Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik 15mA @ 50 kV - womit schalten?


von Thomas (Gast)


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Hallo Zusammen!

Arbeite gerade an einem Automatisierungsprojekt.
Hierzu muss ich u.A. 50kV (max. 15mA) schalten (Wechselschalter).
Keine besonderen Anforderungen bezügl. Schaltzeit (1sec ist wäre völlig 
ausreichend).


Wichtig ist v.a. dass es zuverlässig funktioniert.

Nicht unbedingt notwendig, aber "nice to have": Eine Rückmeldung zur 
aktuellen Schaltstellung.


Hat jemand irgendeine Idee nach was genau ich suchen soll?
Google und SuFu spucken leider nix sinnvolles aus...


Danke & Gruß
Thomas

von Lukas T. (tapy)


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Etwa ein Kilowatt Hochspannung?

Wie wäre es, das ganze auf der Primärseite zu schalten?
Ansonsten wäre spannend, ob das Gleichspannung oder Wechselspannung sein 
sollte.

Bei letzterer gehen bestimmte, relativ teure Halbleiter im Nulldurchgang 
ganz hervorragend.

von Sebastian S. (amateur)


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>Keine besonderen Anforderungen bezügl. Schaltzeit (1sec ist wäre völlig
>ausreichend).
Es mag ja sein, dass Du Zeit hast, aber beim Schalten sieht das schon 
ganz anders aus.

Es sei denn Du willst Dich in Herr Funkenflug umbenennen.

Schau Dich mal bei Gasgefüllten Reed-Relais um.

von A-Freak (Gast)


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Wenn der Schalter den aktuellen Strom schalten muß dann wird das ein 
ordentlicher Lichtbogen, bei 15kV ist egal ob AC oder DC...

Wenn du vor dem Umschalten die Hochspannung abschalten kannst dann würde 
ich einfach einen Modellbau-Servo nehmen und einen 10cm langen Isolator 
umschwenken, dazu einen kleinen Mikroschalter der die tatsächliche 
Position zurückmeldet

von Werner H. (werner45)


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Gasgefüllte Relais geben schöne Lichtbögen, Vakuumrelais wären möglich.

In alten Röntgengeräten wurden kleine Schütze mit den Kontakten unter 
Trafoöl verwendet. Kontakthub 2-3 cm, Spule und Anker außerhalb des Öls. 
Das Öl löscht alle Funken und Bögen.

von MaWin (Gast)


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Sehr kurios aber erfüllt deine Anforderungen:

https://www.hvproducts.de/files/relay.pdf

von Werner H. (werner45)


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So ähnlich waren die Ölrelais aufgebaut.

von Peter Engelbarts (Gast)


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schau hier einmal nach.

https://www.gigavac.com/

von Sebastian L. (sebastian_l72)


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Werner H. schrieb:
> Gasgefüllte Relais geben schöne Lichtbögen, Vakuumrelais wären möglich.
Man nimmt Schutzgas statt Vakuum. Normal ist SF6 bei 
Hochspannungsschaltern.

z.B.: Schneider-Electric
https://www.se.com/ww/en/product-category/87897-medium-voltage-switchgear/

> In alten Röntgengeräten wurden kleine Schütze mit den Kontakten unter
> Trafoöl verwendet. ...
Damals (R) setzte man solchen Ölen gerne reichlich PCB und andre 
gesundheitsreduzierende lichtbogenhemmende Mittelchen zu.

und da die ölgefüllten Schalten leckten haben wir heute die 
Riesensauerei und müssen die Betonfundamente auf denen die Schalter 
standen rauskoppen.....

Vor dem Wiederverwenden bitte nachdenken.

von Dieter (Gast)


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AC oder DC?

Spicke bei HVDC-Anlagen, wie man das fuer ueber 100kV macht.

von MaWin (Gast)


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Peter Engelbarts schrieb:
> schau hier einmal nach.

Du hast nicht nachgeschaut ? Schade eigentlich.

Sebastian L. schrieb:
> Normal ist SF6 bei Hochspannungsschaltern.

Ds wird wegen klimaschädlichkeit genau so verboten werden wie dein PCB.
https://www.umweltbundesamt.de/themen/verbot-des-klimaschaedlichen-sf6-in

von Thomas (Gast)


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Sorry, hier mal noch eine Präzisierung:

-15mA @ 50kV  Wechselspannung
-Während dem Schaltvorgang soll die Spannung NICHT anliegen



@A-Freak: Die Modellbau-Servos wären tatsächlich meine Notfall-Lösung ;)
Im Idealfall sollte es aber eine "fertige" zukaufbare Lösung sein...



Habe nach euren Tipps folgendes gefunden:
https://www.gigavac.com/sites/default/files/catalog/spec_sheet/g71c.pdf
Preis: 1400$ pro Stück (und ich brauch 4...)
Unter 300€ pro Stück wäre schon wünschenswert - oder vielleicht hab ich 
da utopische Vorstellungen?


Hat nach meiner Präzisierung noch jemand eine Idee/Quelle wo bzw. nach 
was ich suchen sollte?

Danke!
Thomas

von Ben B. (Firma: Funkenflug Industries) (stromkraft)


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Derzeit ist SF6 als Isoliergas noch verdammt gebräuchlich. Alle 
gasisolierten Hochspannungsschaltanlagen sind damit gefüllt, genau so 
wie die Lastschalter von Trafos und Leitungen ab 110kV aufwärts. Es gibt 
sogar sowas wie "SF6-Hochspannungskabel", weiß nicht wie die genau 
genannt werden, aber das sind Metallröhren mit einem Innenleiter und für 
die hohe Spannung sehr kleinem Abstand zwischen Innenleiter und äußerer 
Hülle.

Alle diese Anlagen sollten eine Überwachungseinrichtung haben, durch die 
ein Verlust an Isoliergas frühzeitig erkannt werden kann.

Wie würde ich sowas schalten... Wie sieht den die Quelle aus? Man könnte 
mechanische Umschalter mit Servo-Antrieben bauen, etwa einen Kontakt 
zwischen 50kV und Masse/Erdung bewegen und die Hochspannungsquelle zur 
Funkenlöschung kurz abschalten.

Wenn Du das mit Halbleitern schalten möchtest, bist Du gleich auf dem 
Gebiet der HGÜ-Technik unterwegs. Dabei verwendet man viele in Reihe 
geschaltete und heute meist optisch über Lichtleiter gesteuerte 
Thyristoren oder IGBTs (wenn Du DC-HV hast geht nur letzteres), die alle 
absolut synchron schalten müssen. Wenn die verschieden schnell schalten 
hast Du bei dem geringen Strom zwar keine offenen Deckel, aber die 
Hochspannung zerstört nacheinander alle Halbleiter.

von Dieter (Gast)


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Thomas schrieb:
> -15mA @ 50kV  Wechselspannung

50Hz?

Thomas schrieb:
> Während dem Schaltvorgang soll die Spannung NICHT anliegen

Dann ist es doch schon aus. Also Zweitschalter.

von Stefan F. (Gast)


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von Sebastian S. (amateur)


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Ist es denn wirklich nötig die 50 kV zu schalten?

Ich bin schon oft mit Hochspannung konfrontiert worden:
Im Rahmen von Ionisation,
bei der Zündung von SPS-Gesteuerten Flammen,
im Rahmen von Leuchtreklame (nur 8000 bis 12000V)

und da wurde IMMER der Trafo primärseitig geschaltet.

von Thomas (Gast)


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@Amateur:

Nunja, ich schalte ja auch primärseitig - und zwar die Spannung "weg".

Was ich allerdings noch brauche ist quasi ein Wechselschalter zum 
Verpolen (Erde bzw. Spannung sollen die Kabel wechseln)…



@stefanus - danke für den Link, allerdings suche ich einen Wechsler - 
Realisierung mit dem Load Break Switch wäre(n) zu 
groß/überdimensioniert...

von Sebastian S. (amateur)


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>Was ich allerdings noch brauche ist quasi ein Wechselschalter zum
>Verpolen (Erde bzw. Spannung sollen die Kabel wechseln)…
Bei Wechselspannung?

von Steffen (Gast)


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Wechsel macht schon was aus: Erde: Spannung bleibt immer Null, Phase: 
Spannung wechselt zwischen plus und minus. Die Differenz zwischen beiden 
bleibt zwar immer gleich, aber nicht die Differenz zwischen einem Leiter 
und Erde. Das kann z.B. für Geräteprüfungen entscheidend sein.

von Steffen (Gast)


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Wenn als Halbleiter realisiert, kann man diese für den Fall leicht 
unterschiedlicher Schaltzeitpunkte oder Restströme im gesperrten Zustand 
durch Avalanche-Dioden schützen, bei AC zwei antiseriell je Element mit 
passender Sperrspannung.

von Weg mit dem Troll ! Aber subito (Gast)


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Ein Automatisierungspojekt ... aha. Ein Unbedarfter darf etwas mit 
Hochspannung rumspielen ?
Gibt's da keinen Spezialisten ? Eine guenstige Sache im Vergleich zu 
wenn's jemanden niederstreckt.

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