Liebe Community,
aktuell bin ich auf verzweifelter Fehlersuche. Ich habe zwei
Thermostat-Steuergeräte, welche zwei 1.5kW Elektrofen regeln. Die
Stromaufnahme beträgt ca. 7-8A. Nun sind nach 2 Monate Betrieb die
Stecker abgeschmort. Gemäss Datenblatt vertragen die Stecker 15A. Beim
Stecker handelt es sich um den Stecker gemäss Anhang.
Was können die Ursachen sein?
Meine Vermutung:
- Klemme zu fest angezogen -> schlechter Kontakt zwischen Pin und Buchse
-> schleichende Erwämung.
- Schlechte Kunststoffmischung?
- PCB hat 3.2mm Leiterbahndicke. Sollte also nicht von dort kommen.
- Harmonische Spannungsschwanken? Schlechte Spannungsqualität?
- Ungenügende Verzinnung
Danke für eure Hinweise.
Hannes Odermatt
Hannes Odermatt schrieb:> Was können die Ursachen sein?
Irgendwas da drin ist heiß geworden und dann nahm das Unheil seinen
Lauf.
> - Klemme zu fest angezogen
Üblich ist "zu schwach angezogen" oder "so fest angezogen, dass das
Gewinde ausgedreht war".
> Beim Stecker handelt es sich um den Stecker gemäss Anhang.
Eine der vielen derzeit aufkommenden Phoenix-Nachbauten.
Vermutlich wurde da wieder mal an der richtigen Stelle gespart.
Mein Tipp: nimm Federzugklemmen.
Die 5mm WAGO Picomax müssten eigentlich noch in die RM 5,08er Löcher
reinpassen.
PC-Freak schrieb:> Die von Phönix angebnotenen Leiterplattenklemme sind mit 13,5 A angegeben.
Die hier äquivalente Serie MSTB 2,5 ist mit 12A angegeben:
https://www.phoenixcontact.com/online/portal/de?uri=pxc-oc-itemdetail:pid=1710162&library=dede&tab=1
BTW: bei Federzugklemmen lieber keine Aderendhülse nehmen, als eine
falsche und schlecht gecrimpte.
Und eine schlecht gecrimpte Aderhülse kann auch zu einer schlechen
Schraubverbindung führen. Nach der Monatge auf jeden Fall nochmal
gefühlvoll an jedem Kabel ziehen um zu testen, ob die Hülse samt Kabel
fest geklemmt ist.
Ich meinte natürlich diese:
Leiterplattensteckverbinder - MSTB 2,5/ 5-ST - 1754504
Die Gegenstücke finde ich grad nicht.
Diese gibts aber mit unterschiedlichem Rastermaß. - Aufpassen
Sieht von der Verformung nach schlechtem Übergangswiderstand
Stecker-Buchse aus da hier das meiste Plastik verschmort ist. Dann
erfolgte ein weiterer Wärmeübergang auf die Kabel (siehe verschmorter
Isolierung).
Bei schlechter crimpung oder Anzugsdrehmoment hätte ich weiter oben im
Stecker eine stärkere Verschmorung erwartet.
Ich würde bei dieser Art von Klemme gar keine Endhülsen einsetzen. Die
braucht man meist nur, wenn die Ader direkt von der Schraube
zusammengepresst wird (z.B. bei Glasklemmen aus der Installation). Bei
dieser Art der Klemme mit einem geschlossenen "Käfig" hat man teilweise
bei Kabelschuhen das Problem, dass der Strom durch die schlechte
Verformbarkeit der Endhülse nur über 2 Punkte Übertragen wird. Wird
hingegen die Litze ohne Kabelschuh Verschraubt, so gibt sich eine schön
breite Übergangsstelle.
Gabriel M. schrieb:> Ich würde bei dieser Art von Klemme gar keine Endhülsen einsetzen.> Die braucht man meist nur, wenn die Ader direkt von der Schraube> zusammengepresst wird
Dee Endhülse wird meistens deshalb verwendet, dass nicht einzelne
Drähtchen der Litze beim Einfädeln ins "Nachbarloch" gelangen, sondern
die komplette Ader sicher in der selben Klemme ankommt.
Nur, wenn du mit ultraschallverdichteten Litzenenden arbeitest, kannst
du in der Praxis auf die Hülse verzichten.
> Wird hingegen die Litze ohne Kabelschuh Verschraubt, so gibt sich eine> schön breite Übergangsstelle.
Das ist bei der üblichen Vorgehensweise "Abisolieren und dann
verdrillen, dass alle Drähte schön beisammen sind, dann ab in die Klemme
und anziehen" aber nicht der Fall, sondern da wird die die verdrillte
und do manuell "verdichtete" Litze geklemmt. Die wird sich dann durch
Vibrationen wieder "aufdröseln" und braucht weniger Platz, was zu
weniger Anpresskraft und einem höheren Widerstand führt.
Bei Federzugklemmen ist dieses "Aufdröseln" nicht schlimm, weil die
Feder dann ja "nachdrückt".
Kurz&knapp: man sollte sich da an die Herstellerempfehlungen halten.
Fast alle Werte von Komponenten sind nicht auf Dauerbetrieb im
Grenzbereich ausgelegt. Selbst eine Schuko Steckdose (16A) hält das
nicht durch, und die Kontakte und Federn sind wesentlich größer als die
dieser Popelklemmen.
Für Dauerbetrieb würde ich bei ALLEN Teilen immer MAXIMAL nur die Hälfte
des angegebenen Stromes nehmen, lieber ein Drittel. Das gilt auch für
die Installationen im Schaltschrank etc...
Man tut sich ansonsten keinen Gefallen mit diesen Dingen.
JJ
Chris K. schrieb:> Sieht von der Verformung nach schlechtem Übergangswiderstand> Stecker-Buchse aus da hier das meiste Plastik verschmort ist. Dann> erfolgte ein weiterer Wärmeübergang auf die Kabel (siehe verschmorter> Isolierung).> Bei schlechter crimpung oder Anzugsdrehmoment hätte ich weiter oben im> Stecker eine stärkere Verschmorung erwartet.
Sehe ich auch so - anscheinend ist hier die eigentliche Ursache zu
suchen.
Bei Steckverbindern muss man immer aufpassen dass die angegebene
maximale Stromtragfähigkeit meistens nur bei Zimmertemperatur und einem
einzelnen verwendeten Kontakt gilt - sobald zwei Kontakte nebeneinander
verwendet werden oder die Steckverbindung bei erhöhten Temperaturen
betrieben wird reduziert sich der zulässige Strom teilweise erheblich.
Und so wie es aussieht werden hier die nebeneinander liegenden Kontakte
verwendet...
Leider ist das Datenblatt von RS in der Beziehung eher dürftig.
Icke schrieb:> Leider ist das Datenblatt von RS in der Beziehung eher dürftig.
Die kaufen die Plagiate dort wo sie gerade am billigsten sind, und
verscherbeln sie dann unter ihrer Hausmarke. Dass da die Qualität
leidet, muss nicht überraschen.
Jens schrieb:> Fast alle Werte von Komponenten sind nicht auf Dauerbetrieb im> Grenzbereich ausgelegt. Selbst eine Schuko Steckdose (16A) hält das> nicht durch
Völliger Blödsinn.
Markenhersteller wie Phönix in dem Fall werden sich hüten falsche
Angaben zu mach und damit die Zertifizierung zu verlieren.
Wenn Phönix hier angibt 12 Amp dann ist das Dauerlast. Da steht nicht
dabei 25% ED.
Wenn Du natürlich im Billig-Ramschladen einkauftst - selbst schuld. Wer
billig kauft, kauft 2-mal.
Es ist auch auf die Oberflächeneschichtung der Kontakte zu achten.
Des Weiteren gibt es die oben abgebildeten Steckverbinder in "normal"
und auch als "High current" HC-Variante...
Hallo Hannes,
ob Original oder Nachbau spielt aus meiner Sicht in diese Fall eine
Nebenrolle. Ich halte den angegebenen Kontaktwiderstand für maßgeblich,
und der liegt in Deinem Datenblatt ebenso wie bei dem Baugleichen
TerminalBlock von Würth
https://www.we-online.com/katalog/de/TBL_5_08_351_VERTICAL_6913515000XX
bei 20 mOhm; für Phoenix Contact konnte ich den Wert auf die Schnelle
nicht finden.
Wenn Du dort 8 A als Dauerlast durchleitest liegt auch permanent eine
Verlustleistung von 1,28 W an, eine entsprechende Temperaturerhöhung
folgt. Ergo: Der gewählte Steckverbinder ist wohl zu schwach.
Nicht zu vernachlässigen ist hier auch die Umgebungstemperatur. Einen
interessanten Artikel findest Du hier:
https://www.we-online.com/katalog/media/o174399v410%20ANE006_Derating_Von_Steckverbindern.pdf
Viele Grüße
Andreas
8 Ampere ist viel für so schnuckeliges Zeugs, vor allem wenn das dann
dauerhaft >1h anliegt. Haben deine Heizungen einen "Kalt Einschaltstrom"
der eventuell viel zu hoch ist? Den sollte man eventuell mal nachmessen.
Christian M. schrieb:> 8 Ampere ist viel für so schnuckeliges Zeugs, vor allem wenn das dann> dauerhaft >1h anliegt.
Dafür sind diese Stecker ausgelegt. Zumindest von namhaften Hersteller.
Vielen Dank für die geniale Rückmeldung.
Für die Reparatur werde ich eure Hinweise nehmen.
Die Ursache interessiert mich aber schon.
Habe jetzt nochmals 3 Regelgeräte genommmen und über 5h Dauerbelastung
mit 10A getestet. Die maximale Temperatur (FLIR) gemessen beträgt max.
73°C. Aus meiner Sicht i.O. Der Spannungsabfall zwischen den
Eingang-Ausgangsklemmen beträgt 50mV, d.h. die Wärmeleistung beträgt
0.05V 10A 2 Leiter = 1W, also nichts.
Könnten Oberwellen oder ähnliches noch einen solchen Defekt (oder
Überstrom) verursachen? Bei der Last handelt es sich um eine Ohmsche
Last.
Ich knicke auch mal den Stecker ab und schaue, ob es wärmer wird.
Danke
Hallo Hannes,
so ganz ohne ist das 1 W auf der kleinen Fläche ja nicht. ;-)
Aber aus deinen Werten lässt sich ein (Gesamt)Übergangswiderstand von 5
mOhm errechnen. Das ist nach meiner Erfahrung ein für neue oder vor
kurzem gesteckte Kontakte realistischer Wert. Wenn du nun aber etwas
Zeit vergehen lässt, kommt es in der Regel zu Oxidationsvorgängen der
Kontaktoberflächen und der Übergangswiderstand steigt und entsprechend
auch die Verlustleistung: P = I²/R. Eine Verdopplung auf 10 mOhm, was
noch immer ein sehr guter Wert für diese Art von Steckverbinder ist,
dürfte deine Temperatur deutlich über 100°C steigen lassen. Das Resultat
kennst Du.
Den Gedanken mit den Oberwellen kannst Du hier vernachlässigen. Die
Steckverbindung hat quasi rein ohmsche Charakteristik und setzt den
Effektivwert um.
Viele Grüße
Andreas
Stecker_2.PNG
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Stecker_1.PNG
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Datenblatt.PNG
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