Shunt vor Überstrom schützen

Gast #7014043
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Hallo,
in einem automatisierten Messaufbau wird zwischen mehreren Shunts über 
Relais umgeschaltet und der jeweilige Strombereich getestet. Bei z.B. 
einem Programmfehler könnte jetzt ein zu großer Strom einen großen Shunt 
zerstören.
Um das zu verhindern würde ich die Shunts gerne schützen. Eine Sicherung 
hat allerdings einen zu hohen Widerstand (<5mOhm gefordert). Theoretisch 
könnte man ja das Relais ausschalten wenn ein zu hoher Strom gemessen 
wird. Gibt es derart schnell auslösende Stromrelais o.Ä.? Ein normaler 
Leitungsschutzschalter ist mit seiner Auslösecharakteristik leider zu 
langsam.
Gast #7014080
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sicherung schrieb:
> 0-300A DC&AC, Die Shunts im Bereich xxmOhm-100Ohm

Und die max. Spannung?
Wie dynamisch ändert sich der Strom?
Wie schnell reagiert die SW auf solche Änderungen?

sicherung schrieb:
> Eine Sicherung hat allerdings einen zu hohen Widerstand (<5mOhm gefordert).

Bei einem Shunt von 100 Ω würde die doch gar nicht auffallen.
Was GENAU sagt die Spezifikation?
Gast #7014095
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Wolfgang schrieb:
> sicherung schrieb:
>> Eine Sicherung hat allerdings einen zu hohen Widerstand (<5mOhm gefordert).
>
> Bei einem Shunt von 100 Ω würde die doch gar nicht auffallen.
> Was GENAU sagt die Spezifikation?

Stimmt. Bei einem 10mOhm Shunt allerdings schon. Und am liebsten hätte 
ich für jeden Shunt die gleiche Lösung.

Wolfgang schrieb:
> Wie dynamisch ändert sich der Strom?

DC-20kHz

Wolfgang schrieb:
> Wie schnell reagiert die SW auf solche Änderungen?

Im Fehlerfall eben gar nicht.
Am liebsten wäre mir eine Art Stromwächter der bei Überstrom sofort das 
Hauptrelais öffnet.
Gast #7014107
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Wie sieht denn der eigentliche automatisierte Messaufbau konkret aus?
Benutzt Ihr eine Strom- oder Spannungsquelle für den Test?
Was für Geräte werden zur Messung benutzt?

Man könnte den Strom mit einer Rampe hochfahren und so eine Prüfung der 
Plausibilität durchführen.

Die Schaltzustände der Relais (Kontakte sollten Zwangsgeführt sein) 
könnte man überwachen.
Moderator (Firma: Titel) Persönliche Seite #7014119
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sicherung schrieb:
> bei Überstrom sofort das Hauptrelais öffnet.
"Relais" und "sofort" in einem Satz passt nicht zusammen. Besonders, 
wenn das Relais 100A aushalten soll...

sicherung schrieb:
> Wolfgang schrieb:
>> Wie dynamisch ändert sich der Strom?
> DC-20kHz
Bei 20kHz dauert eine Halbwelle 50µs. Du müsstest also schlimmstenfalls 
im µs-Bereich reagieren, um den "hochohmigen" Shunt nicht durch einen zu 
hohen Strom zu grillen.
Gast #7014123
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Lothar M. schrieb:
>> bei Überstrom sofort das Hauptrelais öffnet.
> "Relais" und "sofort" in einem Satz passt nicht zusammen. Besonders,
> wenn das Relais 100A aushalten soll...

Ein paar ms halten die Shunts auch höhere Ströme. Vielleicht nicht den 
vollen Strom aber immerhin. Das Problem bei einer normalen Sicherung ist 
die Auslösezeit bei z.B. doppeltem Nennstrom
#7014136
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sicherung schrieb:
> 0-300A DC&AC, Die Shunts im Bereich xxmOhm-100Ohm

Naja. Die 100 Ohm kann man mit fetten Leistungsdioden antiparallel 
schützen, in jeder Polarität. Dann sieht der max. 1V. Je weiter runter 
man geht, umso weniger funktioniert der Trick. Ein 100mOhm Shunt 
erreicht 1V erst bei 100A. Naja, die Dioden greifen schon vorher, man 
kann auch Schottky nehmen.
Moderator (Firma: Titel) Persönliche Seite #7014146
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Falk B. schrieb:
> man kann auch Schottky nehmen.
Ja, aber wenn man mit 5m Ohm rummacht, dann muss man auch den 
Rückwärtsstrom dieser "fetten" Schottkydioden genau anschauen.

sicherung schrieb:
> am liebsten hätte ich für jeden Shunt die gleiche Lösung.
Du hast da Shunts im Wertebereich über viele Zehnerpotzenzen hinweg und 
erwartest, eine universelle Lösung zu finden? Ich bin zu sehr Ingenieur 
und zu wenig Verkäufer, als dass ich da Hoffnungen wecken würde. Oft ist 
man froh, wenn eine Schaltung im Bereich 1 Zehnerpotenz gut 
funktioniert...
Gast #7014155
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Lothar M. schrieb:
> sicherung schrieb:
>> Eine Sicherung hat allerdings einen zu hohen Widerstand (<5mOhm gefordert).
> Ein Relais schafft da sicher nicht weniger...

Die großen sogar unter 1mOhm bei hohen Strömen

Falk B. schrieb:
> Naja. Die 100 Ohm kann man mit fetten Leistungsdioden antiparallel
> schützen, in jeder Polarität.

Beeinflusst leider die Genauigkeit der Messung

Kioskman schrieb:
> Was darf der ganze Spaß zum Schutz der Shunts überhaupt kosten?
<2k€
Gast #7014199
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sicherung schrieb:
> Im Fehlerfall eben gar nicht.
> Am liebsten wäre mir eine Art Stromwächter der bei Überstrom sofort das
> Hauptrelais öffnet.

Es gibt von LEM Stromwandler, die bei knapp dreifachen Nennstrom einen 
"Reißleinenkontakt" gegen GND ziehen. Eventuell passt ja einer davon zu 
deiner Anforderung. Hatten wir mal in einem Speicherprojekt als dritte 
Sicherheit, falls die Auswerung des Controllers versagt.

Lothar M. schrieb:
> Bei 20kHz dauert eine Halbwelle 50µs. Du müsstest also schlimmstenfalls
> im µs-Bereich reagieren, um den "hochohmigen" Shunt nicht durch einen zu
> hohen Strom zu grillen.

Ist den bei dieser hohen Dynamik sichergesteltt das sich der Strom nicht 
während der Messung so stark ändert, dass der Shunt überlast wird?
Gast #7014298
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sicherung schrieb:
> in einem automatisierten Messaufbau wird zwischen mehreren Shunts über
> Relais umgeschaltet und der jeweilige Strombereich getestet. Bei z.B.
> einem Programmfehler könnte jetzt ein zu großer Strom einen großen Shunt
> zerstören.
> Um das zu verhindern würde ich die Shunts gerne schützen. Eine Sicherung
> hat allerdings einen zu hohen Widerstand (<5mOhm gefordert). Theoretisch
> könnte man ja das Relais ausschalten wenn ein zu hoher Strom gemessen
> wird. Gibt es derart schnell auslösende Stromrelais o.Ä.? Ein normaler
> Leitungsschutzschalter ist mit seiner Auslösecharakteristik leider zu
> langsam.

sicherung schrieb:
> 0-300A DC&AC, Die Shunts im Bereich xxmOhm-100Ohm

Die Relais ich nehme mal an mindestens 3 kaskadiert haben mit 
Verkabelung eh 20mOhm+. Dazu Kontakt- und Leitungswiderstände ...
Da stören 5mOhm zusätzlich nicht wirklich.
Zumal Du ja vermutlich 4-Leiter-Messung machst. (Andernfalls ist eh 
keine Genauigkeit gegeben, dann kannst statt dem Shunt auch ein Stück 
Wasserrohr nehmen ...)

KFZ-Sicherungen gibt's << 1mOhm @ 300A.
Und für die geforderte Schnelligkeit ... Shunt(s) nehmen, die für die 
max. mögliche Belastung bis zur gesicherten Abschaltung spezifiziert 
sind.

Für die kleineren Ströme / Shunts mit größeren Widerständen müssen 
sicher auch Induktivitäten mit in den Signalpfad, falls auch hier Ströme 
mit z. B. 300A auftreten könnten. Wären bei 100Ohm allerdings 30kV. 
Irgendwo wird die Spannung vmtl. doch begrenzt sein (trotz Rückfragen 
aber nicht benannt).

Jede Sicherung egal ob als Shunt-Begrenzer oder Unterbrecher hat 
irgendwo eine maximale "Abschaltkapazität". Und je mehr abzusichern ist, 
desto größer werden die parasitären Effekte.

Mit den löchrigen Specs und sehr abstrakten Aussagen lässt sich vmtl. 
keine konkrete Empfehlung geben.

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