Hallo allerseits, Ich bin nun schon eine Weile auf der Suche nach klaren Antworten in meinem Fall, verliere mich aber immer wieder in versch. Normen und Ansichten. Deshalb hoffe, ich dass jemand hier ein wenig Klarheit bringen kann... Ausgangslage: Es wird für die Industrie eine Motoren-Endstufe mit Halbbrücken entwickelt, bei der die Zwischenkreisspannung dabei bis zu 70 VDC betragen können soll. Die Zwischenkreisspannung wird als eigene Hilfsspeisung eingespeist. Die ganze Logik, Gate-Treiber etc. werden von einer seperaten 24V Speisung betrieben, welche als berührbare Teile gelten. Diese 24V speisen ebenfalls noch weitere Module (CPU, IOs, etc), welche sowohl zur gleichen Gehäuseeinheit wie die 70V-Endstufe gehören oder eine eigene bilden können. Das Gehäuse besteht aus Metall und muss vom Kunden geerdet werden. Problemstellung: Bisher sind wir immer rel. vorsichtig vorgegangen und haben alles überhalb von 50V (AC und DC) von unseren berührbaren Teilen (also z.B. 24V-Speisung, Gehäuse, oder IOs) galvanisch getrennt und entsprechende Kriechstrecken etc. eingehalten. Nach demn Wikipedia-Artikel zu Kleinspannungen und dem Beitrag hier Beitrag "Frage zu Kleinspannung und Auslegung der Regelung" kann ich aber noch bis 120 VDC und 70 VACpp ruhig schlafen, sofern ich denn eine Basisisolation gewährleiste, stimmt das? Auch wenn ich in der entsprechenden Norm EN 61800-5-1 unter '4.3 Schutz gegen eletrischen Schlag' nachschlage, brauche ich zwar einen Schutz gegen direkte Berührung der 70V und eine Basisisolierung gegenüber meinem 24V-Stromkreis, aber noch keine Schutztrennung. Komm ich hier also noch mit der Berücksichtigung von Isolationsabständen aus, damit ich mir die Logik nicht gerade mit den 70V abschiesse oder muss ich mich auch noch dem Personenschutz widmen, z.B. mit einer galvanischen Trennung?
Hallo! Deine Spannungniveaus bewegen sich im Bereich von SELV bzw. PELV, d.h. der Schutz gegen elektrischen Schlag ist durch die Höhe der Spannung sicher gestellt. ABER nur dann, wenn die übrigen Bedingungen an SELV bzw. PELV eingehalten sind. Darunter fällt unter anderem auch die sichere Trennung von anderen Stromkreisen insbesondere dem Netz und bei SELV auch von Erde.
Und z.B. hier habe ich wieder ein Verständnisproblem. SELV/PELV sind ja Schutzklasse III, benötigen also einen Sicherheitstransformator. Aber so ein Industrienetzeil wird ja höchst selten Schutzklasse III sein, und trotzdem macht man sich nicht gerade in die Hose. Liegt das dabei, dass diese dann oft bei 48V begrenzt sind, und man somit noch in einem Bereich ist, in dem Schutzklasse III nicht gefordert ist? Als Beispiel nehme ich mal übliche 24V und 48V NT: http://www.tracopower.com/products/tsl_manual.pdf http://www.meanwell.com/search/SDR-240/SDR-240-spec.pdf Die sind nicht Schutzklasse III, aber trotzdem kann ich da mit gutem Gewissen die Sekundärseite berühren. Kann ich also mit meinen 70V nicht auch noch im sicheren Bereich sein ohne SELV/PELV wie bei 48V - oder lebt man da gerade davon, dass man unter 60V ist und somit noch in einem noch unproblematischerem Bereich der Kleinspannung? Ich merke gerade, dass das nicht so ein einfaches Thema ist, wie ich bisher dachte. Vielleicht bringe ich momentan auch gerade alles durcheinander. Ich habe auch diverse Normen wie EN 60204-1, IEC 60950-1 oder EN 61800-5-1 u.a. zur Verfügung, aber das macht das ganze irgendwie nicht einfacher...
Ja, das Durcheinander, geht mir aber manchmal auch so (leider immer häufiger). Isolierer schrieb: > SELV/PELV...benötigen also einen > Sicherheitstransformator Nur der Vollständigkeit halber. Sie kann auch durch eine Batterie oder einen Motor-Generator erzeugt werden. Isolierer schrieb: > Aber so ein Industrienetzeil wird ja höchst > selten Schutzklasse III sein Warum sollte es das müssen? Es kann in SK I, II (auch III) ausgeführt sein und dennoch eine SELV/PELV für ein SK III Gerät bereitstellen. Isolierer schrieb: > Kann ich also mit meinen 70V nicht auch noch im sicheren Bereich sein > ohne SELV/PELV wie bei 48V - oder lebt man da gerade davon, dass man > unter 60V ist und somit noch in einem noch unproblematischerem Bereich > der Kleinspannung? Irgenwie nicht verständlich. Eine Bedingung für Kleinspannung, route_66 hat es ja schon angesprochen, sind die maximalen Spannungswerte: - 50V_AC - 120V_DC (Den Oberschwingungskram der DC Spannung in der Norm lassen wir mal weg). Neben der auch von ihm erwähnten sicheren Trennungen ist noch gefordert: - Eine sichere Erzeugung der Spg. - Verwendung geeigneter Steckvorrichtungen Für "ganz genaues" musst Du EN 61140 (VDE 0140-1) bemühen. (EN 61800-5-1 habe ich leider nicht) Damit es nicht so verwirrend ist mache ich in solchen Fällen folgendes: Aufzeichnen und aufteilen des Gerätes/Teil in ein Blockschaltbild bzw. Blöcke, mit Verbindungsleitungen. Direktes anschreiben der geforderten/gewünschten Eigenschaft in den Block, unten dazu welche Massnahmen/Eigenschaften vorhanden sind oder getroffen wurden um den Anforderungen zu genügen. Als ob Du das Papier bei einer Prüfstelle mit einreichst um Funktion/Aufbau/Schutz etc. zu erklären (nur auf Prosa stehen die nicht so sehr).
Hallo, > Isolierer schrieb: > Und z.B. hier habe ich wieder ein Verständnisproblem. > SELV/PELV sind ja Schutzklasse III, benötigen also einen > Sicherheitstransformator. Ja, wobei die Spannungsquelle selber ja nicht Bestandteil des Gerätes sein muß. > Aber so ein Industrienetzeil wird ja höchst > selten Schutzklasse III sein, und trotzdem macht man sich nicht gerade > in die Hose. Ich meine, da siehst du einen falschen Zusammenhang. Das Netzteil selber kann nicht Schutzklasse III sein, wenn es ganz offensichtlich einen Schutzleiteranschluss hat und mit Schutzklasse 1 deklariert ist. Das schließt aber ja nicht aus, dass bei korrekter Benutzung der sekundäre Anschluss eine "Schutzkleinspannung" führt. Dazu muß das NT sichere Trennung gewährleisten, also doppelte Basisisolierung haben und mit entsprechend hohe Prüfspannungen zwischen Sekundärspannungsausgang und Primärspannungseingang geprüft sein. > Liegt das dabei, dass diese dann oft bei 48V begrenzt sind, und man > somit noch in einem Bereich ist, in dem Schutzklasse III nicht gefordert > ist? Die Schutzklasse bezieht sich ja auf das gesamte Gerät und nicht auf einen Teil des Gerätes. Hast du also z.B. ein NT mit SK1 im Gerät verbaut und schließt entsprechend den PE an, dann kann das Gerät keine SK3 haben, sondern eben SK1. Kommt z.B. eine 24V-Spannung von irgendwo her, dann kann es SK3 haben. Die 24V müssen dann aber aus einer Quelle stammmen, die folgendes erfüllt: http://de.wikipedia.org/wiki/Sicherheitstransformator Gruß Öletronika
Vielen Dank euch schonmals! Also mit den Schutzklassen und SELV/PELV hab ich tatsächlich was durcheinander gebracht (für SK III braucht man SELV/PELV, aber SELV/PELV impliziert nicht automatisch SK III, so weit so gut). > Ich meine, da siehst du einen falschen Zusammenhang. > Das Netzteil selber kann nicht Schutzklasse III sein, wenn es ganz > offensichtlich einen Schutzleiteranschluss hat und mit Schutzklasse 1 > deklariert ist. Genau, die momentan verwendeten 24V und 48V sind SK I > Das schließt aber ja nicht aus, dass bei korrekter Benutzung der > sekundäre Anschluss eine "Schutzkleinspannung" führt. Dazu muß das NT > sichere Trennung gewährleisten, also doppelte Basisisolierung haben und > mit entsprechend hohe Prüfspannungen zwischen Sekundärspannungsausgang > und Primärspannungseingang geprüft sein. Okay, also bedeutet das schon, dass das 70V Netzteil einen Sicherheitstransformator nach DIN VDE 0570-2-6 bzw. EN 61558-2-6 braucht? Oder hab ich da nochmals was durcheinander gebracht? (Batterie und Generator entfallen bei meiner Anwendung) Im Wikipedia-Artikel steht ausserdem dazu, dass die Spannung bei jenen maximal 50V betragen darf. Falls ich also tatsächlich so einen brauchen würde, käme ich mit meinen 70V ja nicht mehr durch... Nochmals kurz zurück zur 24V Speisung: > Irgenwie nicht verständlich. Eine Bedingung für Kleinspannung, route_66 > hat es ja schon angesprochen, sind die maximalen Spannungswerte: > - 50V_AC > - 120V_DC > (Den Oberschwingungskram der DC Spannung in der Norm lassen wir mal > weg). Ich wollte nur Hinterfragen, dass ich für die 24V ein "normales" Industrienetzteil wie in Beitrag "Re: Kleinspannung, Isolation und EN 61800-5-1" verlinkt benutzen kann. Da las ich nun nichts von Sicherheitstrafo oder deren Normen (nur UL508, UL1950 und EN60950-1). Aber für 70V bräuchte ich dann eines mit Sicherheitstrafo (da ich die 60VDC überschritten habe)? Oder würde so eines z.B. schon funktionieren? http://assets.tracopower.com/TIS/documents/01_Datasheet%20%28engl.%29.pdf > Für "ganz genaues" musst Du EN 61140 (VDE 0140-1) bemühen. > (EN 61800-5-1 habe ich leider nicht) EN 61140 (VDE 0140-1) hab ich leider als eine der wenigen Normen nicht zur Hand. Würde sich noch lohnen, sich diese zuzulegen (ausser sie ist halt implizit schon in unseren anderen Normen enthalten...)
U. M. schrieb: > Die Schutzklasse bezieht sich ja auf das gesamte Gerät und nicht auf > einen Teil des Gerätes. Hast du also z.B. ein NT mit SK1 im Gerät > verbaut und schließt entsprechend den PE an, dann kann das Gerät keine > SK3 haben, sondern eben SK1. > > Kommt z.B. eine 24V-Spannung von irgendwo her, dann kann es SK3 haben. > Die 24V müssen dann aber aus einer Quelle stammmen, die folgendes > erfüllt: Ich will noch klarstellen, dass ich natürlich nicht SK III anstrebe mit meiner Leistungsstufe. Wie gesagt ist das Gehäuse schlussendlich auf Erde, also habe ich SK I. Muss dann also auch meine Speisung (in diesem Fall nun die 24V) kein Sicherheitstransformator mehr haben? Ich weiss, dass ich mich ein wenig wiederhole - aber ich würde mich nochmals sehr freuen über einige Antworten. Vielleicht hilfts ja auch dem einen oder anderen später einmal...
Tut mir Leid, dass ich hier dreifach poste, vielleicht kann ja ein Moderator die letzten zwei Beiträge zusammenfügen. Mir ist nur noch aufgefallen, dass mein letzter Beitrag so vermutlich auch nicht stimmt. Die Erde auf dem Case ist natürlich nur eine funktionale Erde (EMV) und nicht zum Personenschutz. Von dem her habe ich wohl wirklich SK III wenn ich mit PELV reinkomme. Die Speisung kommt von extern. Die Frage die sich mir jedoch noch stellt, ist ob so ein Standard-NT wie verlinkt PELV garantiert.
Ich bin mir bewusst, dass dieser Thread/diese Fragen auf die Profis nicht so einladend wirkt. Dieses Thema ist definitiv Neuland für mich und ich bekunde noch meine liebe Mühe bei der Recherche und Interpretation diverser Richtlinien und Normen. Trotzdem wage ich mich nochmals an einige Fragen. Über die bisherigen Antworten war ich sehr froh, vielleicht könnt ihr mir ja nochmals beim einen oder anderen Punkt helfen oder mich darin bestätigen. Also ich habe mich nochmals mit den Normen auseinander gesetzt. In der EN 60204-1, die bei mir auch gilt, finde ich schon mal Infos zu PELV-Kriterien. Unter 6.4.1a ist die PELV-Spannung leider auf 25 VAC und 60 VDC begrenzt. Sieht wohl aus, als ob meine 70 VDC ohne zusätzliche Schutzmassnahmen und Isolation nicht mehr zulässig sind. Auch habe ich im Eingangspost wohl den entsprechenden Part aus der bei mir geltenden Norm EN 61800-5-1 falsch interpretiert: > Auch wenn ich in der entsprechenden Norm EN 61800-5-1 unter '4.3 Schutz > gegen eletrischen Schlag' nachschlage, brauche ich zwar einen Schutz > gegen direkte Berührung der 70V und eine Basisisolierung gegenüber > meinem 24V-Stromkreis, aber noch keine Schutztrennung. Basisisolierung heisst ja schon, dass ich die zwei Stromkreise (24V und 70V) trennen muss, in meinem Fall nun mit DC-DC-Wandlern und Optokopplern. Schutztrennung ist dann nur nochmals eine verschärfte Anforderung an die Isolation (verstärkte Isolierung, Schutzimpedanz, o.ä.). Also komme ich unter Berücksichtigung dieser Normen nicht um eine Isolation herum. Was ich mich jedoch immer noch frage: 1. Die Grenzwerte der Spannungsklassen für AC und DC, in welcher Norm auch immer (die sind ja oft ähnlich/identisch), gelten wohl für alle Knoten in der ganzen Maschine/Anlage? Ich frage dies bezüglich unserer Anwendung als Motorenendstufe mit Halb-/Vollbrücken: Sagen wir, für die Zwischenkreisspannung wird genau 60 VDC benutzt, womit wir uns noch in der tiefsten Spannungsklasse befinden (nach 61800-5-1). Dann kann man die Ausgangsspannung ja ebenfalls bis zu (theoretisch) 60 VACpp einstellen, womit man dann aber die Grenzwerte für die Wechselspannung verletzten würde (je nach dem 35.4 VACpp oder 42.2 VACpp). Oder ist dies unproblematisch? 2. Die Netzteile nach IEC/EN 60950-1 dürfen unter normalen Bediengungen nie über 42.2 VAC oder 60 VDC gehen, was ja der SELV/PELV-Bedingung entspricht. D.h. aber noch nicht, dass Netzteile die nach IEC/EN 60950-1 zertifiziert sind, zwingend SELV/PELV sein müssen. Das muss separat aufgeführt sein, oder? 3. Ich kann definitiv nicht ein 24 VDC und 48 VDC PELV-Netzteil in Serie hängen mit der Erde in der Mitte und dann die resultierenden 72 VDC als zulässige PELV-Spannung für die strengere Spannungsklasse benutzen, nehm ich an? Wurde hier schon einmal gefragt, aber nicht abschliessend beantwortet: Beitrag "Kleinspannung: Spannung gegen Erde oder Leiter-Leiter" Es würde mich aber verwundern, wenn man das machen könnte. (Nur aus Neugierde, würde so in meinem Fall nicht zum Zug kommen) Vielen Dank
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