Netzteil => Spannung gegen PE

OP #7853195
Lesenswert?

Hi,

ich bastle mir gerade einen Sensorkasten für mein Gewächshaus - da ein Rasenmäherroboter eingezogen ist, liegt da jetzt Strom drinnen und da bietet sich dass irgendwie an.

Als µC kommt ein ESP32 mit Tasmota zum Einsatz, soweit nix ungewöhnliches.

Netzteil ist ein Mean Well HDR-15-5 Hutschienen-Netzteil ( https://www.conrad.de/de/p/mean-well-hdr-15-5-hutschienen-netzteil-din-rail-5-v-dc-2-4-a-12-w-anzahl-ausgaenge-1-x-inhalt-1-st-1894091 )

Beim basteln hatte ich dann plötzlich ein unschönes Kribbeln als ich mal das Gehäuse des ESP und gleichzeitig die geerdete Hutschiene berührt habe. Also mal gemessen:

Alle drei sekundärseitigen Spannungslevel (GND, +3,3V und +5V) haben gegen PE eine Spannung von ~145V und einen Kurzschlusstrom von ca. 12mA. Wenn ich N und L vertausche, habe ich noch ~95V und ~7,8mA. Einen "Kribbeltest" habe ich hier allerdings nicht mehr durchgeführt.

Versucht habe ich auch Ferritkerne primär- & sekundärseitig möglichst nah an das Netzteil ran. Kein nennenswerter Erfolg.

Mir würde jetzt noch vorschweben, GND auf PE zu legen. Aber bei 7,8mA habe ich schon fast 1/3 des Fehlstromes vom FI zusammen. Andere Idee war, das ganze als Festinstallation zu machen und dann GND auf N zu legen. Finde ich aber auch total unschön. Birgt halt die Gefahr, wenn man doch mal was bastelt, dass man wieder was verwechselt. Außerdem müsste ich irgendwie einen Netzschalter unterbringen - und den auch doch irgendwie gut wassergeschützt - in einem Gewächshaus wird halt auch schonmal gegossen...

Was kann ich den noch machen?

VG da_user

#7853199
Lesenswert?

Nichts. Lasse es so. Das sind die Leckströme der Funkentstörkondensatoren und die sind völlig ungefährlich. Miss doch mal unter Last, dann brechen die Spannungen rasch zusammen. Duspol ist das Zauberwort.

Ich hoffe doch, dass dein Netzteil in einem IP67-Kasten montiert ist, oder?

#7853214
Lesenswert?

Helmut -. schrieb:

Nichts. Lasse es so. Das sind die Leckströme der Funkentstörkondensatoren und die sind völlig ungefährlich.

Dummfug erster Güte: Matthias S. schrieb im Beitrag #7853195:

einen Kurzschlusstrom von ca. 12mA.

.. sind weder ungefährlich noch tolerierbar.

Ich frage allerdings, ob Matthias S. da nicht falsch gemessen hat, 12mA sind mehr als nur "ein unschönes Kribbeln".

#7853309
Lesenswert?

Matthias S. schrieb:

Alle drei sekundärseitigen Spannungslevel (GND, +3,3V und +5V) haben gegen PE eine Spannung von ~145V und einen Kurzschlusstrom von ca. 12mA.

Also hast du bei angeschlossenem µP-Gebastel gemessen, sonst hättest du ja keine 3,3 V.

Trenn erstmal die Sekundäranschlüsse des Netzteils ab und miss dann an beiden Seiten der Trennstelle gegen PE. So kannst du Fehler an deiner µP-Bastelei ausschließen.

Wenn dann immer noch diese Stromwerte messbar sind, dann nimm das Netzteil aus dem Gewächshaus, schließ es im Wohngebäude provisorisch an eine Steckdose an und miss dort. Dann weißt du, ob das Netzteil defekt ist oder ein Problem in der Installation des Gewächshauses vorliegt.

Gast #7853315
Lesenswert?

Helmut -. schrieb:

Das sind die Leckströme der Funkentstörkondensatoren und die sind völlig ungefährlich.

So ist das normalerweise. Aber 12 mA oder 7,8 mA ist zu viel. Das würde auch nicht nur ein "bisschen" Kribbeln, sondern heftig. Möglicherweise misst das Multimeter Misst, weil die Schaltfrequenz höher als 50 Hz ist.

Da würde ich nochmal weiter nachforschen. Ggf kannst du damit zu einem Elektriker gehen, der kann das ganz schnell mit seinem Prüfgerät kontrollieren.

Rolf schrieb:

Wenn dann immer noch diese Stromwerte messbar sind, dann nimm das Netzteil aus dem Gewächshaus, schließ es im Wohngebäude provisorisch an eine Steckdose an und miss dort. Dann weißt du, ob das Netzteil defekt ist oder ein Problem in der Installation des Gewächshauses vorliegt.

Guter Vorschlag.

OP #7853349
Lesenswert?

Rolf schrieb:

Trenn erstmal die Sekundäranschlüsse des Netzteils ab und miss dann an beiden Seiten der Trennstelle gegen PE. So kannst du Fehler an deiner µP-Bastelei ausschließen.

Habe ich tatsächlich gemacht während du deinen Beitrag geschrieben hast. Gibt keine Veränderung. Auch mal den Bildbeweis im Anhang.

Das ganze Gebilde ist zum Glück noch gar nicht im Gewächshaus. Den Tipp mit einer anderen Steckdose werde ich aber mal umsetzen.

Manfred P. schrieb:

Ich frage allerdings, ob Matthias S. da nicht falsch gemessen hat, 12mA sind mehr als nur "ein unschönes Kribbeln".

"unschön" ist ja immer eine subjektive Definitionssache. Dann kommt noch der erste Schreck dazu. Ich werde jetzt aber nicht mehr im Eigenversuch weiter testen wie "unschön" bis "heftig" das Kribbeln im weniger subjektiven Eindruck den so ist. ;-)

Helmut -. schrieb:

Ich hoffe doch, dass dein Netzteil in einem IP67-Kasten montiert ist, oder?

Ja. Allerdings gibt es ja die Empfehlung da trotzdem eine Öffnung zu schaffen um Kondenswasser durch Luftdruckänderungen zu vermeiden. Bin da etwas hin und her gerissen.

Rainer W. schrieb:

... bei welcher Last?

Der ESP32, zwei DS18B20, zwei DHT22.

Ach ja: weil tatsächlich noch nicht erwähnt: Spannung und Strom sind in AC!

Angehängte Dateien:
#7853369
Lesenswert?

Das von HH bemerkte Problem bei der Messung ist sicherlich das Größte.

Zusätzlich würde ich aber auch ein Multimeter mit TrueRMS verwenden.

Denn Du hast es hier mit einem Schaltnetzteil ohne Last zu tun. Die gehen dann zum Stromsparen in einen Pulse-Skipping-Modus oder ähnliches und das führt zu Stromformen die sehr sehr weit weg vom Sinus sind. Wie der Leckstrom der Stromaufnahme des Netzteils folgt ist dann nochmal eine andere Sache. Ich würde daher der Messung erst mit einem TrueRMS-Multimeter wirklich trauen.

(Firma: Chipwerkstatt) #7853394
Lesenswert?

Matthias S. schrieb:

Die Frage wäre, welche Schutzklasse das Netzteil hat. Bei Schutzklasse 2 darf der Berührstrom nicht grösser als 500µA (0,5mA) sein

Die Frage hättest Du Dir sparen können. Ich habe das DaBla angefügt, für alle die der englischen Sprache mächtig sind.

Mein Traco Power 24V NT erzeugt im AC-Messbereich gegen Erde gerade mal 3,3V 'statische' Spannung. Da kribbelt nix.

Du kannst ja mal mit nem Widerstand zw. 470K - 1M den Gnd gegen PE legen, was dann noch ansteht.

Messfehler, siehe Hinz z.B. denke ich mir eher. Das Meanwill ist lt. Datasheet netzgetrennt. Außer meanwill macht falsche Angaben, was ich aber nicht glaube.

Gast #7853458
Lesenswert?

Rolf schrieb:

Ja, schon, aber bei den zulässigen 0,5 mA kribbelt es doch noch nicht?

Normalerweise nicht.

Kribbeln habe ich nur bei einer Spülmaschine gespürt, wo sich herausstellte, dass die Erdung in einem Verlängerungskabel unterbrochen war.

#7853528
Lesenswert?

Hallo Matthias,

Matthias S. schrieb:

Allerdings gibt es ja die Empfehlung da trotzdem eine Öffnung zu schaffen um Kondenswasser durch Luftdruckänderungen zu vermeiden. Bin da etwas hin und her gerissen.

hierfür gibt es Druckausgleichsstopfen die man an der Unterseite des Gehäuses befestigt.

Ein Beispiel von vielen: EVPS 12 BK von Wika https://www.wiska.com/de/143/pde/10102370/EVPS-12.html

Mit freundlichen Grüßen Guido

#7853586
Lesenswert?

Thomas S. schrieb:

Der geht vom DC-Zwischenkreis zum Ausgang.

Dann müsste ein PE-Anschluss vorhanden sein.

Nein. Der das kribbeln verursachende Y Kondensator sitzt nicht im Netzfilter nach PE, sondern geht von -Primärelko zu -Sekundärelko und dämpft die über den Trafo auf die Sekundärseite übertragene HF, um die EMV einzuhalten. Weil das billiger ist wie eine Schirmlage. Im Bild ist das der blaue über dem Sicherheitsschlitz in der Platine.

Angehängte Dateien:
(Firma: Chipwerkstatt) #7853599
Lesenswert?

Wolf17 schrieb:

Thomas S. schrieb:

Der geht vom DC-Zwischenkreis zum Ausgang.

Dann müsste ein PE-Anschluss vorhanden sein.

Nein. Der das kribbeln verursachende Y Kondensator sitzt nicht im Netzfilter nach PE, sondern geht von -Primärelko zu -Sekundärelko und

Ich denke nicht, dass das abgebildete Mini-NT einem Mean-Well annähernd vergleichbar ist. Das abgebildete Teil ist doch nur Plunder.

Gast #7853601
Lesenswert?

Thomas S. schrieb:

Wolf17 schrieb:

Thomas S. schrieb:

Der geht vom DC-Zwischenkreis zum Ausgang.

Dann müsste ein PE-Anschluss vorhanden sein.

Nein. Der das kribbeln verursachende Y Kondensator sitzt nicht im Netzfilter nach PE, sondern geht von -Primärelko zu -Sekundärelko und

Ich denke nicht, dass das abgebildete Mini-NT einem Mean-Well annähernd vergleichbar ist. Das abgebildete Teil ist doch nur Plunder.

Du liegst meilenweit daneben.

OP #7853611
Lesenswert?

H. H. schrieb:

Deine Strommessung ist Mist! Du hast die rote Messstrippe in die falsche Buchse am DMM gesteckt.

Kannst du dir vorstellen, wie doof ich bei deinem Beitrag geschaut habe? Ich schiebe jetzt einfach mal auf "aufgrund von zwei Kindern generell durch und Strommessungen mache ich auch so gut wie nie". Mit der Messstrippe in der richtigen Buchse komme ich tatsächlich auf 0.00mA.

Eigentlich hätte ich ja erwartet, dass der Messwert bei der falschen Buchse einfach wild hin und her schwankt - Rauschen quasi. Aber dass der sich auf einen sauberen - irgendwie auch noch pausiblen Wert einpendelt...

Gerd E. schrieb:

Ich würde daher der Messung erst mit einem TrueRMS-Multimeter wirklich trauen.

Habe eines aus meinem Arbeitswerkzeug genommen. Ohne Last GND gegen PE ca. 80V, +5V gegen PE ca. 50V. mit Last (ESP + Sensoren, siehe oben): beide male ca. 50V

Kurzschlussstrom in allen Varianten: 0,00mA.

Thomas S. schrieb:

Du kannst ja mal mit nem Widerstand zw. 470K - 1M den Gnd gegen PE legen, was dann noch ansteht.

Das halte ich derzeit für die sinnigste Vorgehensweise. Irgendwelche Einwände oder andere Ideen?

Guido C. schrieb:

Ein Beispiel von vielen: EVPS 12 BK von Wika https://www.wiska.com/de/143/pde/10102370/EVPS-12.html

Danke!

#7853617
Lesenswert?

Matthias S. schrieb:

Kurzschlussstrom in allen Varianten: 0,00mA.

ok, also Messfehler und das Netzteil verhält sich normal.

Du kannst ja mal mit nem Widerstand zw. 470K - 1M den Gnd gegen PE legen, was dann noch ansteht.

Das halte ich derzeit für die sinnigste Vorgehensweise. Irgendwelche Einwände oder andere Ideen?

Wenn Du es genauer wissen willst schaltest Du einfach bei Deinem Multimeter die restlichen 6 Stellen frei ;)

Alternativ in einen kleineren Messbereich wechseln.

Oder wenn das Multimeter den nicht hat, dann improvisieren:

  • Widerstand im Bereich 470k bis 1M nehmen
  • Mit der Widerstandsfunktion des Multimeters nachmessen, genauen Wert notieren
  • Widerstand zwischen Sekundär-GND und PE verbinden
  • Mit dem Multimeter Spannungsabfall über dem Widerstand messen
  • Aus Spannungsabfall und Widerstandswert den Strom errechnen
#7853654
Lesenswert?

H. H. schrieb:

in der richtigen Buchse komme ich tatsächlich auf 0.00mA.

Das ist schon wieder verdächtig. Evtl ist die Sicherung im DMM durch.

oder Netzteil nicht eingeschaltet, oder DC gewählt, oder Messpitzen keinen Kontakt, oder... Bei 0,00mA erwarte ich kein kribbeln. 1nF 230V 50Hz und Sinus ergäben 70µA. Das VC820 hätte einen 400µA AC Bereich (2%+5dig).

#7853694
Lesenswert?

Hatten soetwas letztens auch auf der Arbeit auch. SK2 nach Messung kamen 145µA raus der Grenzwert liegt bei 500µA. Der Kollege hatte ein ESD-Band um dieses hat ja auch nochmal 1 MOhm Widerstand hat. Denke dieser gemessene Wert wird auch stark gemittelt sein da das Messgerät sicherlich keine zweistelligen kHz auswerten kann wie sie beim Übertrager eines Schaltnetzteils austreten.

Die Netzteile die primärseitig PE führen haben das Problem meist nicht da hier die Entstörmaßnahmen meist gegen PE durchführt werden.

Bei einem Netzteil mit galvanischer Trennung schwebt das Potential ja eh irgendwo, da darf man auch nicht gegen PE sondern gegen den anderen Abgriff messen. Deswegen war hier das ESD Band kontroproduktiv.

#7853702
Lesenswert?

Rolf schrieb:

Ja, schon, aber bei den zulässigen 0,5 mA kribbelt es doch noch nicht?

Kommt drauf an. Mein Tablett hat ein Steckernetzteil ohne PE und liegt zum Laden meistens auf dem Herd. Das Glaskochfeld hat einen geerdeten Rand, mit der Hand darauf den 5V-Stecker angefasst, hat es leicht gebissen.

Gemessen habe ich um 100V AC bzw. 150 µA.

Thomas schrieb:

Hatten soetwas letztens auch auf der Arbeit auch. SK2 nach Messung kamen 145µA raus

Realistisch.

Der Kollege hatte ein ESD-Band um dieses hat ja auch nochmal 1 MOhm Widerstand hat.

145µA mal 1Meg gibt 150 Volt. Bei den typischen Y-Anordnungen hat man leer etwa die halbe Netzspannung, da dürfte eigentlich nichts mehr spürbar sein.

OP #7853801
Lesenswert?

Wolf17 schrieb:

oder Netzteil nicht eingeschaltet, oder DC gewählt, oder Messpitzen keinen Kontakt, oder... Bei 0,00mA erwarte ich kein kribbeln.

Ich werde da heute Abend nochmal nachmessen. Mir ist nä(h)mlich noch eine andere "Fehlerquelle" aufgefallen: Ich habe bei keiner Messung mehr L und N getauscht (Schuko gedreht)! Und dann gucke ich gleich mal, ob das Netzteil so wie es jetzt angeschlossen ist, vielleicht sogar 'richtig' angeklemmt ist.

OP #7854240
Lesenswert?

Also, ich habe nochmal gemessen. Sicherung vom Messgerät ist nicht durch: habe damit mal den Strom den der ESP so saugt gemessen, da wird was angezeigt. Dann auf AC umgeschaltet und nach meiner Messung nochmal zur Sicherheit den Strom durch ein Glühlämpchen am AC-Netzteil - das Ding misst.

Messwerte gerundet, jeweils angegebenes Potential gegen PE.

1
Einmal Netzteil korrekt angeschlossen (L=L; N=N):
2
            GND       |   +5V
3
ohne Last: 91V / 0mA  | 91V / 0mA
4
mit Last:  92V / 0mA  | 92V / 0mA
5
                      |
6
Dann Netzteil falsch angeschlossen (L=N; N = L)
7
ohne Last: 144V / 0mA | 144V / 0mA
8
mit Last:  143V / 0mA | 143V / 0mA

"Kribbeltest" habe ich wie gehabt ausstehen lassen. Ich kanns mir aber nicht erklären. Ich glaube es ist aber nachvollziehbar, dass ich keinen weiteren "Kribbeltest" durchführen will. Ich wüsste jetzt auch nicht, dass ich irgendwo anders hingekommen wäre.

Gerd E. schrieb:

Wenn Du es genauer wissen willst schaltest Du einfach bei Deinem Multimeter die restlichen 6 Stellen frei ;)

Ich bin eigentlich auf den Trichter gekommen, das nicht zum Messen zu machen, sondern auf diese Art dauerhaft GND auf PE zu ziehen. Bei 0mA mache ich mir da wegen den RCD auch keine Sorgen, und wenn da 0,5-1M dazwischen klemmen, noch weniger.

(Firma: Chipwerkstatt) #7854422
Lesenswert?

Matthias S. schrieb:

Bei 0mA mache ich mir da wegen den RCD auch keine Sorgen, und wenn da 0,5-1M dazwischen klemmen, noch weniger.

Anscheinend weißt Du nicht, wie ein Fi funktioniert. Wenn Dein Problem nach dem Übertrager / Trafo im MeanWell entsteht, jukt es den FI nicht im geringsten. Und den Kribbeltest solltest Du machen. Da wird nix sein. Sollte aber ein anderer da irgendwo hinlangen, könnte es sein, dass Du dann ein Problem hast.

OP #7854446
Lesenswert?

Wolf17 schrieb:

Matthias S. schrieb:

0mA

Im Display stand links AC? Und die beiden mittleren Buchsen benutzt?

Die beiden µA Bereiche haben eine eigene Schalterposition!

Ich habe nicht mit dem Multimeter aus dem Foto gemessen, sondern mit einem TrueRMS aus meiner Arbeit. Falsche Bedienung oder defektes Messgerät habe ich versucht durch meine Kontrollmessungen auszuschließen. Die Strommessungen habe ich auch wiederholt, da mir die 0mA auch nicht koscher vorkamen.

Thomas S. schrieb:

Anscheinend weißt Du nicht, wie ein Fi funktioniert. Wenn Dein Problem nach dem Übertrager / Trafo im MeanWell entsteht, jukt es den FI nicht im geringsten.

Ein RCD misst den Summenstrom aller Phasen + N. Ist die Abweichung zu groß löst er aus. Wo der Strom "abhaut" und nicht über N od. L abfließt, sollte dem RCD eigentlich egal sein.

(Firma: Chipwerkstatt) #7854740
Lesenswert?

Rolf schrieb:

Au weia.

Was heist da 'Au weia' ?

Fi : Die Summe aller zufließenden Ströme = die Summe aller abfließenden Ströme. Ist zwischen einer Phase und dem Null ein Unterschied, löst er aus. Es interessiert nicht, wenn ein Draht, nach einem Trafo/ Trenntrafo mal am Boden fällt, oder Du diesen in die Hand nimmst. Solange Du nicht beide in der Hand hast. Oder Du den Draht auf den PE legst. Es passiert nix.

#7854756
Lesenswert?

Thomas S. schrieb:

Es interessiert nicht, wenn ein Draht, nach einem Trafo/ Trenntrafo mal am Boden fällt, oder Du diesen in die Hand nimmst. Solange Du nicht beide in der Hand hast. Oder Du den Draht auf den PE legst. Es passiert nix.

Wenn du einen solchen Draht in die Hand nimmst oder mit dem PE verbindest, fließt ein Strom von L am Netzgeräte-Eingang durch deinen Körper und/oder den PE zurück bis zu dem Punkt, man dem PE und N verbunden sind. Dieser Strom ist im Idealfall null und im Normalfall extrem gering, aber wir reden hier ja von einem Problemfall (Trafo mit mangelhafter Isolation zwischen den Wicklungen).

Also steigt der Strom in L, nicht aber der in N. Deswegen sieht der FI eine Differenz zwischen L und N, die – wenn sie groß genug ist – ihn auslösen lässt.

(Firma: Chipwerkstatt) #7854795
Lesenswert?

Rolf schrieb:

Wenn du einen solchen Draht in die Hand nimmst oder mit dem PE verbindest, fließt ein Strom von L am Netzgeräte-Eingang durch deinen Körper und/oder den PE zurück bis zu dem Punkt, man dem PE und N verbunden sind. Dieser Strom ist im Idealfall null und im Normalfall extrem gering, aber wir reden hier ja von einem Problemfall (Trafo mit mangelhafter Isolation zwischen den Wicklungen).

Also steigt der Strom in L, nicht aber der in N. Deswegen sieht der FI eine Differenz zwischen L und N, die – wenn sie groß genug ist – ihn auslösen lässt.

Nix begriffen. Lerne mal die Funktionsweise

  1. Von einem FI
  2. Die Funtion eines Trenntrafo - oder eben Übertrager

Wenn du einen solchen Draht in die Hand nimmst oder mit dem PE verbindest, fließt ein Strom

von wo nach wo?

#7854803
Lesenswert?

Vielleicht mögt ihr jeweils eine kleine Skizze beilegen, dann wird's leichter verständlich. Ich hab den Eindruck, jeder weiß wie ein FI funktioniert, und jeder hat einen bestimmten Fall im Kopf, wo er auslöst oder nicht auslöst, nur die Kommunikation, um welchen Fall es geht, scheint schwierig.

Antwort schreiben

Bitte melde dich an, um einen Beitrag zu schreiben.

oder

Mit Google-Account einloggen

Die Registrierung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.

Jetzt registrieren