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Forum: Platinen Layout bei 230V und Niederspannung auf unterschiedlichen Layern


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Autor: Jonathan S. (cosj)
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Guten Abend!

Ich möchte gerne wissen, ob ich den Bereich der Relais so routen darf. 
Das Relais schaltet 230V. Der Abstand der 230V Leitungen ist überall 
min. 3mm. Allerdings möchte ich auf dem Top Layer über den 230V 
Leitungen RGB Leds und noch einige andere Bauteile anbringen. Geht 
sowas? Ich meine, da ist ja nur 1,5mm Leiterplatte als Isolierung 
dazwischen...

Vielen Dank für eure Hilfe!
Gruß Jonathan

Autor: Olaf (Gast)
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Jonathan S. schrieb:
> Geht
> sowas? Ich meine, da ist ja nur 1,5mm Leiterplatte als Isolierung
> dazwischen...

Na klar geht das. Es sind ja schließlich 1,5mm Leiterplatte als 
Isolierung dazwischen. So musst Du das auch mal sehen.  :)

Autor: Christian B. (luckyfu)
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FR4 hat eine Durchschlagfestigkeit von ca. 13kV / mm. du hast bei 1,5mm 
dann somit knapp 20kV. Das sollte durchaus ausreichen.

Allerdings halte ich die 3mm Luft- u. Kriechstrecke zwischen Nieder und 
Kleinspannung für gewagt. Nochzumal es dem Layoutausschnitt nach keine 
Notwendigkeit dafür gibt das so eng zu fassen...

Erklärung dazu: Man muss davon ausgehen, daß es auch sog. Surges auf der 
Netzleitung gibt, diese können mehrere kV erreichen und schlagen dann 
durch. Zwischen L und N bzw PE ist das kein Problem, aber zwischen 230V 
und Kleinspannung kann das zum Problem werden, besonders wenn letztere 
berührbar ist. Du kannst dich dazu bezüglich Burst und Surge Tests mal 
einlesen, falls das relevant ist / sein kann.

: Bearbeitet durch User
Autor: Bentschie (Gast)
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Ich hätte jetzt als Abstand Netzspannung <-> Niederspannung 5,5mm 
Luftstrecke vorgeschlagen. Diese ist dann überall einzuhalten, auch an 
den Relaispins.

Netzspannung zu Netzspannung kann dann auch etwas kleiner sein. Ich 
glaube so etwa 3mm. Siehe z.B. DIN-EN50178
Stichwort für Google oder so ist:

"Luftstrecken von Netzstromkreisen gegen ihre Umgebung"

Der Abstand durch die Leiterplatte ist nicht dein Problem. Das ist auch 
gut genug für 1000V. Dein Problem sind die Luftstrecken Netzspannung zu 
"Berührbar". Denn die dürfen nirgends auch nur irgendwie unterschritten 
werden. Dabei bitte auch Schrauben und ähnliches mit betrachten.

Autor: michael_ (Gast)
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Christian B. schrieb:
> FR4 hat eine Durchschlagfestigkeit von ca. 13kV / mm. du hast bei 1,5mm
> dann somit knapp 20kV. Das sollte durchaus ausreichen.

Ich würde es trotzdem nicht machen.
Auch ist die Prüfspannung immerhin 5KV~.

Autor: Bentschie (Gast)
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michael_ schrieb:
> Auch ist die Prüfspannung immerhin 5KV~.

Hast Du es mal ausprobiert? Ich meine die Prüfspannung von 5kV?

Ich habe mal versucht durch den Lötstopplack durch zu kommen. Der 
Testgenerator geht bis 10kV DC. Ab ca. 6kVDC konnte man an den Kanten 
der Leiterbahnen, also dort wo der Lack besonders dünn ist, einen 
Durchschlag erzeugen. Aber durch die Leiterplatte durch? Niemals, 
zumindest nicht wenn die Leiterplatte sonst in Ordnung ist.

Ja, ich würde as auch vermeiden. Aber eher, weil das Layout so 
kompliziert wird und ich dann so viele Luftstrecken gleichzeitig 
beachten muss.
Von der Isolation sehe ich hier kein Problem.

Autor: Marcus (Gast)
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Bei Basisisolierung genügen mindestens 3 mm, bei verstärkter Isolierung 
sind mindestens 5,5 mm einzuhalten (Voraussetzung: 
Überspannungskategorie III und Verschmutzungsgrad 2).

Leiterbahnen auf der gegenüberliegenden Seite sind kein Problem, solange 
ausreichendener Abstand zu Durckkontaktierungen eingehalten werden.

Autor: Jonathan S. (cosj)
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Guten Morgen!

Besten Dank für die vielen hilfreichen Antworten!

Ja die Platine wird aus FR4 sein und Lötstoplack bekommen. Den Abstand 
von 3mm habe ich deshalb gewählt, weil die Relaispins nicht mehr 
hergeben. Ok ich könnte an den Relais längliche statt achteckige Vias 
nehmen. Dann geht auch noch mehr Abstand zwischen den 230V Leitungen.

Zwischen Netz und Niederspannung werde ich mal versuchen 5,5mm Abstand 
herzustellen. Die Platine wird in einem sauberen, geschlossenen Gehäuse 
landen. Dann genügt doch bestimmt etwas weniger... wobei cih natürlich 
versuchen werde so viel wie möglich Abstand hezustellen.

Autor: Georg (Gast)
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Jonathan S. schrieb:
> Den Abstand
> von 3mm habe ich deshalb gewählt, weil die Relaispins nicht mehr
> hergeben

Profis verwenden auch nicht solche Relais, sondern welche mit 7,5 mm 
Pinabstand. Die gibt es, speziell zum Schalten von Netzspannung. 
Schraubklemmen desgleichen.

Georg

Autor: Jonathan S. (cosj)
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Komisch, mein Relais kann laut Datenblatt 230V schalten. Ich komme jetzt 
mit länglichen Pads nur auf 3,5mm Abstand

Autor: Peter II (Gast)
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Jonathan S. schrieb:
> Komisch, mein Relais kann laut Datenblatt 230V schalten. Ich komme jetzt
> mit länglichen Pads nur auf 3,5mm Abstand

das eine hat mit dem andere nichts zu tun. Wenn die Kleinspannung keine 
Schutzkleinspannung ist (von außen erreichbar) dann  musst du überhaupt 
kein abstand einhalten. (z.b. Kondensatornetzteil)

Autor: Georg (Gast)
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Jonathan S. schrieb:
> Ich komme jetzt
> mit länglichen Pads nur auf 3,5mm Abstand

Ja, aber das ist eben dein Problem. Das Relais selbst hat ja 
ausreichenden Abstand, und der Hersteller kann die Kriechstromstrecken 
auch noch durch Stege verlängern. Wie du das auf der Leiterplatte löst 
liegt ganz bei dir.

Das gilt für alle Bauteile. Dass etwa bei TO220 die Beinchen am IC viel 
zu nahe beieinander sind, gibt dir noch lange nicht das Recht, auf der 
Leiterplatte die vorgeschriebenen Abstände nicht einzuhalten. Die 
Leiterplatte unterliegt eben ausschliesslich deiner Verantwortung, das 
Gehäuse nicht. Ist halt juristisch gedacht, weder logisch noch gerecht.

Georg

Autor: Christian B. (luckyfu)
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Georg schrieb:
> Das gilt für alle Bauteile. Dass etwa bei TO220 die Beinchen am IC viel
> zu nahe beieinander sind, gibt dir noch lange nicht das Recht, auf der
> Leiterplatte die vorgeschriebenen Abstände nicht einzuhalten.

Wenn der Abstand für die zu nutzende Anwendung zu gering ist muss ich 
ein anderes Bauteil nehmen. Bei Relaiskontakten könnte man nun durch 
eine Ausfräsung auf der Platine auf die Idee kommen, die Kriechstrecken 
vermeintlich zu verlängern. Das gelingt regelmäßig aber nur in 
Ausnahmefällen, wenn die Bauteilunterseite nämlich entsprechend geformt 
ist. Bei einem relativ glatten Boden, wie er durch die Vergußmasse / Die 
Bodenabdeckung eines Relais entsteht ist das mit Sicherheit nicht 
erfüllt und man kann das Bauteil dann eben nicht verwenden.

Wenn aber, wie gesagt, die ganze Kleinspannung Berührungssicher ist, 
weil es z.B. nur n Funkmodul mit Anzeige und Taster ist, dann kann das 
schon so funktionieren. Wenn da aber irgendwas leitfähig verbundenes 
berührbar ist wäre ich vorsichtig.

Autor: Marcus (Gast)
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* Zwischen den Pins der Relaiskontakte genügt Basisisolierung (3 mm), 
zwischen Spule und Kontakte bzw. Kontakte und restliche Schaltung ist 
verstärkte Isolierung (5,5 mm) angebracht. Die Abstände können 
verringert werden auf ,2 mm bei Basisisolierung und 2,0 mm bei 
verstärkter Isolierung, sofern eine Stoßspannungsprüfung durchgeführt 
und bestanden wurden.

Die 3,5 mm zwischen den Kontaktpins sind also ausreichend.


* Das gilt nur bei Netzspannung 230 VAC, Ü-Kat. III und 
Verschmutzungsgrad 2 bis 2000 m über Meeresspiegel.

Autor: Marcus (Gast)
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Marcus schrieb:
> Die Abstände können
> verringert werden auf ,2 mm bei Basisisolierung und 2,0 mm bei
> verstärkter Isolierung

Die Abstände können verringert werden auf 1,2 mm bei Basisisolierung und 
2,0 mm bei verstärkter Isolierung

Autor: soul e. (souleye)
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Georg schrieb:

> Das gilt für alle Bauteile. Dass etwa bei TO220 die Beinchen am IC viel
> zu nahe beieinander sind, gibt dir noch lange nicht das Recht, auf der
> Leiterplatte die vorgeschriebenen Abstände nicht einzuhalten.

Da muss man halt unterscheiden zwischen technischer Isolierung und 
VDE-Sicherheitsabständen. Ein Mini-USB-Stecker ist für 250V AC/DC bei 1 
A zugelassen (Iriso 6661 series). Netzspannung gehört da trozdem nicht 
drauf.

Autor: Christian W. (orikson)
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Jonathan S. schrieb:
> Ich komme jetzt mit länglichen Pads nur auf 3,5mm Abstand

Du kannst einfach dazwischen eine Ausfräsung in die Leiterplatte 
einbringen ;)

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