfestigkeit sind an diese Widerstände zu 
stellen (man möchte ja nicht, daß ein Spannungsimpuls auf dem 
Schutzleiter durchschlagen kann 8-( )?
Ich habe unter anderem "normale" bedrahtete Widerstände Bauform 0207 da 
(Conrad Art. 419052), wo leider die Spannungsfestigkeit und 
Belastbarkeit nicht angegeben ist. Als Arbeitshypothese nehme ich mal 
an, 1/4 W und 200 Volt.

Ist es sinnvoll, die Erdungsanschlüsse der Erdungsbox noch mal 
zusätzlich direkt mit Widerständen untereinander zu verbinden, da ja 
sonst der Widerstand zwischen den Elementen 2 MΩ beträgt - oder mehr, 
soweit die verwendete Erdungsausrüstung noch interne 1-MΩ-Widerstände 
hat? Ich könnte mir zum Beispiel vorstellen, alle Ein-und Ausgänge 
sternförmig mit 500-kΩ-Widerständen zu verbinden, die alle in einem 
Punkt zusammenlaufen. Dann wäre sowohl ein 1-MΩ-Widerstand zwischen 
allen Ein- und Ausgängen als auch eine höhere Spannungsfestigkeit 
gewährleistet, da dann alles über 2 Widerstände in Serie abfließt.

Tschüß, Matthias

von Lothar S. (loeti)


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Wenn Du es richtig machen willst benötigst Du einen eigene Leitung zum 
Hauserder!
Und die Matte auf den Arbeitstisch wird mit 1M (4.000V 
Überspannungs-festigkeit) mit den Hauserder verbunden.
Auf dieser Matte/Arbeitstisch sind dann Kontakte an die die Armbänder 
angeklipst werden können.

Grüße Löti

von Matthias H. (experimentator)


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Moin Löti,

Lothar S. schrieb:
> Wenn Du es richtig machen willst benötigst Du einen eigene Leitung zum
> Hauserder!
> Und die Matte auf den Arbeitstisch wird mit 1M (4.000V
> Überspannungs-festigkeit) mit den Hauserder verbunden.

Jetzt mal ganz im Ernst: Auch Firmen, die hauptsächlich die Industrie 
beliefern, bieten solche Lösungen über Schutzleiter an, also scheint das 
auch im professionellen Umfeld zumindest akzeptabel zu sein. Für den 
Zweck die Wände in der halben Wohnung aufzureißen, um einen Arbeitsplatz 
bei mir im Büro zu erden, kommt nicht in Frage!

Die Abschirmung meiner Netzwerkinstallation ist übrigens aus gleichem 
Grund an der Heizung geerdet, auf ausdrückliche Empfehlung eines 
Elektroingenieurs, der früher lange in wichtiger (technischer) Position 
beim örtlichen Energieversorger war und genau weiß, daß das zwar nicht 
legal ist, aber funktioniert ;-) . Und vorher hat das sogar jahrelang 
ohne Erdung funktioniert!-))

Auf meine konkreten Fragen bist Du nicht so richtig eingegangen, weshalb 
mich Dein Vorschlag selbst dann nicht weitergebracht hätte, wenn ich es 
so machen könnte, deshalb tendiere ich dazu, Deinen Beitrag jetzt mal 
unter "Besserwisserei" oder so zu verbuchen ;-) .
Meine ESD-Matte hat in der Tat zwei Druckknöpfe, der Widerstand zwischen 
beiden beträgt knapp 20 kΩ, aber dann würde ich trotzdem noch gerne 
wissen, wie ich die Lötstation und evtl. weitere Gerätschaften richtig 
anschließe, siehe oben!

Tschüß, Matthias

von Lothar S. (loeti)


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> Auf meine konkreten Fragen bist Du nicht so richtig eingegangen

Ich denke eher Du hast's nicht verstanden.

> Deinen Beitrag jetzt mal unter "Besserwisserei" oder so zu verbuchen.

Ich verbuch' Dich mal unter blutiger Anfänger, OK?

> Spannungsfestigkeit sind an diese Widerstände

In Summe 4kV also 20x 50k in Reihe!
Hier wirklich in Reihe auf Lochraster ohne CU!

> Ist es sinnvoll, die Erdungsanschlüsse der Erdungsbox noch mal
> zusätzlich direkt mit Widerständen untereinander zu verbinden

Nein. Du hast auf der ESD-Matte am Tisch einen gemeinsammen Punkt, auf 
dieses Potential gehört auch die Lötstation... .

> Für den Zweck die Wände in der halben Wohnung aufzureißen, um einen
> Arbeitsplatz bei mir im Büro zu erden, kommt nicht in Frage!

Dann is' es halt nicht fachgerecht und Du kannst bei einen Defekt 
unter Spannung stehen, aber Dein Leben.

Fröhliches Murksen Löti

von H. Meier (Gast)


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So wie du es beschreibst kannst du es machen. Es gibt auch 
professionelle schuko ESD stecker, die den Erdleiter benutzen. Mit dem 
Widerstand ist es wichtig, dass der Widerstand mind. 1MO ist. Der 
Widerstand sollte laut norm zwischen 1MO und 10MO sein.

Matthias H. schrieb:
> Ist es sinnvoll, die Erdungsanschlüsse der Erdungsbox noch mal
>
> zusätzlich direkt mit Widerständen untereinander zu verbinden, da ja
>
> sonst der Widerstand zwischen den Elementen 2 MΩ beträgt - oder mehr,
>
> soweit die verwendete Erdungsausrüstung noch interne 1-MΩ-Widerstände
>
> hat?

Dies macht keinen sinn und 2MO sind zulässig

Lothar S. schrieb:
> Dann is' es halt nicht fachgerecht und Du kannst bei einen Defekt
>
> unter Spannung stehen, aber Dein Leben.

Du hast auch keine Ahnung!!!
Der 1MO Widerstand is dafür da, dass der max Entladestrom begrenzt wird, 
da bei einem grossen ESD Entladestrom ja die empfindlichen Bauteile 
kaputt gehen.
Hast du mal überlegt, falls der Erdleiter unter Strom steht, was dann 
passieren würde??
Du hast den 1MO Widerstand + ca. 1KO Körperwiderstand in Serie. Bei 1MO 
und 380V Spitzenspannung vom Netzt hast du ein Strom von max. 0.4 mA und 
das ist völlig ungefährlich.

von Matthias H. (experimentator)


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Hallo H. Meier,

H. Meier schrieb:
> Der 1MO Widerstand is dafür da, dass der max Entladestrom begrenzt wird,
> da bei einem grossen ESD Entladestrom ja die empfindlichen Bauteile
> kaputt gehen.
> Hast du mal überlegt, falls der Erdleiter unter Strom steht, was dann
> passieren würde??
> Du hast den 1MO Widerstand + ca. 1KO Körperwiderstand in Serie. Bei 1MO
> und 380V Spitzenspannung vom Netzt hast du ein Strom von max. 0.4 mA und
> das ist völlig ungefährlich.

"Löti" Lothar hat zwar einen "etwas rustikalen" Stil und begründet 
leider nicht, was er schreibt, aber ich denke, zumindest bei der 
Spannungsfestigkeit hat er recht. Wenn wir mal die Standards für 
Meßgeräte zugrunde legen (oder wonach müßte man da gehen?), dann sollte 
ein Gerät, das an eine Steckdose angeschlossen wird, vermutlich 
Überspannungskategorie CAT II oder III standhalten, da ist man je nach 
zugrundegelegter Spannung schnell bei den erwähnten 4000 V, dabei 
immerhin 4 mA. Da sollten die Widerstände allerdings wirklich für die 
Spannung ausgelegt sein ;-)) .

Weil solche Hochspannungswiderstände schwer und teuer zu beschaffen 
sind, habe mir jetzt ein fertiges Modul bestellt und hoffe mal, daß der 
Hersteller alles richtig gemacht hat ;-)) .

von Lothar S. (loeti)


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> Du hast auch keine Ahnung!!!

Das Gefährliche an einen elektrischen Schlag ist die eingebrachte Arbeit 
nicht der Strom alleine.

Grüße Löti

von Vn N. (wefwef_s)


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Lothar S. schrieb:
> Dann is' es halt nicht fachgerecht und Du kannst bei einen Defekt
> unter Spannung stehen, aber Dein Leben.

Dem zufolge dürfte auch bei keinem Gerät das Gehäuse mit dem 
Schutzleiter verbunden sein.

von Christian B. (luckyfu)


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z.B. Farnell Best. Nummer 856400

http://de.farnell.com/vermason/j6100/schukostecker-spezial/dp/856400

Damit sollte es Problemlos gehen. Wir setzen im Labor ähnliche Stecker 
ein.

von Matthias H. (experimentator)


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Hallo Christian,

Christian B. schrieb:
> z.B. Farnell Best. Nummer 856400
>
> http://de.farnell.com/vermason/j6100/schukostecker-spezial/dp/856400
>
> Damit sollte es Problemlos gehen. Wir setzen im Labor ähnliche Stecker
> ein.

Leider nein - das liegt aber dran, daß ich schon "Handschellen" und ein 
Verbindungskabel mit Bananenstecker auf der anderen Seite hatte bzw. 
gekauft habe ;-) .
Daher ist es so was hier geworden: 
https://www.buerklin.com/default.asp?event=ShowSE%28%29&search=19+L+2756 
.

Habe noch nie bei Bürklin bestellt, aber die hatten auch diese teuren 
Sicherungen für mein Multimeter von Gossen Metrawatt einzeln statt im 
10er-Pack wie der Hersteller (ich war's nicht, kam so aus der eBucht und 
ich habe notgedrungen erst mal eine mit zu niedriger Spannungsfestigkeit 
eingesetzt, weil's so'n exotischer Typ war), darum wollte ich da schon 
lange mal was bestellen. Ich lasse mich dann mal überraschen, wie die so 
sind - der Händler und die Ware ;-) .

Tschüß, Matthias

von Christian B. (luckyfu)


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Ok, das Prinzip ist jedoch das Gleiche.
Man benötigt somit keinen separaten Erdungsnagel für eine ESD 
Schutzmatte.

von Matthias H. (experimentator)


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Ich habe gerade, nachdem David L. Jones darauf aufmerksam gemacht hat 
(http://www.eevblog.com/2013/05/22/eevblog-472-jbc-cd-2bb-soldering-iron-teardown/), 
mal den Erdungsanschluß meiner Lötstation nachgemessen und er ist direkt 
(ganz niederohmig) mit dem Schutzleiter verbunden, auch in 
ausgeschaltetem Zustand.

Das heißt, ich hätte mir das Bestellen eines Erdungsbausteins sparen 
können, sondern es reicht, die antistatische Arbeitsunterlage und das 
Armband mit der Lötstation zu verbinden (natürlich über Kabel mit 
eingebautem Widerstand, da zumindest meine Lötstation keinen Widerstand 
hat!).

von Timm T. (Gast)


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Dann solltest Du aber unbedingt mal die Lötspitze messen.

von Gerd E. (robberknight)


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Außerdem ist es bei vielen Lötstationen so, daß wenn Du einen 
Klinkenstecker in die Erdungsbuchse steckst, die integrierte Erdung über 
den Schutzleiter getrennt wird und statt dessen die Lötspitze über den 
Stecker geerdet wird.

Damit kannst Du auswählen wie Du Deine Lötspitze erdest.

Wenn Du an Teilen unter Spannung löten willst, ist 1M zur Erde ganz 
praktisch, bei harter Erdung kann es dagegen knallen.

von Matthias H. (experimentator)


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Timm Thaler schrieb:
> Dann solltest Du aber unbedingt mal die Lötspitze messen.

Die hat auch unter 1 Ω! Das ist übrigens eine dieser hochgejubelten 
JBC-Lötstationen (CD-2BC)! Löten tut sie auch unglaublich gut, aber über 
die Erdungsdetails schweigt sich die Anleitung aus, es gibt nur eine 
Bezeichnung "Equipotential" für den Erdungsanschluß und das war's.
Allerdings gibt es auf der Homepage ein Dokument "Technical Downloads - 
Specification Sheet". Dort ist angegeben: "Tip to ground resistance: < 5 
Ω".

Das heißt dann wohl, daß man mit dem Ding nicht in angeschlossenen 
Schaltungen löten sollte...

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