Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Erforderliche Luftstrecke auf 230V-Seite?


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von Kurzefrage (Gast)


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Darf man einen Thermostaten oder Hochleistungswiderstand (zwecks 
Heizung) im TO-220-Gehäuse - z.B. 
https://www.sensata.com/sites/default/files/a/sensata-6700-series-subminiature-bimetal-disc-thermostats-datasheet.pdf 
- ohne Isolationsunterlage an geerdetes Metall schrauben, frei 
verdrahtet? Die 230V-Pins hätten einen Abstand von 2,6mm zum Metall. 
Welches Minimum würde der VDE verlangen?

: Verschoben durch Moderator
von MaWin (Gast)


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Kurzefrage schrieb:
> Welches Minimum würde der VDE verlangen?

Kommt drauf an, ob a) Funktionsisolation, b) Basisisolation oder c) 
verstärkte/doppelte(Schutz)isolation und ob 1. an einem Gerät mit 
Stecker oder 2. fest eingebaut z.B. im Sicherungskasten

Also ist das, wo der Thermostat draufgeschraubt wird
a) eh nicht berührbar sondern so gut isoliert wie alles das mit 230V 
verbunden ist
b) berührbar aber mit dem Schutzleiter verbunden
c) nicht mit Schutzleiter verbunden aber berührbar

Zumal es wohl eher um Kriechstrecke als Luftstrecke geht.

Luftstrecke für b)1. ist jedenfalls 1.5mm

von Forist (Gast)


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Kurzefrage schrieb:
> Darf man einen Thermostaten oder Hochleistungswiderstand ... frei
> verdrahtet?

Was an deinem Heizding hat jetzt genau etwas mit Fragen rund um 
Mikrocontroller und sonstige digitale Elektronik zu tun?
Oder macht sich da schon ein Corona-Bildungsausfall bemerkbar?

von Kurzefrage (Gast)


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Die Frage bezieht sich auf eine Installation in einem geerdeten 
Metallgehäuse.

> Was an deinem Heizding hat jetzt genau etwas mit Fragen rund um
Mikrocontroller und sonstige digitale Elektronik zu tun?

Zugegebenermassen nicht viel. Es handelt sich um das Stellglied einer 
PID-Regelung mit AVR (der Thermostat ist ein Sicherheitsthermostat).

von pnp (Gast)


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Forist schrieb:
> Was an deinem Heizding hat jetzt genau etwas mit Fragen rund um
> Mikrocontroller und sonstige digitale Elektronik zu tun?
> Oder macht sich da schon ein Corona-Bildungsausfall bemerkbar?

Hallo Blockwart!

von Kurzefrage (Gast)


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Das hier wäre meine Inspiration, so würde ich das auch gerne machen:

https://www.kaffee-netz.de/attachments/bgheizung-jpg.102497

Das ist der Gruppenkopf einer Espressomaschine, dessen Temperatur aktiv 
geregelt werden soll.

von MaWin (Gast)


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Kurzefrage schrieb:
> Das ist der Gruppenkopf einer Espressomaschine

Heizwiderstände nur silikongeklebt, nicht geschraubt ?

Nope.

von Kurzefrage (Gast)


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Ich weiss nicht, was das auf dem Foto für ein Kleber ist. Ich selbst 
würde 2K-Wärmeleitkleber nehmen - MG CHEMICALS 8329TCM 
(https://www.mgchemicals.com/products/adhesives/thermally-conductive-adhesives/thermal-adhesive-high-tc/). 
Der Sollwert würde unter 100°C liegen.

von MaWin (Gast)


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Kurzefrage schrieb:
> Der Sollwert würde unter 100°C liegen.

Aber erst am Tempsensor.
Die punktuelle Heizung liegt weit drüber, leicht bei 200 GradC, bevor 
die Wärme am Tempsensor ankommt.

Mit 2 Blechklammern die jeweils beidseitig neben den als Gewindelöchern 
erkennbaten Befestigungsschrauben die TO220 auf den Metalluntergrund 
drücken, hätte man wenigstens was,  was hält.

von Harald W. (wilhelms)


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Kurzefrage schrieb:

> Die 230V-Pins hätten einen Abstand von 2,6mm zum Metall.

...und wenn Du schief draufguckst, sinds nur 1,9+-0,5mm.
Ich würde da einfach ein Stück Isolierschlauch draufziehen.

von Phasenschieber S. (phasenschieber)


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Kurzefrage schrieb:
> ohne Isolationsunterlage an geerdetes Metall schrauben,

Bei Luft als Isolation rechnet man 1mm pro 100V.

von MaWin (Gast)


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Phasenschieber S. schrieb:
> Bei Luft als Isolation rechnet man 1mm pro 100V.

Nein, natürlich nicht.

https://de.m.wikipedia.org/wiki/Durchschlagsfestigkeit

Aber man rechnet an Leitungen am Stromnetz nicht nur mit der 
Nennspannung, nicht mit der Spitzenspannung, sondern mit Überspannungen 
und die betragen je nach Überspannungskategorie 2.5kV oder 4kV.

von Kurzefrage (Gast)


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> leicht bei 200 Grad

Eher nicht: Der Temperaturanstieg - bei Installation auf Heatsink - ist 
laut Datenblatt 60°C bei 49W. Ich wollte 4 x 120 Ohm/50W (TO-220) 
nehmen, mit je 27W betrieben. Oder 3 x 120 Ohm/100W (TO-247), mit je 49W 
betrieben (https://www.nikkohm.com/pdf/rnp50s_e.pdf).

Der Kleber verträgt 149°C. Das Metall, das beheizt wird, wird im Betrieb 
ohne Widerstände ca. 80°C heiss (Boiler in der Nähe). Die 
Widerstände/Regelung sollen die letzten ca. 10-15°C Abweichung vom 
optimalen Wert beseitigen.

Die Position des Sensors haeb ich noch nicht überlegt. Er könnte direkt 
an einem Heizwiderstand angeklebt werden, so dass die Verzögerung in der 
Regelstrecke minimal wäre. Am Anfang, beim Aufheizen, wird dennoch 
schätzungsweise 10-15min lang voll zu heizen sein.

> Bei Luft als Isolation rechnet man 1mm pro 100V.

Bezieht sich das auf die Scheitelspannung, also >=3,25mm?

von Kurzefrage (Gast)


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A propos TO-220 anschrauben: Das Material an der Stelle ist nicht sehr 
dick (schätze um 5mm) und auf der anderen Seite müsst man mit bis zu 
16bar rechnen.

von Kurzefrage (Gast)


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Könnte der Kleber eine Lösung sein? Dort, wo die Pins aus dem TO-220 
kommen (https://www.kaffee-netz.de/attachments/bgheizung-jpg.102497), 
für eine Extraportion sorgen, quasi vergiessen?

von Bauform B. (bauformb)


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Kurzefrage schrieb:
> Welches Minimum würde der VDE verlangen?

1.5 bis 6mm, je nachdem, wen du fragst. Die vielen Bedingungen, von 
denen das abhängt, sind im Artikel Leiterbahnabstände ganz gut 
beschrieben, die genauen Zahlen stehen leider nicht drin. Die ändern 
sich auch gelegentlich
https://www.mikrocontroller.net/articles/Leiterbahnabst%C3%A4nde

Ich würde die TO-220 auf einen gemeinsamen 3 bis 5mm dicken Kupferklotz 
schrauben und den mit Wärmeleitkleber auf den Tank kleben. Dort, wo die 
Luftstrecke etwas knapp wäre, bekommt der Klotz Bohrungen.

Die Pins werden nach oben (von Klotz weg) gebogen und in einer 
Leiterplatte verlötet. Die Kabel direkt an die Pins zu löten (wie im 
Foto) scheint mir nämlich auch nicht unbedingt VDE-gerecht zu sein. Beim 
Biegen der Pins darf keine Kraft auf das Gehäuse kommen. Man muss die 
Pins mit einer schmalen Flachzange festhalten.

Bonus: besserer und gleichmäßigerer Wärmeübergang und man kann die 
TO-220 austauschen falls sie durchbrennen.

: Bearbeitet durch User

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