Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik FI-Schalter Probleme mit mehrerer Induktive Split-Core-Stromwandlern?


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von Robert (Gast)


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Kurze Frage,

die Induktive Split-Core-Stromwandlern wie z.B.: SCT-013 verbrauchen 
doch auch Strom, auch wenn dieser sehr klein ist. Wenn ich aber mit 
20-30 Stück gleichzeitig messe, kann es passoeren, dass der FI Schalter 
auslöst?

: Verschoben durch Moderator
von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Robert schrieb:
> die Induktive Split-Core-Stromwandlern wie z.B.: SCT-013 verbrauchen
> doch auch Strom
Warum sollten die Strom "verbrauchen"? Von wo nach wo sollte dieser 
Strom fließen?

Weil die Dinger sehr, sehr gut isoliert sind und zudem das Kabel, das 
durch sie hindurch geht auch noch sehr gut isoliert, fließt das kein 
merklicher Strom irgendwohin. Und auch bei das 30-fache dieses 
unmerklichen Stroms ist noch viel zu wenig um einen FI zu triggern.

von Robert (Gast)


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Danke, war halt eine Frage, ob das Induktive Strom (vom L-Strang), 
welches mit SCT-013 gemessen wird, doch irgendwie einfluss haben könnte. 
Wenn nicht, dann alles gut.

aus reiner Neugier: wie groß ist der Verlust, wenn SCT-013 über L-Strang 
zum Messen angeschlossen wird?

Es gab ein Artikel, dass wenn man nah genug an Transformator-Stationen 
ist, kann man Strom-Harvesting - auch wenn es sehr klein ist - 
betreiben. Wenn jetzt mehrere tausend, bzw. Millionen solche kleine 
"Verbraucher/Harverster" in der nähe vorhanden sind, macht es einen 
Unterschied am Verlust? Oder es ist egal, da die Energie durch 
Ausstrahlung egal ob die Verbraucher da sind, oder nicht verloren geht?

von Thomas R. (thomasr)


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Lothar M. schrieb:
> Robert schrieb:
>> die Induktive Split-Core-Stromwandlern wie z.B.: SCT-013 verbrauchen
>> doch auch Strom
> Warum sollten die Strom "verbrauchen"? Von wo nach wo sollte dieser
> Strom fließen?
>
> Weil die Dinger sehr, sehr gut isoliert sind und zudem das Kabel, das
> durch sie hindurch geht auch noch sehr gut isoliert, fließt das kein
> merklicher Strom irgendwohin. Und auch bei das 30-fache dieses
> unmerklichen Stroms ist noch viel zu wenig um einen FI zu triggern.

Wandler sind Transformatoren. Wenn die entsprechend stark belastet 
werden können sie durchaus einigen Strom entnehmen. Ist nur bei den 
üblichen Eingangswiderständen der Meßverstärker zu wenig um auch im 
Dutzend einen RCD mit 30mA zu triggern.

von Walter K. (walter_k488)


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Robert schrieb:
>
> Es gab ein Artikel, dass wenn man nah genug an Transformator-Stationen
> ist, kann man Strom-Harvesting - auch wenn es sehr klein ist -
> betreiben. Wenn jetzt mehrere tausend, bzw. Millionen solche kleine
> "Verbraucher/Harverster" in der nähe vorhanden sind, macht es einen
> Unterschied am Verlust? Oder es ist egal, da die Energie durch
> Ausstrahlung egal ob die Verbraucher da sind, oder nicht verloren geht?

Du solltest an dieser Fragestellung weiterarbeiten und unbedingt ein 
Startup gründen - am besten gleich in Berlin - denn
Millionen Harvester werden dann  die Energiewende endlich vollenden.

von LDR (Gast)


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Thomas R. schrieb:
> Wandler sind Transformatoren. Wenn die entsprechend stark belastet
> werden können sie durchaus einigen Strom entnehmen. Ist nur bei den
> üblichen Eingangswiderständen der Meßverstärker zu wenig um auch im
> Dutzend einen RCD mit 30mA zu triggern.

Und es ist ja kein Fehlerstrom.

von Flip B. (frickelfreak)


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der ferritkern erhöht leicht die leitungsinduktivität des primärleiters, 
das ist jedoch vernachlässigbar. die energie für die Messung entnimmt 
der Stromwandler dem wechselnden Magnetfeld, was normal in Benachbarten 
leitern, der Hutschiene und dem Blechschrank in wärme verwandelt wird. 
Deine Hutschiene und Schrank werden nicht warm? Dann siehst du, wie 
wenig energie hier im spiel ist. Zudem ist durch die Messung des 
Magnetfelds alles Galvanisch getrennt, sodass kein fehlerstrom fließt. 
Kein Geringern fehlerstrom, kein fehlerstrom .(Abgesehen von dem 
unvorstellbar kleinen Kriechstrom durch die Leitungsisolation)

: Bearbeitet durch User
von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Thomas R. schrieb:
> sie durchaus einigen Strom entnehmen.
Du verwechselst Strom und Leistung.

Der Strom, der durch den Draht links in den Wandler reingeht, geht dank 
hervorragender Isolierung in exakt der selben Stärke rechts durch den 
selben Draht wieder raus. Lediglich ein wenig Spannung(!!) fällt am 
Wandler ab. Und ein Teil dvon ist dann die Leistung, die auf die 
Sekundärseite übertragen wird.

von Alfred B. (alfred_b979)


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Thomas R. schrieb:
> Wandler sind Transformatoren. Wenn die entsprechend stark belastet
> werden können sie durchaus einigen Strom entnehmen. Ist nur bei den
> üblichen Eingangswiderständen der Meßverstärker zu wenig um auch im
> Dutzend einen RCD mit 30mA zu triggern.

Ein Stromwandler(-Trafo) ist allerdings kein (an Netzspannung
= AC-Spannungsquelle liegender/selbiger parallelgeschalteter)
Spannungswandler(-Trafo), mit "variabler Stromentnahme".

Anders gesagt: Irgendwie kann ich dir nicht folgen.

Nachtrag: Wieder vergessen, den Tab zu aktualisieren... Flip B.
und Lothar kamen mir längst zuvor. :-)


Es ist gerade Sinn und Zweck von Stromwandler-Trafos, durch
nur minimalen primären Spannungsfall trotzdem sekundär ein
entspr. leicht meßbares/verarbeitbares Meßsignal (als eine U,
abfallend am R_Bürde) zu gewinnen - das auch genau sein soll.

Deswegen arbeiten die hocheffizient, ein warm oder gar heiß
werdender Stromwandlertrafo ist i.A. fehldimensioniert / zu
klein. (Ebenfalls ganz anders als bei Spannungswandlertrafos
ähnlicher Größe...)

: Bearbeitet durch User
von Thomas R. (thomasr)


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Alfred B. schrieb:
> Thomas R. schrieb:
>> Wandler sind Transformatoren. Wenn die entsprechend stark belastet
>> werden können sie durchaus einigen Strom entnehmen. Ist nur bei den
>> üblichen Eingangswiderständen der Meßverstärker zu wenig um auch im
>> Dutzend einen RCD mit 30mA zu triggern.
>
> Ein Stromwandler(-Trafo) ist allerdings kein (an Netzspannung
> = AC-Spannungsquelle liegender/selbiger parallelgeschalteter)
> Spannungswandler(-Trafo), mit "variabler Stromentnahme".
>
> Es ist gerade Sinn und Zweck von Stromwandler-Trafos, durch
> nur minimalen primären Spannungsfall trotzdem sekundär ein
> entspr. leicht meßbares/verarbeitbares Meßsignal (als eine U,
> abfallend am R_Bürde) zu gewinnen - das auch genau sein soll.
>

Ja doch! Ich habe diese Dinger in meiner Jugend zu Dutzenden in 
Schaltschränken verbaut. Und nur ein einziges Mal (!!) vergessen die 
Kurzschlußbrücke vor dem Einschalten zu legen :-) Da ist halt nur eine 
"Windung" auf der Primärseite des "Transformators" aber das Wirkprinzip 
ist immer noch dasselbe.

: Bearbeitet durch User
Beitrag #7325999 wurde vom Autor gelöscht.
von Robert (Gast)


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Hmm, danke.

Ich bin da kein Profi, versuche deswegen alles mit meinen Worten 
zusammenzufassen.

Da ein Draht im Zählerschrank isoliert ist und wegen 
Eingangswiderständen der SCT-013 ist Spannungsabfall (Strom bleibt 
konstant) sehr, sehr klein. Deswegen für FI-Schalter nicht relevant.

Der Rest konnte ich leider nicht folgen... Ist SCT-013 eine Art 
Transformator oder nicht? Kann es bei entsprechender 
Dimensionierung/Modifikation (Eingangswiderstände enfernen, belasten, 
etc.) doch signifikant Einfluss nehmen, oder nicht? Oder wie hier 
bereits geschrieben, der Magnetfeld wird mit bzw. ohne SCT-013 erzeugt 
und soll theoretisch die Umgebung aufwärmen, da es aber sehr klein ist, 
merkt man es garnicht. Zusammenfassend hat SCT-013 gar keinen Einfluss 
auf FI-Schalter??? Oder - wieder übertrieben -, wenn ich 
hunderte/tausende von SCT-013 nutze, wird FI-Schalter doch auslösen???

Walter K. schrieb:
> Du solltest an dieser Fragestellung weiterarbeiten und unbedingt ein
> Startup gründen - am besten gleich in Berlin - denn
> Millionen Harvester werden dann  die Energiewende endlich vollenden.

Ich weiss, es ist eher Ironie, warum aber gerade Berlin???

von Walter K. (walter_k488)


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Robert schrieb:
>Zusammenfassend hat SCT-013 gar keinen Einfluss
> auf FI-Schalter??? Oder - wieder übertrieben -, wenn ich
> hunderte/tausende von SCT-013 nutze, wird FI-Schalter doch auslösen???
>

Nein, der der FI schaut ( vereinfacht ausgedrückt ) auf die 
Summe/Differenz der zu- und abfließenden Ströme.

Dein Wandler wirkt zwar auf die potentielle Energie der Elektronen, 
zapft aber keine Elektronen ab.
Insofern entsteht ein Fehlerstrom von exakt null Ampere.
Und da die Multiplikation von 0 immer wieder die 0 als Ergebnis hat, ist 
es egal ob Du tausend oder Millionen Wandler einsetzt.


> Walter K. schrieb:
>> Du solltest an dieser Fragestellung weiterarbeiten und unbedingt ein
>> Startup gründen - am besten gleich in Berlin - denn
>> Millionen Harvester werden dann  die Energiewende endlich vollenden.
>
> Ich weiss, es ist eher Ironie, warum aber gerade Berlin???

Was glaubst Du, weshalb mir Berlin spontan in den Sinn kam?

von Robert (Gast)


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Walter K. schrieb:
> Was glaubst Du, weshalb mir Berlin spontan in den Sinn kam?

Ich habe leider ZERO Ahnung... Einzig 20 Jahre Bau vom Flughafen 
Berlin-Brandenburg ging durch die Medien, hat aber mit Energiewende 
wenig zu tun...

von Johannes O. (jojo_2)


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Robert schrieb:
> aus reiner Neugier: wie groß ist der Verlust, wenn SCT-013 über L-Strang
> zum Messen angeschlossen wird?

Kommt drauf an. Die Dinger kann man aufmachen und dann reinschauen 
welcher Widerstand an der Spule hängt. Meiner Erinnerung nach war das 
ein 1/4 Watt Widerstand oder kleiner. Erst wenn wirklich Strom über L 
fließt wird da auch ein wenig Leistung umgesetzt. Diese wird aber 
üblicherweise so gering sein, im Vergleich zum gemessenen Verbraucher, 
dass du dir da gar keine Gedanken machen brauchst. Das Kabel und 
Steckverbinder haben auch ohmsche Verluste.

Mein FI fliegt da übrigens nicht. Hab zwei von den Dingern dauerhaft im 
Einsatz. Da gibt es keinen Fehlerstrom, das ist einfach ein Trafo.

von Thomas R. (thomasr)


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Johannes O. schrieb:
> Robert schrieb:
>> aus reiner Neugier: wie groß ist der Verlust, wenn SCT-013 über L-Strang
>> zum Messen angeschlossen wird?
>
> Kommt drauf an. Die Dinger kann man aufmachen und dann reinschauen
> welcher Widerstand an der Spule hängt. Meiner Erinnerung nach war das
> ein 1/4 Watt Widerstand oder kleiner. Erst wenn wirklich Strom über L
> fließt wird da auch ein wenig Leistung umgesetzt. Diese wird aber
> üblicherweise so gering sein, im Vergleich zum gemessenen Verbraucher,
> dass du dir da gar keine Gedanken machen brauchst. Das Kabel und
> Steckverbinder haben auch ohmsche Verluste.
>
> Mein FI fliegt da übrigens nicht. Hab zwei von den Dingern dauerhaft im
> Einsatz. Da gibt es keinen Fehlerstrom, das ist einfach ein Trafo.

Doch, natürlich gibt es einen Fehlerstrom. Nur ist der so extrem gering, 
daß nichts passiert. Die in deinem Haus verlegten Leitungen haben 
vermutlich höhere Ableitströme als die paar Wandler.

von oszi40 (Gast)


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Solange die richtigen Drähte am FI angeschlossen sind, sollte er 
normalerweise nicht auslösen. Die Wicklungen im FI sind so geführt, dass 
sich ihre Induktionswirkungen im fehlerfreien Zustand gegenseitig 
aufheben. Siehe Skizze Wiki 
https://de.wikipedia.org/wiki/Fehlerstrom-Schutzschalter#/media/Datei:FISkizze.svg

von Solar (Gast)


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Walter K. schrieb:
> Was glaubst Du, weshalb mir Berlin spontan in den Sinn kam?

Hierzu habe ich noch keine antwort :-)

von Grummler (Gast)


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Thomas R. schrieb:

> Wandler sind Transformatoren.

Ja.


> Wenn die entsprechend stark belastet werden können
> sie durchaus einigen Strom entnehmen.

Nein.
Sie erzeugen mittels der elektrischen Energie, die sie
der Primärseite entnehmen, in der Sekundärwicklung Spannung
und ggf. Strom.

Das ist nicht dasselbe, denn es entsteht kein Fehlerstrom,
den der FI bräuchte, um zu reagieren.


> Ist nur bei den üblichen Eingangswiderständen der
> Meßverstärker zu wenig um auch im Dutzend einen RCD
> mit 30mA zu triggern.

Nein! Gefährlicher Unsinn!

Auf der Sekundärseite eines Trafos mit getrennten
Wicklungen (d.h. kein Spartrafo) ist ein primärseitiger
FI wirkungslos -- völlig egal, ob sekundär 1µA oder 1kA
fließt.

von Grummler (Gast)


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Thomas R. schrieb:

>> Mein FI fliegt da übrigens nicht. Hab zwei von den
>> Dingern dauerhaft im Einsatz. Da gibt es keinen
>> Fehlerstrom, das ist einfach ein Trafo.
>
> Doch, natürlich gibt es einen Fehlerstrom. Nur ist der
> so extrem gering,

Nein.

<Gebetsmühle>
Ein Fehlerstrom ist ein Strom, der zwar durch die eine
Ader der Zuleitung zum Verbraucher hinfließt , aber
NICHT durch die andere Ader zurückfließt . Das kann
nur passieren, wenn eine zusätzliche elektrisch leitende
Verbindung im Stromkreis entsteht -- etwa durch einen
Fehler in Zuleitung oder Verbraucher --, durch die ein
gewisser Anteil des Stromes "abhanden kommen" kann.

Ein üblicher Transformator mit getrennten Wicklungen
entnimmt die Energie aber mittels des Magnetfeldes ,
somit entsteht gerade keine zusätzliche elektrisch
leitende Verbindung, und es entsteht durch einen
ordnungsgemäßen (d.h. nicht schadhaften) Trafo auch kein
Fehlerstrom.
Die sekundäre Belastung wirkt in absolut gleicher Weise
auf beide Anschlüsse der Primärseite -- das ist das
genaue Gegenteil eines Fehlerstromes.
</Gebetsmühle>

von Alfred B. (alfred_b979)


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"Gebetsmühle"... das ist gut. ;)

LDR schrieb:
> Thomas R. schrieb:
>> Wandler sind Transformatoren. Wenn die entsprechend stark belastet
>> werden können sie durchaus einigen Strom entnehmen. Ist nur bei den
>> üblichen Eingangswiderständen der Meßverstärker zu wenig um auch im
>> Dutzend einen RCD mit 30mA zu triggern.
>
> Und es ist ja kein Fehlerstrom.

So ist es, das hat nur äußerst indirekt miteinander zu tun:
Über die - minimale - Nichtidealität des Stromwandlertrafos.

Bei Stromwandlertrafos fließt folglich nur ein gering(st)er
Ableitstrom - grob gesagt abhängig von der genauen U_eff und
der parasitären Kapazität von Primär- zu Sekundär-Wicklung,
durch welche diese U_eff einen gewissen AC-Strom treibt ...

Diese parasitäre Kapazität ist hier extrem niedrig - zumeist
nur EINE Primärwindung sorgt allein schon recht gut dafür.

Und C ∼ Fläche / Abstand (der beiden Elektroden) bedeutet bei
Kern-mittiger Positioniereng der Primärwindung bzw. Leitung
durch maximierten Abstand nochmal minimierte C (hier, beim
diskutierten Konzept). Stromführende Leitung meist auch nicht
blank (oder nur dünn lackiert, CuL) - sondern samt Isolation
einer gewissen Stärke. Muß man aber nicht mal drauf achten...
C_parasitär ist auch so extrem gering.


(P.S.:
Nun stelle man sich auch noch (mit) vor, daß die Meßschaltung
noch galvanisch getrennt versorgt ist (aka durch Trafo), was
häufig der Fall ist (und eben genannte U_eff beeinflußt).

Und der Gipfel wäre dann noch Messung nur am ("PE-nahen") N,
was die treibende U_eff jedenfalls nochmal minimierte...

So könnte man vermutlich sogar Millionen von Stromwandlern
an einem 30mA FI betreiben. (Ok, ich habe nicht nachgerechnet
- das ist nur aus den Fingern gesaugt. Soll nur hinweisen wie
unfaßbar gering der Ableitstrom wohl sein/werden könnte.)

Kürzer gesagt:

Robert schrieb:
> Wenn ich aber mit
> 20-30 Stück gleichzeitig messe, kann es passoeren, dass der FI Schalter
> auslöst?

WEGEN der Wandler, ohne Designfehler? Völlig ausgeschlossen.)

: Bearbeitet durch User
Beitrag #7326324 wurde von einem Moderator gelöscht.
von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Robert schrieb:
> warum aber gerade Berlin???
Vor einigen Jahren hätte dort noch "Bonn" gestanden. Fazit: kleine 
Politsatire.

Thomas R. schrieb:
> Wandler sind Transformatoren.
> Wenn die entsprechend stark belastet werden können sie durchaus einigen
> Strom entnehmen.
Sie entnehmen dem Primärkreis keinen Strom. Sie übertragen lediglich 
Leistung bzw.  Energie.

Mal ein Beispiel aus der Praxis: wenn auf der Primärseite mit 2 
Anschlüssen 1A in den einen Primäranschluss hineinfließt, dann fließt 
genau dieses 1A im exakt selben Augenblick am anderen Draht wieder 
hinaus.

Dass dabei Leistung und letztlich Energie übertragen werden kann, liegt 
daran, dass gleichzeitig eine Spannung am Trafo abfällt. Also ist 
lediglich die Spannung an den beiden primärseitigen Trafoanschlüssen 
unterschiedlich. Aber sicher nicht der Strom.

Robert schrieb:
> Der Rest konnte ich leider nicht folgen...
Wird schon. Einfach noch ein paar Tage drüber nachdenken.

> Ist SCT-013 eine Art Transformator
Ja, ist er.

> Kann es bei entsprechender Dimensionierung/Modifikation
> doch signifikant Einfluss nehmen
Nein. Das, was du da Ausgangsseitig "beschalten" kannst, wirkt sich 
nicht spürbar auf die Primärseite aus.

> da es aber sehr klein ist, merkt man es garnicht.
So ist es.

> Zusammenfassend hat SCT-013 gar keinen Einfluss auf FI-Schalter???
Korrekt, hat er nicht!!!

> Oder - wieder übertrieben -, wenn ich hunderte/tausende von SCT-013
> nutze, wird FI-Schalter doch auslösen???
Nein, auch dann nicht. Allerdings sind solche "Extremwertbetrachtungen" 
immer Blödsinn, denn tausende solcher Dinger hintereinander bedingen, 
dass du ein laaaaaaaaaannnnnnges Kabel durch alle durchführst, das

1. einen spürbaren Widerstand hat, sodass das dahinter angeschlossene 
Gerät wegen des zu hohen Leitungswiderstands nicht mehr funktioniert, 
und das
2. einen großen Kapazitätsbelag in Richtung Erde hat, sodass du im Kabel 
kapazitive Ableitströme erreichen kannst, die den FI auslösen könnten.

Das Problem sind dann aber nicht die Stromtrafos, sondern die dafür 
nötige Verkabelung.

: Bearbeitet durch Moderator
von Dieter (Gast)


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Lothar M. schrieb:
> denn tausende solcher Dinger hintereinander bedingen, dass du ein
> laaaaaaaaaannnnnnges Kabel durch alle durchführst, das

Der Beitrag wurde geloescht, aber war der einzig richtig, nur ironisch.
Energieerhaltung gilt.

Die ganze Leitung mit Wandler an Wandler umschlossen, waere nichts 
anderes wie ein Trafo mit vielen Sekundaerwicklungen. Daher das Pleite 
gehen an den Stromkosten.

Aber die 5cm umschlossene Leitung durch den Wandler, machen maximal wie 
ein Meter mehr Leitung an Verlust und kann daher vernachlaessigt werden.

von oszi40 (Gast)


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Robert schrieb:
> Wenn ich aber mit
> 20-30 Stück gleichzeitig messe, kann es passoeren, dass der FI Schalter
> auslöst?

Foto Deines Messaufbaus wäre durchaus interessant.

von Dieter (Gast)


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oszi40 schrieb:
> Robert schrieb:
>> Wenn ich aber mit
>> 20-30 Stück gleichzeitig messe, kann es passoeren, dass der FI Schalter
>> auslöst?
>
> Foto Deines Messaufbaus wäre durchaus interessant.

So eine Ausloesung des FI kenne ich nur von Spezialisten, die die 
Spannungsmessung oder Stromversorgung statt zwischen L und N, auf L und 
PE klemmten zur Leistungsmessung mit den Stromwandlern.

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