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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Isolationsspannung eines Current Transformers erhöhen?


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Autor: Rene B. (renne)
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Hallo,

die Isolationsspannung des ZMCT118F ist mit 3000V spezifiziert. Gibt es 
einen Trick, die Isolationsspannung auf VDE-übliche 4000V zu erhöhen 
ohne die Messwerte zu verfälschen?


http://artofcircuits.com/product/zmct118f-30a-current-transformer-ct

Autor: Stefanus F. (Firma: Äppel) (stefanus)
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Die maximale Isolationsspannung eines Bauteils kann man nur erhöhen, 
indem man das Bauteil durch ein anderes auswechselt.

Autor: Petra (Gast)
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Wie wäre es, wenn Du ein entsprechend isoliertes Kabel durch den Wandler 
führst?

Autor: Werner H. (werner45)
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Und es geht doch:
Primärdraht zusätzlich isolieren, z.B. mit Silikon- oder Teflonschlauch.

Gruß   -   Werner

P.S.: war zu langsam

: Bearbeitet durch User
Autor: Dieter (Gast)
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Davor eine Schutzschaltung setzen, so dass die Normspikes der VDE 
Pruefueng fuer 4kV ueberlebt werden. Das geht nicht fuer 4kV 
Dauerbelastung.

Oder beim Uebertrager die Primaerwicklung mit besserer Isolation neu 
wickeln, wie andere bereits erwaehnten.

Autor: Rene B. (renne)
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Das Loch im Stromwandler hat ca. 7,5mm Durchmesser. Wenn ich die 0,75mm² 
Litze durch die Mitte eines Gummistopfens stecke, kommen zum Mantel der 
Litze rundherum ca. 3mm Gummi dazu.

Reicht die Isolationswirkung von 3mm Gummi für 4000V?

Autor: Werner H. (werner45)
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Beim Röhren-Farbmonitor reichen 2,5mm Gummi sogar für 25 kV.

Gruß   -   Werner

Autor: Mani W. (e-doc)
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Rene B. schrieb:
> die Isolationsspannung des ZMCT118F ist mit 3000V spezifiziert. Gibt es
> einen Trick, die Isolationsspannung auf VDE-übliche 4000V zu erhöhen

Wozu brauchst Du so etwas?

Musst ja nichts verraten, aber die Abstände der Pins dürften ebso
ausschlaggebend sein wie der verwendete Cu-Lackdraht im Inneren des
Kunststoffgehäuses...

Solche Fragen sind etwas grenzwärtig...

Oder glaubst Du, umsonst gibt es eine Prüfung, die dann nur 3000 Volt
spezifiziert, damit alles im grünen Bereich abläuft?


Nimm einfach einen anderen, wenn Du auf 4000 Volt bestehst!

Ja, der Hausverstand lässt auf sich warten...

Autor: Rene B. (renne)
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Mani W. schrieb:

> Wozu brauchst Du so etwas?

Ein ESP8266-12F wird 230VAC-Rohrmotoren steuern. Der Stromwandler soll 
die Last überwachen. Eventuell werden Touch-Buttons an den ESP8266-12F 
angeschlossen, auf jeden Fall berührbare Fensterkontakte. Deshalb die 
4000V Isolationsspannung.

: Bearbeitet durch User
Autor: Mani W. (e-doc)
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Rene B. schrieb:
> Deshalb die
> 4000V Isolationsspannung.

Dann musst Du eben zertifizierte Bauteile nehmen, die da hinein
passen!

Ist das jetzt nur Dein Prinzip oder brauchst Du das für Abnahme oder
Versicherung?

Autor: Tor Fstock (Gast)
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Ich muesste die Spezifikation der Kabel Nachschauen. Das RG58 
Koaxialkabel ist gut fuer 4kV, das RG213, sogar fuer 8kV. Einfach Schirm 
runter, Kabel durch.

Autor: Miro (Gast)
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Hallo,

typischerweise ist es bei einem isolierten Trafo so, dass nicht nur die 
Prüfspannung für eine bestimmte Eignung ausschlaggebend ist, sondern 
auch der konstruktive Aufbau, wie Lusftstrecken, Kriechstrecken, und 
auch Dicke der Isolierung, bzw die verwendeten Materialien.
Somit ist es normalerweise mit dem einfachen tauschen eines Drahtes 
durch einen anderen nicht getan.

=> nimm ein Bauteil, das entsprechend spezifiziert ist.

Gruß

Miro

Autor: Klaus (Gast)
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Miro schrieb:
> typischerweise ist es bei einem isolierten Trafo so, dass nicht nur die
> Prüfspannung für eine bestimmte Eignung ausschlaggebend ist, sondern
> auch der konstruktive Aufbau, wie Lusftstrecken, Kriechstrecken, und
> auch Dicke der Isolierung, bzw die verwendeten Materialien.
> Somit ist es normalerweise mit dem einfachen tauschen eines Drahtes
> durch einen anderen nicht getan.

Es ist ja nicht ein Draht, der getauscht wird. Es ist die gesamte 
Sekundärwicklung.

Wie im Datenblatt die Isolationsspannung eines Trafos, bei dem die 
Sekundärseite Kundenseitig beigestellt werden muß, spezifiziert werden 
kann, ist mir nicht ganz klar.

MfG Klaus

Autor: Rene B. (renne)
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> Ist das jetzt nur Dein Prinzip oder brauchst Du das für Abnahme oder
> Versicherung?

Dass die Isolationsspannung der 20 Stromwandler und 20 Netzteilmodule 
nur 3000V beträgt, habe ich erst nach dem Kauf festgestellt. 
Physikalisch sehe ich da kein Problem, zumal die Netzteilmodule in 
inoffiziellen Tests 5300V ausgehalten haben. Mir geht es um die Themen 
Fahrlässigkeit und Verlust des Versicherungsschutzes. Die Schaltung 
möchte ich eigentlich zur Förderung des DIY-Smarthome-Bereichs unter 
einer Copyleft-Lizenz veröffentlichen.

: Bearbeitet durch User
Autor: Stefanus F. (Firma: Äppel) (stefanus)
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Ich denke, dass in diesem Fall ein ausreichend isolierter Draht durch 
das Loch genügt.

Kleine Erbsenzählerei: Dadurch erhöhst du aber nicht die 
Isolationsspannung des Übertragers, sondern die des Gesamt-Konstruktes. 
Ob das den VDE Richtlinien genügt, kann ich nicht beurteilen. Die sind 
teilweise erstaunlich streng formuliert.

Den Smarthome Bereich würde ich nicht fördern wollen. Dort wird schon 
genug Zeug angeboten, dass am Ende unnötig Energie verbraucht und kaum 
Komfort bringt. Leider hält es die Händler nicht davon ab, 
Energieeinsparung und Umweltschutz als Zugpferd für die Werbung zu 
verwenden. Diese Werbung finde ich genau so blöde, wie "Iss unsere 
Produkte, dann wirst du schlank".

Autor: Gerald B. (gerald_b)
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Rene B. schrieb:
> Das Loch im Stromwandler hat ca. 7,5mm Durchmesser. Wenn ich die 0,75mm²
> Litze durch die Mitte eines Gummistopfens stecke, kommen zum Mantel der
> Litze rundherum ca. 3mm Gummi dazu.
>
> Reicht die Isolationswirkung von 3mm Gummi für 4000V?

Im Prinzip ja, aber man sollte auch daran denken, das bei einem 
verringerten Luftspalt an diesem dann sich die Feldstärke sogar noch 
erhöhen kann, gegenüber der direkten Luftstrecke.
Verantwortlich dafür sind die unterschiedlichen 
Dielektrizitätskonstanten der Materialien. Bei Luft ist sie annährend 1, 
bei anderen Materialien ist sie oft ein Vielfaches von 1.
Bei einer Reihenschaltung von Kondensatoren fällt an dem mit der 
kleineren Teilkapazität die höhere Teilspannung ab.
Ich mußte diese Erfahrung in einem 13 MHz Erregerkreis mit 2 KW Leistung 
machen. Bei zu schnellem Hochrampen der Leistung gab es Überschläge von 
einem versenkt sitzenden Schraubenkopf von Masse zur heißen Seite des RF 
Teils. Ich versuchte das Problem mit einem zylinderförmigen TEFLON 
Pümpel auf der Schraube zu lösen - und verschlimmerte die Situation 
dadurch sogar noch.
Nachdem mir der Grund dafür klar wurde, konstruierte ich eine 
pilzförmige TEFLON Kappe. Diese brachte die erwünschte Wirkung, weil ich 
die Kriechstrecke somit um den pilzförmigen Rand erweiterte ;-)

Autor: Rene B. (renne)
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Stefanus F. schrieb:

> Ob das den VDE Richtlinien genügt, kann ich nicht beurteilen. Die sind
> teilweise erstaunlich streng formuliert.

Ich habe ehrlich gesagt nicht damit gerechnet, dass es so schwierig 
wird, in Deutschland legale Bauteile zu finden. Nach dem Lesen von über 
hundert Relais-Datenblättern scheint Finder der einzige Hersteller zu 
sein, der AC3-Werte angibt. Alle andere haben bestenfalls 
verklausulierte Angaben zur induktiven Last.


> Den Smarthome Bereich würde ich nicht fördern wollen. Dort wird schon
> genug Zeug angeboten, dass am Ende unnötig Energie verbraucht und kaum
> Komfort bringt.

Kommerzielle SmartHome-Lösungen sind unflexibel, unsicher 
(unverschlüsselte/unsignierte 433/868MHz-Übertragung), inkompatibel und 
überteuert. Als ich den Preis für einen KNX-Rolladenaktor gesehen habe, 
hab' ich mich erst mal gesetzt. Deshalb der Ansatz mit ESP8266, 
erweiterter Tasmota-Firmware und WPA2- und TLS-verschlüsseltem MQTT.

Stromeinsparung ist bei den kommerziellen Systemen sowieso Humbug. Mir 
geht es hauptsächlich um Low-Power-Sensoren, die z.B. feststellen, ob es 
gerade sinnvoll ist, zu Lüften (innere/äussere Luftfeuchtigkeit, etc.). 
Aktoren werden nur wenige zum Einsatz kommen (z.B. Rolladen- und 
LED-Steuerungen, die Lichtfarbe und Helligkeit um 21:00 Uhr auf 1500K 
und 300 Lumen absenken und um 06:00 Uhr auf 12.000K und 3000 Lumen 
anheben). Zum Stromsparen eignen sich nur mechanische Schalter. ;-)

Gerald B. schrieb:
> Dielektrizitätskonstanten der Materialien. Bei Luft ist sie annährend 1,
> bei anderen Materialien ist sie oft ein Vielfaches von 1.

Gummi hat eine Dielektrizitätszahl zwischen 2,5 und 3.

Autor: Partikulier (Gast)
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Bitte, wo ist die Prüfspannung in Höhe von 3.000 V definiert worden? 
Link?

Autor: Rene B. (renne)
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Auf der Webseite des Herstellers ist die Isolationsspannung mit 4500V 
angegeben! :-)
Allerdings keine Informationen zum Prüfverfahren.

http://www.zeming-e.com/English/prodviewtype5-290.html

Autor: Andrew T. (marsufant)
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Rene B. schrieb:
> Reicht die Isolationswirkung von 3mm Gummi für 4000V?

Die Dicke reicht auch für >12000 V.  Ich empfehle Iso-schlauch aus 
Silikon, oder PE zu nehmen.

Autor: Andrew T. (marsufant)
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Gerald B. schrieb:
> Im Prinzip ja, aber man sollte auch daran denken, das bei einem
> verringerten Luftspalt an diesem dann sich die Feldstärke sogar noch
> erhöhen kann, gegenüber der direkten Luftstrecke.
> Verantwortlich dafür sind die unterschiedlichen
> Dielektrizitätskonstanten der Materialien. Bei Luft ist sie annährend 1,
> bei anderen Materialien ist sie oft ein Vielfaches von 1.
> Bei einer Reihenschaltung von Kondensatoren fällt an dem mit der
> kleineren Teilkapazität die höhere Teilspannung ab.
> Ich mußte diese Erfahrung in einem 13 MHz Erregerkreis mit 2 KW Leistung

Das ist hier vollkommen unerhebliche Bemerkung, da die Prüfung/Vorgabe 
die der TE zu erfüllen bei 50/60Hz stattfindet.
Da machen die paar zig Pikofarad des kapazitiven Durchgriffs einen rein 
akademischen Einfluss

Autor: Partikulier (Gast)
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Ich meine daß 500 V Prüfspannung ausreichend sei.

Autor: temp (Gast)
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Ich denke ihr macht zu viel Geschrei um das Teil. Das ist ein 
Stromwandler mit einer einzigen Wicklung und einem Loch. Wenn du da eine 
einadrige doppelt isolierte Leitung durch fädelst hast du immer noch die 
selbe Schutzklasse die die Leitung hat wenn sie nicht durch den 
Stromwandler geht.

Mani W. schrieb:
> Musst ja nichts verraten, aber die Abstände der Pins dürften ebso
> ausschlaggebend sein wie der verwendete Cu-Lackdraht im Inneren des
> Kunststoffgehäuses...

Das Teil hat keine Pins auf der Primärseite und auch keinen 
Cu-Lackdraht. Die ganze Primärseite besteht nur aus einem Loch.

Rene B. schrieb:
> Dass die Isolationsspannung der 20 Stromwandler und 20 Netzteilmodule
> nur 3000V beträgt, habe ich erst nach dem Kauf festgestellt.

Wenn die Netzteilmodule nicht ausreichen, bringt es auch nichts den 
Stromwandler zu verbessern.

Rene B. schrieb:
> Mir geht es um die Themen
> Fahrlässigkeit und Verlust des Versicherungsschutzes

Um welchen Versicherungsschutz geht es denn? Brandschutz kann es ja wohl 
nicht sein, dafür ist das nicht relevant. Personenschutz ist eine andere 
Baustelle, von welcher Versicherung sprechen wir also?

Wenn das Kind bei dir schon in den Brunnen gefallen ist, dann betrachte 
das ganze eben als Schutzklasse 1 und isoliere das was berührbar sein 
soll zusätzlich.

Wenn man sieht in wie vielen Projekten die Songle-Relais verwendet 
werden, dann fragt man sich unweigerlich warum nicht schon jedes 3. Haus 
abgebrannt ist. Außerdem müssten sich die konkreten Meldungen über die 
Verweigerung von Versicherungsleistungen auf Grund von Sachverhalten die 
nicht schadensursächlich sind massiv häufen. Ich persönlich kenne keinen 
Fall und das Einfordern von Beweisen hier im Forum brachte auch noch 
kein Licht ins Dunkel.

Autor: Dieter W. (dds5)
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Partikulier schrieb:
> Ich meine daß 500 V Prüfspannung ausreichend sei.

Eben!

Nur Weicheier achten auf normgerechte Prüfspannungen.  ;-))

Autor: Partikulier (Gast)
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temp schrieb:
> Wenn das Kind bei dir schon in den Brunnen gefallen ist, dann betrachte
> das ganze eben als Schutzklasse 1 und isoliere das was berührbar sein
> soll zusätzlich.

Ne! Schutzklasse 1 heißt Schutzerdung.

Autor: Rene B. (renne)
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temp schrieb:

> Wenn die Netzteilmodule nicht ausreichen, bringt es auch nichts den
> Stromwandler zu verbessern.

Wie im Beitrag 
Beitrag "Re: Isolationsspannung eines Current Transformers erhöhen?" 
bereits angeben geben Website und Datenblatt des Herstellers des 
ZMCT118F eine Isolationsspannung von 4500V an. Händler geben 
merkwürdigerweise nur 3000V an.

http://www.zeming-e.com/English/prodviewtype5-290.html
https://datasheet.lcsc.com/szlcsc/ZMCT118F_C173174.pdf (Simplified 
Chinese)

Die HLK-PM03-Netzteile sind nur mit "Insulation voltage: I  P-O  P: 
2500VAC" spezifiziert. Ich hatte gehofft, dass ein 275VAC/4kV-Varistor + 
SMD-Schmelzsicherung ausreichen ...

https://www.mikrocontroller.net/attachment/349613/HLK-PM03.pdf

Nach diesem inoffiziellen Test sollen die HLK-PM01/PM03 5000V können:
https://lygte-info.dk/review/Power%20Mains%20to%205V%200.6A%20Hi-Link%20HLK-PM01%20UK.html

> Um welchen Versicherungsschutz geht es denn? Brandschutz kann es ja wohl
> nicht sein, dafür ist das nicht relevant. Personenschutz ist eine andere
> Baustelle, von welcher Versicherung sprechen wir also?

Ich denke da an Fahrlässigkeit bezüglich Feuerversicherung, Hausrat und 
Privathaftpflicht (z.B. Personenschäden).

> Wenn das Kind bei dir schon in den Brunnen gefallen ist, dann betrachte
> das ganze eben als Schutzklasse 1 und isoliere das was berührbar sein
> soll zusätzlich.

Die Schliessbleche und Kontaktfedern der Altbaufenster sind in einen 
3,3V Schleifenkreis integriert. Für isolierte Kontakte müssten die 
Fenster neu verkabelt werden. Wegen des beschränkten Platzes in den 
68mm-Hohlwanddosen habe ich auch an Touch-Buttons gedacht.

: Bearbeitet durch User
Autor: viasattelit (Gast)
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Rene B. schrieb:
> LED-Steuerungen, die Lichtfarbe und Helligkeit...
> .... um 06:00 Uhr auf 12.000K und 3000 Lumen
> anheben).

Boh! Je nach Besitzverhältnissen würde ich ausziehen oder dich 
rausschmeißen, sofort, unverzüglich! :-))

Autor: RA. Raffke (Gast)
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Rene B. schrieb:
> Ich denke da an Fahrlässigkeit bezüglich Feuerversicherung, Hausrat und
> Privathaftpflicht (z.B. Personenschäden).

Wenn das Ganze abgebrannt ist, wird die Versicherung (auf meinen Rat 
hin) behaupten, das lag an deinen Stromwandlern. Sie werden immer ein 
Datenblatt zu einem Typ mit zu geringer Spannung finden. Und da sie 
abgebrannt sind, kannst du nie beweisen, daß du einen besseren eingebaut 
hast. Du hast also jetzt schon verloren. Statt dich zu bezahlen kriegen 
die Aktionäre der Versicherung eine Extradividende. Solltest du auch 
noch ne Flasche 80% Rum als Brandbeschleuniger im Haus gehabt haben, 
fährst du wegen Vorsatz ein.

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