Leiterbahn auf Platine in Rauch aufgelöst?!

[Dominic (Gast)]

Hallo zusammen,

eine Frage zu einer Platine welche ich in einer defekten 
Werkzeugmaschine eines doch renommierten deutschen Herstellers gefunden 
habe: Die Leiterbahben im linken und oberen Bereich (bereits durch 
Silberdtaht erneuert) waren verschwunden. Mein erster Gedanke war: 
verbrannt, was auch die schwarzen Überreste erklären würden. Es handelt 
sich aber auch nur um diese beiden Leiterbahnen, obwohl von Dimension 
und Strom bei anderen die Werte vergleichbar sind. Darüberhinaus halte 
ich es für eher unwahrscheinlich, dass die Bahnen auf der gesamten Länge 
verbrannten. Hat von euch jemand eine ideee. Ohne den schwarzen Ruß, 
wäre ich von mechanischer/ menschlicher Zerstörung ausgegangen, aber so 
fehlt mir die Erklärung.

Viele Grüße

[Stimmy (Gast)]

Bei einem Kurzschluss an Netzspannung kann sowas schon passieren: Die 
Leiterbahn heizt sich durch den extrem hohen Strom binnen Mikrosekunden 
stark auf.
Dabei nimmt ihr Widerstand zu, was die Verlustleistung tendenziell noch 
weiter erhöht.

Irgendwann schmilzt sie an der schwächsten Stelle und wird unterbrochen. 
Das letzte Stückchen flüssiges Kupfer über das der Strom fließt 
verdampft und bildet ein elektrisch leitendes Plasma. So entsteht ein 
Lichtbogen.

230 Volt sind mehr als genug, um den Strom durch dieses Plasma erstmal 
weiterfließen zu lassen. Am Übergang zwischen Leiterbahn und Lichtbogen 
wird es so heiß, dass das Kupfer der Leiterbahn weiter verdampft.

So kann die Leiterbahn auf einer Länge von mehreren Zentimetern 
abbrennen, bis der Lichtbogen abreißt oder die Sicherung fliegt.

Das Ganze geht so schnell, dass man es nur als lautes "Peng" mit einem 
Lichtbitz wahrnimmt.

Der Ruß besteht z.T. auch aus wieder kondensiertem Kupfer-Dampf.

[Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)]

Dominic schrieb:
> Darüberhinaus halte
> ich es für eher unwahrscheinlich, dass die Bahnen auf der gesamten Länge
> verbrannten.

Die Reste liegen wahrscheinlich irgendwo im Gehäuse rum. Die Bahnen 
haben sich durch Überstrom so stark erhitzt, das sie sich von dem Träger 
lösten. Ab und zu verdampfen sie aber auch nahezu restlos - wie Stimmy 
beschreibt.

[Thomas (Gast)]

Die Leiterbahnen sind doch garnicht auf der kompletten Länge abgebrant.
So sieht es in der Regel nach einem fetten Kurzschuss aus. Die 
Leiterbahnen werden heiss und verdampfen an der schwächsten Stelle.
Da ist noch mehr defekt
Thomas

[Dominic (Gast)]

Reste gibt es keine. Das mit dem Lichtbogen ist eine doch plausible 
Erklärung. Vielen Dank dafür. Ich würde allerdings dann von keinem 
Kurzschluss, sondern von einem Haarriss in der leiterbahn ausgehen, der 
dann zu einem Lichtbogen geführt haben könnte, da ansonsten alles noch 
heile ist. Selbst der Triac blieb am Leben. Es ist aber wirklich bitter, 
dass in Maschinen einer solchen Preisklasse nicht mal eine Sicherung 
verbaut wird.

Es lagen zwar noch zwei weitere Defekte vor, welche aber definitiv 
anderen Ursachen zugeordnet werden konnten.

Vg

[Pandur S. (jetztnicht)]

Ich hab neben solchen Leiterbahnen auch schon 1.5^2mm verdampft, da lag 
nur noch die Kabeisolation rum. Alles andere auch schwarz bedampft.
Alles eine Frage wieviel "Rumms" der Netzanschluss bringt.

[F. F. (foldi)]

Sieht für mich nach Kurzschluss durch Fremdkörper aus.

[Danish B. (danishbelal)]

Stimmy schrieb:
> Bei einem Kurzschluss an Netzspannung kann sowas schon passieren: Die
> Leiterbahn heizt sich durch den extrem hohen Strom binnen Mikrosekunden
> stark auf.
> Dabei nimmt ihr Widerstand zu, was die Verlustleistung tendenziell noch
> weiter erhöht.
>
> Irgendwann schmilzt sie an der schwächsten Stelle und wird unterbrochen.
> Das letzte Stückchen flüssiges Kupfer über das der Strom fließt
> verdampft und bildet ein elektrisch leitendes Plasma. So entsteht ein
> Lichtbogen.
>
> 230 Volt sind mehr als genug, um den Strom durch dieses Plasma erstmal
> weiterfließen zu lassen. Am Übergang zwischen Leiterbahn und Lichtbogen
> wird es so heiß, dass das Kupfer der Leiterbahn weiter verdampft.
>
> So kann die Leiterbahn auf einer Länge von mehreren Zentimetern
> abbrennen, bis der Lichtbogen abreißt oder die Sicherung fliegt.
>
> Das Ganze geht so schnell, dass man es nur als lautes "Peng" mit einem
> Lichtbitz wahrnimmt.
>
> Der Ruß besteht z.T. auch aus wieder kondensiertem Kupfer-Dampf.

Ich sollte mal ein selbstgeätztes Labornetzteil von Elektor reparieren.
Dabei habe ich mit der Messspitze den Ausgangselko kurzgeschlossen.
Ergebnis: Ein paar mm Leiterbahn einfach weg.

Und ich hatte noch nicht mal Netzspannung.

[Thomas (Gast)]

Ich würde aber nicht auf den Hersteller schimpfen sondern denjenigen 
verantwortlich machen der den Kurzschluss fabriziert hat. Der Hersteller 
ist nicht für den laienhaften Umgang verantwotlich.

 Die Leitungen sind nicht ohne Grund verdampft und wenn noch alles 
funktioniert gibt es eine externe Ursache.
Übrigens sollte m. E. der freie Lötpunkt mit dem Draht verbunden sein.
Thomas

[Dominic (Gast)]

Den freien Lötpunkt könnte man in der Tat noch mit dem Draht verbinden, 
aktuell wird er allerdings noch ausreichend über die Leiterbahn 
versorgt. Einen Kurzschluss kann ich mir ehrlich gesagt nur über den 
Triac vorstellen, welcher noch funktioniert. Mein Gedanke dazu habe ich 
oben schon beschrieben.

Ich finde halt das Phänomen interessant und hätte selbst nicht im 
entferntesten daran gedacht.

Unabhängig vom Verdampfen der Leiterbahn ist die Platine selbst nicht 
von hoher Qualität. Da habe ich schon aus China besseres gesehen. Die 
Bauteilanordnung auf der Vorderseite ist aber wirklich ordentlich.

[Thomas (Gast)]

Nun was passiert wenn der Triac kurzgeschlossen ist .... nichts auser 
dass die Last dauerhaft an ist.
So wie die Platine aussieht hat die jemand unter Spannung auf eine 
leitende Oberfläche gelegt.
Du schreibst ja selbst dass noch alles geht. Dann ist der Fehler 
irgendwo anders zu suchen.
Thomas