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.
evtl. mit einm Hall-Sensor probieren. Die gibt es ja in Chip-Ausführung,
so dass man die über die Leiterbahn legen kann und so völlig passiv auf
deinen Aufbau einwirken.
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.
Wie groß sind die Ströme und die Shunts?
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?
Im Ruhezustand die Shunts mit MOSFETs / Relais kurzschließen und den
ungefähren Strom mit Stromwandlern (LEM / Hall) messen.
Wenn plausibel, erst dann den Shunt freigeben.
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.
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.
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.
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
Hallo,
Da bis dato nicht so wirklich alle Infos gegeben sind, würde ich das
vermutlich so angehen:
Spannungsmessung über den Shunt, diese eventuell verstärken, dann ein
Komparator und zum Trennen des Stromkreises eine Pyrofuse auslösen.
Grüße
Sascha
sicherung schrieb:> Ein paar ms halten die Shunts auch höhere Ströme.
Dann passt irgendwas nicht zusammen: ein 100 Ohm Shunt an 300A. Ich kann
den Knall bis hierher hören.
sicherung schrieb:> Eine Sicherung hat allerdings einen zu hohen Widerstand (<5mOhm gefordert).
Ein Relais schafft da sicher nicht weniger...
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.
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...
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€
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?
sicherung schrieb:> Falk B. schrieb:>> Naja. Die 100 Ohm kann man mit fetten Leistungsdioden antiparallel>> schützen, in jeder Polarität.>> Beeinflusst leider die Genauigkeit der Messung
Jaja, im Leerbuch. Schon mal den Strom durch eine Diode bei 400-500mV
gemessen? Auch in Flußrichtung? Wieviel Prozent sind das von deinem
Meßbereich?
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.
