Guten Morgen zusammen, ich habe folgendes Problem bei der Auswahl eines geeigneten Schaltnetzteils. Sachverhalt: Ich verwende eigens entwickelte Messkarten zur Messung von Gleichspannungen, welche teilweise auf einem Potential von 6400VDC liegen. Die Messungen erfolgen nicht zwingend zum Ground (0V), sondern liegen ebenfalls auf diesen hohen Potenzialen. Die Spannungversorgung der Messkarten erfolgt daher galavnisch getrennt über einen DC/DC-Wandler mit 3KV DC Dauerisolierung. Damit ist ein Überschlag von Karte 1 zu Karte 2 ausgeschlossen. Mein Problem liegt bei der Wahl des richtigen Isolationswiderstandes für die Versorgungsspannung.(Sachverhalt im Anhang skizziert) In den Datenblättern zu Schaltnetzteilen finde ich die Angaben nur in der Form: 4000VAC Input to Output 1500VAC Input to Ground 500VAC Output to Ground Fragen: 1. Wie verhält es sich mit der Isolationsspannung in Bezug auf den VDC-Isolationwiderstand, wenn auf der Primärseite die Netzspannung 230VAC und der Sekundärseite VDC vorhanden ist? 2. Welche Isolationsspannung bräuchte ich, um wirkungsvoll bis 6400VDC zu isolieren? 3. Würde dieses Netzteil für meine Anwendung ausreichen? http://de.rs-online.com/web/p/einbau-schaltnetzteile/1227573/ Ich bedanke mich bereits im Voraus! Grüße, K. Derent
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Derent schrieb: > teilweise auf einem Potential von 6400VDC > liegen > über einen > DC/DC-Wandler mit 3KV DC Dauerisolierung > Damit ist ein Überschlag von > Karte 1 zu Karte 2 ausgeschlossen Wie kommst du denn darauf? 6400V DC sind nun mal doppelt so viel wie 3kV und damit ist die 'Dauerisolierung' nicht gewährleistet, denn die ist ja nur für 3000V DC. Wenn da was überschlägt, liegt deine 12V Versorgung auf 6400V DC Potenzial - so viel müsste also das SNT isolieren. Um auf der sicheren Seite zu sein, muss also zumindest Messkarte 1 ein Isolierung haben, die 6400V DC gut verträgt. Typisch ist die nächste Stufe 7500V DC, für die es spezifizierte Komponenten gibt. Derent schrieb: > 3. Würde dieses Netzteil für meine Anwendung ausreichen? > http://de.rs-online.com/web/p/einbau-schaltnetzteile/1227573/ Never. Für deine Anwendung lohnt es sicher, nach Netzteilen mit Zweikammertrafos zu suchen. Jegliche Isolierung mit >3kV ist innerhalb eines normalen (Einkammer-) Trafos m.E. nicht zu machen.
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Hallo Matthias Matthias S. schrieb: > Wie kommst du denn darauf? 6400V DC sind nun mal doppelt so viel wie 3kV > und damit ist die 'Dauerisolierung' nicht gewährleistet, denn die ist ja > nur für 3000V DC. Ich dachte, die Isolierung von DC/DC der Messkarte 1 mit 3000VDC und die der Messkarte 2 mit ebenfalls 3000VDC ergeben zusammen 6000VDC, was theoretisch ausreichen sollte um einen Überschlag von Karte zu Karte zu verhindern. Oder liege ich da komplett falsch? Könnte man auch vor das SNT einen AC-AC-Trenntrafo mit hoher Isolationsspannung hängen, damit das SNT sozusagen "floated"? Grüße
Das von Dir ins Auge gefasste Netzteil ist - wenn man mal vergisst, dass bei diesen hohen Spannungen ein offenes Teil genau das ist was man NICHT verwenden soll - ein typischer Vertreter seiner Gattung. Also schon die Isolationsspannung von 3000V (und die nur in manchen Richtungen) ist normal, soweit man diese Betriebsart überhaupt als normal bezeichnen kann. Auf jeden Fall wirst Du im Normalsortiment kaum höhere Isolationsspannungen finden.
Derent schrieb: > Sachverhalt Deine 12VDC haben keinen Potentialbezug. Die Spannungsdifferenz z.B. uz den zu messenden 6.9kV ist nicht definiert, sie kann 3kV oder auch 10kV betragen. Du MUSST also zunächst ein Potential für die 12V festlegen, z.B. in dem du GND der 12V mit dem Schutzleiter PE verbindest. Dann allerdings ist schlagartig klar, daß die 3kV Isolation der einen Messkarte nicht reicht. Selbst wenn du die 12V auf 4700V gegenüber den Messpannungen festlegst, so dass beide Messwandler überleben, ist klar, daß die übliche Isolierung der 12V Schaltnetzteils mit 2.5kV nicht reicht.
Derent schrieb: > Ich dachte, die Isolierung von DC/DC der Messkarte 1 mit 3000VDC und die > der Messkarte 2 mit ebenfalls 3000VDC ergeben zusammen 6000VDC, was > theoretisch ausreichen sollte um einen Überschlag von Karte zu Karte zu > verhindern. Nö, denn Karte 1 ist ja nur mit 3kV spezifiziert, du legst aber 6,5kV an. Wenn nun Karte 1 überschlägt, liegen die 6,5kV auf den 12V und damit stehen auf Karte 2 nun mindestens 3,5kV Differenz - wenn die Messspannung niedriger ist, sogar noch mehr. Damit ist auch diese Karte ausserhalb ihrer Specs. Karte 1 muss also intern schon mindestens 6,5kV vertragen, damit das einigermassen zuverlässig und sicher wird.
Du solltest dringend zwischen Prüfspannung und Nenn-Isolationsspannung unterscheiden. Die Prüfspannung darf je nach angewendeter Norm nur für wenige Sekunden bis maximal eine Minute anliegen. Ich hatte vor einigen Jahren mal die (gebremste) Freude, einen Trennverstärker für 1000VAC entwickeln zu dürfen - der wurde bei der Stückprüfung eine Minute lang mit 6kVAC geknechtet!
Matthias S. schrieb: > Karte 1 muss also intern schon mindestens 6,5kV vertragen, damit das > einigermassen zuverlässig und sicher wird. Aber wenn jede Karte einzeln über einen Trenntrafo versorge, dann sollten auch die 3KV Isolation der Messkarten ausreichen, oder?
@To Du solltest mindestens 7.5kv feste dc/dc wandler für die messkarten nehmen und wie schon erwähnt GND der Versorgung auf ein definiertes Potential bringen. Ab gewissen Spannungen ist es sinnvoller, dass sich die Messkarten selbst versorgen (Batterie, HV) und die Daten per LWL übertragen werden. DCDC Wandler in dieser Klasse sind sehr sehr teuer..bei einem Lanor Prototypen kann man das mal machen...
Dieter W. schrieb: > Du solltest dringend zwischen Prüfspannung und Nenn-Isolationsspannung > unterscheiden. > > Die Prüfspannung darf je nach angewendeter Norm nur für wenige Sekunden > bis maximal eine Minute anliegen. > > Ich hatte vor einigen Jahren mal die (gebremste) Freude, einen > Trennverstärker für 1000VAC entwickeln zu dürfen - der wurde bei der > Stückprüfung eine Minute lang mit 6kVAC geknechtet! Danke für den Hinweis Dieter, die Frage ist jedoch, wenn im Datenblatt etwas von "4000VAC Input to Output" unter Isolationsspannung steht, meint der Hersteller dann damit die Prüfspannung oder Nenn-Isolationsspannung?
>Aber wenn jede Karte einzeln über einen Trenntrafo versorge, dann >sollten auch die 3KV Isolation der Messkarten ausreichen, oder? Auf jeden Fall --- so lange Du sie nirgends anschließt;-)
Vielen Dank erst einmal für die zahlreichen Antworten, aber etwas ist mir noch nicht ganz klar: Angenommen ich baue vor das SNT noch einen Trenntrafo mit einer hohen Isolationsspannung (z.B. 10kV), dann sollte es ja keinen Überschlag mehr von den Karten übers SNT geben. Und bei den Messkarten selbst sollte der Potentialunterschied zwischen den Karten wegen des DC/DC-Wandlers 3KV nicht überschreiten, aber alles darunter sollte funktionieren?
Derent schrieb: > Angenommen ich baue vor das SNT noch einen Trenntrafo mit einer hohen > Isolationsspannung (z.B. 10kV), dann sollte es ja keinen Überschlag mehr > von den Karten übers SNT geben. Du hast noch nicht verstanden, daß galvanisch getrennte Schaltungsteile IRGENDEINE Spannung gegenüber allen anderen Schaltungsteilen haben können. Damit man irgendwas ermitteln und festlegen kann, muss man diese galvsnisch isolierten Schaltungenteile an ein DEFINIERTES Potential legen (normalerweise Schutzleiter), erst dann kann man die Differenzspannungen betrachten. Kommt z.B. ein Experimentator mit sienem Acryl-Pollover an den 12V Kreis, kann er ihn, weil zu allem anderen sioliert, locker auf 12kV gegenüber PE aufladen, und dann schlägt halt eine Isolierung durch. Du BRAUCHST Verbindungen zu einem Potentialbezug. Es nützt nichts, munter alles von allem zu isolieren.
Derent schrieb: > Sachverhalt: Ich verwende eigens entwickelte Messkarten zur Messung von > Gleichspannungen, welche teilweise auf einem Potential von 6400VDC > liegen. Die Messungen erfolgen nicht zwingend zum Ground (0V), sondern > liegen ebenfalls auf diesen hohen Potenzialen. Die Spannungversorgung > der Messkarten erfolgt daher galavnisch getrennt über einen > DC/DC-Wandler mit 3KV DC Dauerisolierung. Da wirst Du mit Standard-Netzteilen nicht weiterkommen. Du solltest Dich gezielt bei Netzteilherstellern nach Netzteilen mit erhöhter Isolierung erkundigen. M.E. sollte die Prüfspannung mindestens doppelt so hoch wie Deine Nennspannung sein. Aber vielleicht ist es ja auch einfacher, Funksensoren mit Batteriebetrieb auf dem hohen Potential zu nutzen.
@ Derent (Gast) >Vielen Dank erst einmal für die zahlreichen Antworten, aber etwas ist >mir noch nicht ganz klar: Scheint so. >Angenommen ich baue vor das SNT noch einen Trenntrafo mit einer hohen >Isolationsspannung (z.B. 10kV), dann sollte es ja keinen Überschlag mehr >von den Karten übers SNT geben. Im Prinzip ja, praktisch ist das in Bezug auf Sicherheitheit eher bedenklich. > Und bei den Messkarten selbst sollte der >Potentialunterschied zwischen den Karten wegen des DC/DC-Wandlers 3KV >nicht überschreiten, aber alles darunter sollte funktionieren? Du hast hier aber ganz schön auf Kante genäht. Ob das bei HOCHSPANNUNG so eine gute Idee ist? Wenn die Spannung nur leistungschwach ist (ein paar mA) dan macht es beim Durchschlag nicht viel Schaden. Wenn da aber ordentlich Dampf dahinter steckt (große Kondensatoren, Mittelspannungsanschluß etc.), gibt es im Fehlerfall einen BÖSEN Knall und Lichtbogen. Das willst du nicht wirklich. Spezialmeßtechnik ist kein Schnäppchen. Das kann was kosten, dafür muss es aber auch was leisten und sicher sein. Wie schon mehrfach gesagt müssen deine Wandler die 3kV MINDESTENS als DAUERbelastungsspannung aushalten und als Prüfspannung eher das Doppelte bis Dreifache. Battiebetrieb und optische Trennung über LWL (z.B. POF) oder Funk ist hier eine Überlegung wert.
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