Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Brandgefahr durch Varistor


von Michael N. (michaelnold)


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Hallo,

um einen Triac (230V/50Hz) vor Überspannungsimpulsen zu schützen, möchte 
ich neben einem Snubber auch einen Varistor einsetzen.
Jetzt stellt sich die Frage, welcher Aufbau aus Brandschutzsicht 
geeignet ist.

Zum Einen kann natürlich der Varistor selber anfangen zu brennen.
Laut Wikipedia altern zumindest die Zinkoxidvaristoren mit jedem 
abgeleitetem Überspannungsimpuls, sodass er irgendwann nach einer 
bestimmten Anzahl an Impulsen durchbrennt.
Als Gegenmaßńahme existieren Varistoren mit Thermosicherung, das Problem 
ist nur, dass sobald die Sicherung auslöst, der Varistor den Triac nicht 
mehr schützt.

Falls der Triac also irgendwann ohne Varistor da steht, kann dieser 
durch die Überspannungsimpulse auch kaputt gehen. Da stellt sich mir die 
Frage,
wie sich ein kaputter Triac verhält. Es gibt zwar eine Sicherung vor 
Varistor und Triac, aber die schützt den Triac nur vor Durchbrennen bei 
Überstrom.
Ganz blöd wäre es, wenn der Triac durch Überspannung zwar dauerhaft 
leitet, aber einen hohen Innenwiderstand aufweist. Dann bleibt die 
Sicherung heile,
der Triac erzeugt aber ein sehr hohes Maß an Verlustwärme und kann 
ebenso zur Brandquelle werden.

Ist dieses Szenario realistisch bzw. gibt es wirksame Gegenmaßnahmen?
Wie wird Brandschutz in professionellen Steuerungen umgesetzt, die 
Triacs oder andere Halbleiter verwenden?

von Grisu (Gast)


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Ich habe schon handelsübliche (Konsumartikel für in die 
Haushaltsteckdose) Überspannungsableiter gesehen, da ist über den 
Varistor ein "Strumpf" (Gewebeschlauchabschnitt) gestülpt, 
möglicherweise gar imprägniert mit "Löschpulver" oder sowas.
Dient wohl als Splitterfangschutz und als Flammschutz.

von hinz (Gast)


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von nachtmix (Gast)


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Evtl versucht man gar nicht den Überspannungsimpuls, hinter dem die 
geballte Power des RWE steht, im VDR zu verheizen, sondern man nimmt 
einen wesentlich kleineren VDR und triggert damit den Triac, bevor 
dieser von alleine zündet.

von MaWin (Gast)


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Michael N. schrieb:
> das Problem ist nur, dass sobald die Sicherung auslöst, der Varistor den
> Triac nicht mehr schützt.

Nein, die Thermosicherung dreht dem Gerät natürlich den Strom ab
1
 o----Thermo---+--
2
               |
3
230V~         VDR  Gerät
4
               |
5
 o--Sicherung--+--

von tnzs (Gast)


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Z.B. Epcos oder LittleFuse gibt es Varistoren mit integrierter 
Sicherung. Spätestens mit der EN62368 wird das Thema herzulande 
interessanter werden.

von dumdidum (nicht angemeldet) (Gast)


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MaWin schrieb:
> Nein, die Thermosicherung dreht dem Gerät natürlich den Strom ab

Ja. So wäre es richtig aufgebaut.

von Michael N. (michaelnold)


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Die Varistoren mit integrierter Thermosicherung, die ich gefunden habe, 
haben teilweise 3 Anschlüsse, sodass sich das Prinzipiell so realisieren 
lässt, dass die Thermosicherung den ganzen Teil hinter dem Varistor 
schützt. Allerdings wird der 3. Anschluss in den Datenblätter als 
Überwachungspin beschrieben, an dem man eine LED oÄ.hängen kann um zu 
sehen, ob die Thermosicherung ausgelöst hat. Es sieht nicht so aus, als 
wäre vorgesehen, dass man über den Pin die komplette Schaltung versorgt.

Kann man das trotzdem so machen?

von Michael B. (laberkopp)


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Michael N. schrieb:
> Es sieht nicht so aus, als
> wäre vorgesehen, dass man über den Pin die komplette Schaltung versorgt.

Es gibt die üblichen Mehrfachsteckdosen mit Varistor, die das mit der 
Kontrollampe machen wie im VDR Dateenblatt gezeigt.

> Kann man das trotzdem so machen?

Wenn der Pin den Strom aushält, sicherlich. Der Thermoschalter muss den 
Strom aushalten, sonst wäre er als "Vorwidersatnd" vor dem VDR 
fehlplatziert.

von michael_ (Gast)


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Michael N. schrieb:
> möchte
> ich neben einem Snubber auch einen Varistor einsetzen.

Dann lass ihn weg.

Michael N. schrieb:
> Zum Einen kann natürlich der Varistor selber anfangen zu brennen.
> Laut Wikipedia altern zumindest die Zinkoxidvaristoren mit jedem
> abgeleitetem Überspannungsimpuls, sodass er irgendwann nach einer
> bestimmten Anzahl an Impulsen durchbrennt.

Durchbrennen kann er, aber nicht brennen.
Wikipedia ist eine Meinungsäußerung, aber kein Fachbuch.

Michael N. schrieb:
> Falls der Triac also irgendwann ohne Varistor da steht, kann dieser
> durch die Überspannungsimpulse auch kaputt gehen. Da stellt sich mir die
> Frage,

Quatsch, dann hast du einen falschen ausgewählt.

von Karl (Gast)


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MaWin schrieb:
> Nein, die Thermosicherung dreht dem Gerät natürlich den Strom ab

Auf Deinem Ponyhof vielleicht. In der realen Welt sieht es so aus, dass 
die Thermosicherungen zu schwach sind um die 16A einer Steckdosenleiste 
mit Überspannungsschutz zu tragen. Daher sind die wirklich nur so 
geschalten, dass sie den Varistor rausnehmen, bestenfalls noch mit einer 
"Auslöse"-Signalisierung, und die Schaltung dann komplett schutzlos ist.

Wenn der Triac mit 3A Vorsicherung versehen ist, könnte man vielleicht 
so eine "10A" Thermosicherung in Reihe schalten. Aber 10A dauerhaft 
würde ich der nicht zumuten wollen.

von MaWin (Gast)


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Karl schrieb:
> könnte man vielleicht so eine "10A" Thermosicherung in Reihe schalten.
> Aber 10A dauerhaft würde ich der nicht zumuten wollen.

Ja, schlimm, nicht, in meinem Dimplex-Durchlauferhitzer (6kW an 400V 
macht 15A) ist doch tatsächlich eine 16A Thermosicherung mit 120 GradC 
schon seit über 10 Jahren drin, und mein Backofen muss mit 2kW und einer 
10A Thermosicherung auskommen - die reicht ihm auch schon 30 Jahre.

Mein Ponyhof ist wunderbar, deine Realitat ein ewiges FuD.

von Bernhard D. (pc1401)


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michael_ schrieb:

> Michael N. schrieb:
>> Zum Einen kann natürlich der Varistor selber anfangen zu brennen.
>> Laut Wikipedia altern zumindest die Zinkoxidvaristoren mit jedem
>> abgeleitetem Überspannungsimpuls, sodass er irgendwann nach einer
>> bestimmten Anzahl an Impulsen durchbrennt.
>
> Durchbrennen kann er, aber nicht brennen.

Hast Du Dir schon mal einen steckbaren Überspannungsableiter mit 
Defektanzeige von innen angeschaut? Weißt Du, wie diese Defektanzeige 
realisiert ist?
Es handelt sich um eine Lötstelle mit Federvorspannung. Der alternde 
Varistor heizt sich soweit auf, dass das Lot schmilzt, die Feder den 
Varistor abtrennt und somit weiteres Unheil verhindert.

Ich habe nicht den geringsten Zweifel, dass so ein Varistor einen Brand 
auslösen kann. Auch wenn dessen Umhüllung brandhemmend sein sollte... Es 
hängt nur von der vorgeschalteten Sicherung ab, wieviel Energie in den 
Varistor geschoben wird. Der kann dann handwarm werden, oder zur 
Weißglut gebracht werden.

von tnzs (Gast)


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michael_ schrieb:
> aber nicht brennen

Varistoren sind als potentielle Zündquelle (PIS) zu betrachten. Je nach 
Norm wird der Varistor bewußt überlastet und dabei darf kein Brandrisiko 
auftreten. Mit der neuen Safty Norm wird das Thema noch sehr präsent 
werden.

von TestX (Gast)


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@TO

Triacs schützt man mit Snubbern vor Überspannungsimpulsen beim 
ausschalten. Varistoren sind nur als sekundärer Schutz gedacht und 
sollten niemals für dauerhaftes auslösen ausgelegt sein!

Und ja...die Dinger brennen dann gerne mal bzw. schmoren. Idealerweise 
kommen die mit Thermosicherung in ein extra Gehäuse wenn man es richtig 
machen würde (macht in der Realität aber kein Mensch im Consumer 
Bereich...in der Industrie sieht es anderst aus)

von michael_ (Gast)


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Bernhard D. schrieb:
> Hast Du Dir schon mal einen steckbaren Überspannungsableiter mit
> Defektanzeige von innen angeschaut? Weißt Du, wie diese Defektanzeige
> realisiert ist?

In so eine Konsumer Steckerleiste will ich gar nicht reinsehen.
Sind nutzlos und Geldschneiderei.
Wenn alt, noch nutzloser.

Varistoren sind in jedem PC-NT drin.

von Michael B. (laberkopp)


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michael_ schrieb:
> In so eine Konsumer Steckerleiste will ich gar nicht reinsehen.

Trottel, nicht mal verstanden worum es geht, aber schon am 
unqualifizierten Lästern.

https://www.pollin.de/p/ueberspannungsableiter-werit-ovp-z2-sm1-550498

von Safari (Gast)


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michael_ schrieb:
> Varistoren sind in jedem PC-NT drin.

... und genau dort habe ich schon verbrannte gefunden. Verbrannt im 
Sinne von "die Varistoren haben Feuer (mit Flamme!) gefangen" kann ich 
nicht 100%ig bestätigen, es war alles verkohlt. Das könnte auch von 
Hitze kommen ohne zu entflammen.

Ich denke die grössere Gefahr sind Plastikteile aussenrum, die Feuer 
fangen können.

von tnzs (Gast)


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Safari schrieb:
> Ich denke die grössere Gefahr sind Plastikteile aussenrum, die Feuer
> fangen können.

Für Menschen sind die Rauchgase, die beim Brand entstehen die größte 
Gefahr.

von Karl (Gast)


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MaWin schrieb:
> in meinem Dimplex-Durchlauferhitzer (6kW an 400V
> macht 15A) ist doch tatsächlich eine 16A Thermosicherung mit 120 GradC
> schon seit über 10 Jahren drin, und mein Backofen muss mit 2kW und einer
> 10A Thermosicherung auskommen

Jungchen, das sind aber nicht die Thermosicherungen, die mit Varistoren 
zusammen verbaut werden.

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