Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Trenntransormator: Fragen über Fragen


von Frank H. (horni)


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Hallo Leute,

ich habe mir vor kurzem einen Trenntrafo gekauft. Der Verkäufer meinte, 
dass dieses Teil aus dem Funkwagen des Katastrophenschutzes kam. Riesen 
Teil und wiegt auch sicherlich 30kg und ist auf 3,6kVA ausgelegt. Zu dem 
Trafo gab es noch eine Art Steuerung mit Elektronik und anderem Zeugs.

Als erstes habe ich mal den Widerstand von dem Teil gemessen. 2 Ohm 
zeigte mein Multimeter an, wenn ich einfach nur die Leitungen 
zusammenstecke, habe ich 1 Ohm. Also zieht das Teil ganz schön viel 
Saft. Dann habe ich das Teil direkt ans Stromnetz gehängt, Sicherung 
rein, peng knallt die Sicherung raus.

In dem Moment dachte ich schon, dass der Verkäufer mir Schrott verkauft 
hat und habe mal die Steuerung dazu schnell angeschlossen. In die 
Steuerung geht das Netz rein, zur Primärseite zum Trafo raus, dann 
wieder rein und dann zu einem FI und drei Sicherungsautomaten. Auf dem 
Weg zum Trafo liegt noch ein ABB M116 Schalter.

Ich habe mal die Steuerung angeschlossen, schalte alles ein, in der 
Steuerung macht es klick und der Trafo fängt an zu brummen. Alles 
funktioniert.

Aber ich verstehe nicht, wieso der Sicherungsautomat flog, als ich den 
Trafo direkt ans Stromnetz gehängt habe.

Die andere Frage habe ich zu der Erdung bzw. dem FI Schalter. Der Sinn 
und Zweck eines Trenntrafos ist doch eben, dass ich kein Potential 
zwischen Erde und Aussenleiter / Phase habe. Ich mache mir dann mein 
eigenes IT-System.

Ich möchte an dem Trenntrafo in Ruhe an Geräten arbeiten können, ohne 
die Befürchtung zu haben, mal an die Phase zu kommen. Macht bei mir eine 
Erdung überhaupt Sinn?

von Helge A. (besupreme)


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Ein 3,6kVA Trafo braucht irgendeine Art Anlaufschaltung, daß der dir 
einfach so die Sicherung raushaut, kann passieren.

Vermutlich wurde das Teil benutzt, um aus "irgendeiner" Stromquelle ein 
geerdetes Netz herzustellen. Besorg dir mal den Schaltplan davon.

von Dirk J. (dirk-cebu)


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Frank Horn schrieb:

> Als erstes habe ich mal den Widerstand von dem Teil gemessen. 2 Ohm
> zeigte mein Multimeter an, wenn ich einfach nur die Leitungen
> zusammenstecke, habe ich 1 Ohm. Also zieht das Teil ganz schön viel
> Saft.
Du hast mit Deinem Multimeter den Gleichstromwiderstand gemessen, der 
ist nicht aussagefähig.

von Harald W. (wilhelms)


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Dirk J. schrieb:

> Du hast mit Deinem Multimeter den Gleichstromwiderstand gemessen, der
> ist nicht aussagefähig.

Der ist immerhin so ausagekräftig, das er den Strom beim Einschalten
bestimmt(, der dann allerdings schnell absinkt).

von Peter R. (pnu)


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Trafos haben, besonders bei hoher Nennleistung Anlaufströme, die mehr 
als das Zehnfache des Nennstroms betragen können.

Wenn der Trafo im Nulldurchgang der Spannung ans Netz geschaltet wird, 
ist dieser Anlaufstrom am größten.
Dazu kommt noch der Restmagnetismus des Eisens als Zusatzproblem. Wenn 
da die Polung des Restfeldes zur übleren Halbwelle des Netzes dazupasst, 
wird der Einschaltstromstoß noch heftiger.

Bei mittleren Leistungen schaltet man den Trafo mit einem Vorwiderstand 
ans Netz, der beim Aufwärmen geringeren Widerstand bekommt (NTC) und 
endgültig mit einem Relais überbrückt wird.

Bei hohen Leistungen brauchts "Intelligenz" in Form einer Elektronik, 
die evtl. sogar den Restmagnetismus im Eisen berücksichtigt und im 
folgenden Scheitelwert der Netzspannung einschaltet.

Grund für den hohe Einschaltstrom: Nach dem Nulldurchgang mit Magnetfeld 
Null im Eisen erzeugt eine volle Halbwelle des Netzes den Strom bzw. das 
Magnetfeld im Eisenkern. (Das ergibt mehr Magnetismus im Trafo als 
eigentlich nötig)
Im Normalbetrieb des Trafo hat beim Nulldurchgang der Spannung das 
Magnetfeld ein Maximum. Nach dem Nulldurchgang wird zunächst dieses 
Magnetfeld bis zum Scheitelwert von U abgearbeitet und erst ab dem 
Scheitelwert wird das Magnetfeld neu mit andrer Polung aufgebaut.
Es bleibt nur die Hälfte der Zeit für Magnetaufbau wie beim Einschalten 
im Nulldurchgang eines Trafo.
Der Faktor Zwei bewirkt aber wegen der Sättigung des Eisens ein 
Stromanstieg um das zehn- oder zwanzigfache.

von g457 (Gast)


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Nur zur Ergänzung: Einschaltstrombegrenzung brauchts übern Daumen ab 
etwa 500VA, noch ein paar mehr Infos gibts z.B. da [0]

HTH

[0] http://dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm#F.9.4

von U. M. (oeletronika)


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> Frank Horn schrieb:
> Aber ich verstehe nicht, wieso der Sicherungsautomat flog, als ich den
> Trafo direkt ans Stromnetz gehängt habe.
Hallo,
Solche großen Trafos habe sehr hohe Einschaltströme.
http://de.wikipedia.org/wiki/Einschalten_des_Transformators
Ich habe einen 500W Rinkkerntrafo, der beim Einschalten bis 80A 
Spitzenstrom zieht. Das haut übliche 16A-Automaten mit B-Charakteristik 
zuverlässig raus.
Deshalb braucht es die Anlaufschaltung. Im einfachsten Fall nimmt man da 
Heißleiter (NTC) für.
Oder bei noch größeren Geräten eine elektronische Anlaufschaltung.
http://www.emeko.de/uploads/media/Fachartikel-design-elektronik02.pdf

> Die andere Frage habe ich zu der Erdung bzw. dem FI Schalter. Der Sinn
> und Zweck eines Trenntrafos ist doch eben, dass ich kein Potential
> zwischen Erde und Aussenleiter / Phase habe. Ich mache mir dann mein
> eigenes IT-System.
Niemand kann aus der Ferne bewerten, was du da genau hast.
Ist der Trafo für "sichere Trennung" gekennzeichnet?
Es ist im Zweifelsfall (Unsicherheiten und Zweifel hast du ja offenbar), 
eine Elektrofachkraft zu konsultieren (aber nicht über Foren, sondern 
vor Ort).

> Ich möchte an dem Trenntrafo in Ruhe an Geräten arbeiten können, ohne
> die Befürchtung zu haben, mal an die Phase zu kommen.
Naja, so ein Trafo macht unter bestimmten Umständen natürlich Sinn.
Aber man sollte auch nicht in Leichtsinn verfallen.

>Macht bei mir eine Erdung überhaupt Sinn?
Das hängt doch davon ab, für welchen Schutzklasse der Trafo vorgesehen 
ist.
http://de.wikipedia.org/wiki/Schutzklasse_%28Elektrotechnik%29

Nur bei Schutzisolierung kann PE entfallen.
Normal wird der Trafo mit seinem Kern und Gehäuseteile an Schutzleiter 
anzuschließen sein.
Bedenke, auch die primärseitige Beschaltung erfordert angemessene 
Maßnahmen.
Die Sekundärspannung zu "erden" wird normal natürlich eher nicht 
sinnvoll sein.
Gruß Öletronika

von Achim H. (anymouse)


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U. M. schrieb:
> Die Sekundärspannung zu "erden" wird normal natürlich eher nicht
> sinnvoll sein.

Das kommt ganz auf den Einsatzzweck an:

Helge A. schrieb:
> Vermutlich wurde das Teil benutzt, um aus "irgendeiner" Stromquelle ein
> geerdetes Netz herzustellen.

Es gab (gibt?) in Deutschland auch Stromnetze mit gegenphasigen 110V, 
oder andere Scherze.

Vielleicht wollten sie wirklich ein Sekundärsystem haben, wo sie selber 
den Bezug zur Erde definierten können, und zwar unabhängig von dem 
Primärnetz, was vor Ort liegt.

Frank Horn schrieb:
> Der Verkäufer meinte,
> dass dieses Teil aus dem Funkwagen des Katastrophenschutzes kam.

Also etwas, wo man nicht lange nach dem Typ des Netzes suchen möchte, 
was noch gerade eben (Katastrophenfall!) funktioniert.

von Frank H. (horni)


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U. M. schrieb:
> Ist der Trafo für "sichere Trennung" gekennzeichnet?

Also auf dem Teil steht "Schutztrenntransormator" und VDE 0551, 
Schutzklasse II sowie IP 54.

Die "Steuerung", die ich habe, hört auf den Namen Powerline-NW-230-6. 
Das ist der Link dazu:

http://www.beos-elektronik.de/images/5/5_1_3_schutztr_trafo_wechselr.pdf

Ich habe heute mit dem Teil herumgespielt. Die Steuerung gibt mir immer 
ein TN-S-Netz aus, egal wo ich den Aussenleiter anlege.


Bei meinem Vorhaben geht es mir aber um folgendes:
Ich bastele und repariere doch ab und an verschiedene Geräte. Und 
manchmal lässt es sich einfach nicht vermeiden, dass ich unter Spannung 
arbeiten bzw. messen muss. Ich möchte verhindern, dass ich einen 
gewischt bekomme, wenn ich mal aus versehen an den Außenleiter fassen 
sollte. Und ja, mir ist klar, dass wenn ich den Außenleiter der 
Sekundärseite und den Neutrallleiter gleichzeitig berühre, es dann 
relativ schmerzhaft werden wird.

von Harald W. (wilhelms)


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Frank Horn schrieb:

> Ich bastele und repariere doch ab und an verschiedene Geräte. Und
> manchmal lässt es sich einfach nicht vermeiden, dass ich unter Spannung
> arbeiten bzw. messen muss.

Dazu ist Dein Trafo eigentlich viel zu gross. Man repariert nur
selten Geräte mit mehr als einigen hundert Watt unter Spannung.
Gruss
Harald

von Mike (Gast)


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Harald Wilhelms schrieb...
> Dirk J. schrieb:
>
>> Du hast mit Deinem Multimeter den Gleichstromwiderstand gemessen, der
>> ist nicht aussagefähig.
>
> Der ist immerhin so ausagekräftig, das er den Strom beim Einschalten
> bestimmt(, der dann allerdings schnell absinkt).

Das ist Blödsinn, nicht bei einer Induktivität!

von Elektriktrik (Gast)


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Mike schrieb:
>> Der ist immerhin so ausagekräftig, das er den Strom beim Einschalten
>> bestimmt(, der dann allerdings schnell absinkt).
>
> Das ist Blödsinn, nicht bei einer Induktivität!

Eben,

Induktivitäten Ströme sich verspäten ;)

von Helge A. (besupreme)


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Mike schrieb:
> Das ist Blödsinn, nicht bei einer Induktivität!

Du hast noch nie mit einem großen Trafo zu tun gehabt.

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


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Frank Horn schrieb:
> Also auf dem Teil steht "Schutztrenntransormator"
Was ist das?

Elektriktrik schrieb:
> Induktivitäten Ströme sich verspäten
Aber hier blöderweise nicht genug...

von BattMan (Gast)


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Peter R. schrieb:
> Wenn der Trafo im Nulldurchgang der Spannung ans Netz geschaltet wird,
> ist dieser Anlaufstrom am größten.

Selten so einen Quark gelesen! Hallo? Im Nulldurchgang ist der Strom am 
größten?

von Helge A. (besupreme)


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Standardproblem z.B. bei orntlichen Schweißtrafos. Niemals die gleiche 
Halbwelle nochmal komplett durchschicken, auch nit nach ner Stunde. Da 
sind auch 100A-Sicherungen (gL!) zu klein.

Für sowas sind schon selbsternannte Schweiß-Optimierer aus der Halle 
gejagt worden ;)

von npn (Gast)


Angehängte Dateien:

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BattMan schrieb:
> Peter R. schrieb:
>> Wenn der Trafo im Nulldurchgang der Spannung ans Netz geschaltet wird,
>> ist dieser Anlaufstrom am größten.
>
> Selten so einen Quark gelesen! Hallo? Im Nulldurchgang ist der Strom am
> größten?

Im Einschaltmoment sicher nicht. Das stimmt. Aber später schon. Siehe 
Bild.
Aber da es hier um den Einschaltmoment geht, hast du recht.

von Achim H. (anymouse)


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BattMan schrieb:
>> Wenn der Trafo im Nulldurchgang der Spannung ans Netz geschaltet wird,
>> ist dieser Anlaufstrom am größten.
>
> Selten so einen Quark gelesen! Hallo? Im Nulldurchgang ist der Strom am
> größten?

Kein Quark, aber von Dir falsch interpretiert. Die Aussage /"Wenn der 
Trafo im Nulldurchgang der Spannung ans Netz geschaltet wird, ist dieser 
Anlaufstrom am größten."/ ist richtig. Der Maximalwert dieses 
Anlaufstroms ist aber nicht der Einschaltmoment (soweit ist Dein Einwand 
richtig).

Am einfachsten kann man sagen: Damit der Trafo nicht nur einen Draht 
darstellt, muss der fließende Strom ein Magnetfeld ändern. Wenn aber bei 
einer Spule mit Kern die Sättigungsmagenitierung des Kerns überschritten 
wird, ändert sich das Magnetfeld nur noch kaum.

Im laufenden Betrieb ist beim Nulldurchgang der Spannung die 
Kernmagnetisierung noch dem ansteigenden Magnetfeld entgegen gerichtet, 
und die resultierende maximale Magnetisierung ist geringer als der 
Sättigungswert. Wird dagegen nahe des Nulldurchgang geschaltet und ohne 
Restmagnetisierung, kann die sich ergebende Magnetisierung den 
Sättigungswert überschreiten; im schlimmsten Fall (wenn die 
Restmagnetisierung sogar gleichgerichtet zum Magnetfeld ist), sogar sehr 
stark.

Für weitere Infos: 
http://de.wikipedia.org/wiki/Einschalten_des_Transformators

von Frank H. (horni)


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Harald Wilhelms schrieb:
> Dazu ist Dein Trafo eigentlich viel zu gross. Man repariert nur
> selten Geräte mit mehr als einigen hundert Watt unter Spannung.

Stimmt! Mir fallen aber keine Nachteile ein, die gegen so einen großen 
Trafo sprechen würden. Dann hat man eben Reserven nach oben, wenn man 
dann doch evtl. mal einen Heizlüfter oder ähnliches auf dem Tisch hat.

Die Schweizer lassen sich doch auch nicht davon abhalten, Autos mit 300+ 
PS zu kaufen ;)

von Andrew T. (marsufant)


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Frank Horn schrieb:
> Harald Wilhelms schrieb:
>> Dazu ist Dein Trafo eigentlich viel zu gross. Man repariert nur
>> selten Geräte mit mehr als einigen hundert Watt unter Spannung.
>
> Stimmt! Mir fallen aber keine Nachteile ein, die gegen so einen großen
> Trafo sprechen würden.

Ein gewichtiger Nachteile fällt mir ein: Das man eine handlichen 
500VA...800VA Trafo halt mal eben mit an dne Arbeitsplatz nehmen bzw. 
wegrücken kann. Und mit 500VA kommt man schon sehr oft zurecht. Und 
Steht schneller da, wo man "mal eben messen will".


Natürlich:


> Dann hat man eben Reserven nach oben, wenn man
> dann doch evtl. mal einen Heizlüfter oder ähnliches auf dem Tisch hat.

Wenn Du häufiger Heizlüfter, Großgeräte etc. zu reparierne hast: Ja, 
dann hast Du recht.

Wenn eher selten, dann nervt der unnötige Leerlaufstromverbrauch eines 
weitüberdimensionierten TT den Hobbyisten mehr als er ihn erfreut .-)

von Harald W. (wilhelms)


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Andrew Taylor schrieb:

> Ein gewichtiger Nachteile fällt mir ein: Das man eine handlichen
> 500VA...800VA Trafo halt mal eben mit an dne Arbeitsplatz nehmen bzw.
> wegrücken kann. Und mit 500VA kommt man schon sehr oft zurecht.

...und man hat weniger Probleme mit hohen Einschaltströmen. :-)

von Frank H. (horni)


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Andrew Taylor schrieb:
> Und mit 500VA kommt man schon sehr oft zurecht. Und
> Steht schneller da, wo man "mal eben messen will".

Also der Trafo und die Steuerung werde ich bei mir im Heim-Labor sauber 
fest installieren und damit drei bzw. fünf Steckdosen versorgen.

Andrew Taylor schrieb:
> Wenn eher selten, dann nervt der unnötige Leerlaufstromverbrauch eines
> weitüberdimensionierten TT den Hobbyisten mehr als er ihn erfreut .-)

Ich würde sagen, dass ich die Leistung doch eher selten brauche. 
Allerdings habe ich ein Problem mit dem Wörtchen selten. Was passiert 
denn, wenn ich doch mal ein Gerät auf dem Tisch liegen habe, dass diese 
Leistung braucht? Verzichte ich dann auf das Trafo? Irgendwie bin ich 
nicht so ganz bereit dazu. Deshalb akzeptiere ich lieber den höheren 
Leerlaufstromverbrauch, der bei vll. 20 Stunden pro Jahr wahrscheinlich 
eh marginal ist.

von npn (Gast)


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Frank Horn schrieb:
> Also der Trafo und die Steuerung werde ich bei mir im Heim-Labor sauber
> fest installieren und damit drei bzw. fünf Steckdosen versorgen.

Meines Wissens nach darf an einen Trenntrafo nur ein Gerät angeschlossen 
werden. Auch keine Mehrfachsteckdose.
Du hast zwar bei Berührung eines Punkte wegen der Schutzisolierung 
keinen Strom durch deinen Körper nach Erde fließen, aber wenn du mehrere 
Geräte an den Trenntrafo anschließt, dann in beide Geräte reinfaßt und 
zwei Phasen erwischst, liegen die 230V zwischen linker und rechter Hand. 
Und dann viel Glück!
Mach dich mal kundig, ich denke es ist besser nur eine Steckdose 
ranzuhängen.

von Andrew T. (marsufant)


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Frank Horn schrieb:
> Andrew Taylor schrieb:
>> Und mit 500VA kommt man schon sehr oft zurecht. Und
>> Steht schneller da, wo man "mal eben messen will".
>
> Also der Trafo und die Steuerung werde ich bei mir im Heim-Labor sauber
> fest installieren und damit drei bzw. fünf Steckdosen versorgen.


Eben darauf zielte meine Bemerkung ab:  Man(n) hat den Trafo-Brocken 
dann am Arbeitsplatz.  Aber nicht jedes zu reparierende Gerät kriegt man 
auch zum Arbeitspaltz.

Installierne kannst Du was Du möchtest da Du selber für das was Du tust 
Verantwortugn tragen mußt. Auch, so in diesem Fall, wenn Du es FALSCH 
machst. Denn es ist korrekt was  npn sagt:

npn schrieb:
> Frank Horn schrieb:
>> Also der Trafo und die Steuerung werde ich bei mir im Heim-Labor sauber
>> fest installieren und damit drei bzw. fünf Steckdosen versorgen.
>
> Meines Wissens nach darf an einen Trenntrafo nur ein Gerät angeschlossen
> werden. Auch keine Mehrfachsteckdose.

So ist es. Einfach, weil z.B. eine Mehrfachsteckdose die Gefahr birgt 
dass man doch mal mehr als ein Gerät anschließt. Eben weil es so schön 
praktisch vorhanden ist...
Aber warum sich an VDE Empfehlungen halten?
SCNR.


>
> Andrew Taylor schrieb:
>> Wenn eher selten, dann nervt der unnötige Leerlaufstromverbrauch eines
>> weitüberdimensionierten TT den Hobbyisten mehr als er ihn erfreut .-)
>
> Ich würde sagen, dass ich die Leistung doch eher selten brauche.
> Allerdings habe ich ein Problem mit dem Wörtchen selten. Was passiert
> denn, wenn ich doch mal ein Gerät auf dem Tisch liegen habe, dass diese
> Leistung braucht? Verzichte ich dann auf das Trafo? Irgendwie bin ich
> nicht so ganz bereit dazu.

wie gesagt, machen kannst Du wie Dir beliebt.
Obiges waren schlicht Empfehlungen wie man besser bzw. richtig macht.

> Deshalb akzeptiere ich lieber den höheren
> Leerlaufstromverbrauch, der bei vll. 20 Stunden pro Jahr wahrscheinlich
> eh marginal ist.

Ich würde sagen, miß mal mit einem (für induktive Lasten geeignetne) 
Wattmeter,
und überleg dann nochmal.

von Frank H. (horni)


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npn schrieb:
> Du hast zwar bei Berührung eines Punkte wegen der Schutzisolierung
> keinen Strom durch deinen Körper nach Erde fließen, aber wenn du mehrere
> Geräte an den Trenntrafo anschließt, dann in beide Geräte reinfaßt und
> zwei Phasen erwischst, liegen die 230V zwischen linker und rechter Hand.
> Und dann viel Glück!

Also es ist eher unwahrscheinlich, dass ich in zwei Geräte reinfassen 
werde, die an unterschiedlichen Steckdosen angeschlossen sind. Es ist eh 
fast ausgeschlossen, dass ich jemals mehr als ein Gerät mit dem 
Trenntrafo verbinde, die mehreren Steckdosen sind nur für den Komfort 
da.

Was du ansprichst, ist aber ein anderes bekanntes Problem. Wenn ich z.B. 
ein Gerät an einer Steckdose anschließe und ein Kumpel von mir ein 
zweites und ich dann die Phase berühre (und damit "erde") und er dann 
den Neutrallleiter, dann könnte es schon anfangen zu kribbeln ;)

von npn (Gast)


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Frank Horn schrieb:
> Was du ansprichst, ist aber ein anderes bekanntes Problem. Wenn ich z.B.
> ein Gerät an einer Steckdose anschließe und ein Kumpel von mir ein
> zweites und ich dann die Phase berühre (und damit "erde") und er dann
> den Neutrallleiter, dann könnte es schon anfangen zu kribbeln ;)

Abgesehen, daß ein Trenntrafo am Ausgang keine Phase und Neutralleiter 
hat, sondern nur zwei erdfreie Wicklungsanschlüsse, bringst du es genau 
auf den Punkt. Du kannst solche Sachen nicht ausschließen. Und das "Es 
ist eh
fast ausgeschlossen," ist es, was schon andere umgebracht hat. So weit 
muß es ja nicht kommen, aber selbst eine Herzschädigung wäre schon 
schlimm genug. Du mußt natürlich selbst wissen, was du machst, aber ich 
würde auf jeden Fall nur eine einzige Steckdose anschließen (natürlich 
eine ohne Schutzkontakt!).

von Route_66 H. (route_66)


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Hallo!
Die Schutztrennung mit mehr als einem Verbraucher ist nicht komplett 
verboten:
VDE 0100-410, Anhang C "Schutzvorkehrungen zur ausschließlichen 
Anwendung, wenn die Anlage nur durch Elekrofachkräfte oder 
elektrotechnisch unterwiesene Personen betrieben und überwacht wird";
Absatz C.3 "Schutztrennung mit mehr als einem Verbrauchsmittel"

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