Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Kondensatornetzteil berührungssicher machen


von Markus H. (masterofd)


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Hallo zusammen,

ich nutze in einer Schaltung ein Kondensatornetzteil, welches identisch 
zum Artikel dieser Seite 
(https://www.mikrocontroller.net/articles/Controller_an_230V) aufgebaut 
wurde.
Die Schaltung nutzt unter anderem einen Temperatursensor der in einem 
Wasserkocher untergebracht ist. Um die Sicherheit zu erhöhen, falls 
irgendwo irgendetwas schief läuft, würde ich gerne gefährliche 
Potentiale so weit wie möglich minimieren.
Der Einsatz eines Trafos ist leider nicht möglich, da ich nur etwa 
2*2*1cm Platz habe.
Ich habe mir mal Gedanken darüber gemacht, was passiert, wenn man das 
Kondensatornetzteil auf 230V-Seite an Phase (oberer Pin im Schaltplan) 
und Erdung (unten) anschließt (R2 eventuell weglassen?). Müsste dies 
nicht funktionieren? Betrachtet man das maximale Potential an GND auf 
sekundärer Seite, kann es maximal ~0,6V über Erdung liegen. Die "5V" 
liegen dann bei 5V+0,6V.
Betrachtet man das minimale Potential an GND, kann dies aufgrund der 
Zenerdiode maximal 12V unterhalb vom "IN"-Potential des Spannungsreglers 
liegen. Dieses Potential kann aber nicht niedriger als 0,6V sein, da 
sonst die Diode zur Erdung leiten würde.

Damit müsste die sekundäre Seite frei von gefährlichen Potentialen sein 
oder habe ich etwas übersehen?

Viele Grüße,
Markus

von John (Gast)


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Markus H. schrieb:
> Damit müsste die sekundäre Seite frei von gefährlichen Potentialen sein
> oder habe ich etwas übersehen?

Ja, Du hast was übersehen: bei einem Kondensatornetzteil gibt es keine 
Sekundärseite.

Bei einer Unterbrechung in Richtung „GND“ (N), z. B. im Gleichrichter, 
liegt die gesamte restliche Schaltung auf Netzpotezial.

von Wolfgang (Gast)


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Markus H. schrieb:
> Ich habe mir mal Gedanken darüber gemacht, was passiert, wenn man das
> Kondensatornetzteil auf 230V-Seite an Phase (oberer Pin im Schaltplan)
> und Erdung (unten) anschließt (R2 eventuell weglassen?).

Das sollte der FI mitkriegen und irgendwann wird es ihm zu bunt.

von Markus H. (masterofd)


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Okay, also theoretisch ist es möglich, außer es geht irgendetwas kaputt? 
:D
Dann könnte ich von den Dioden eventuell auch 2 parallel schalten und 
die Leitungen zur Erdung doppelt ausführen... Im Normalfall sollte ja 
auch nichts kaputt gehen, wenn alles doppelt ausgeführt ist, sollte es 
ja sicher genug sein?
Im Normalfall ist die Schaltung ja auch sowieso komplett abgeschirmt.

Was den FI angeht... Einfach ausprobieren oder? Ansonsten doch an N 
anschließen und vorher genau darauf achten und messen wie rum man den 
Stecker einsteckt.

von Knollo (Gast)


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Markus H. schrieb:
> Um die Sicherheit zu erhöhen, falls
> irgendwo irgendetwas schief läuft, würde ich gerne gefährliche
> Potentiale so weit wie möglich minimieren.

Das ist mit dieser Schaltung nicht möglich und das steht auch so im 
Artikel.
Also lass den Quatsch besser bleiben, bevor noch jemand zu Schaden kommt 
!

von Wolfgang (Gast)


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Markus H. schrieb:
> Ansonsten doch an N anschließen und vorher genau darauf achten und
> messen wie rum man den Stecker einsteckt.

So eine Verdrahtung würde man dir im Zweifelsfall wohl als Vorsatz 
auslegen ...

von Markus H. (masterofd)


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Knollo schrieb:
>
> Das ist mit dieser Schaltung nicht möglich und das steht auch so im
> Artikel.
> Also lass den Quatsch besser bleiben, bevor noch jemand zu Schaden kommt
> !

Dass es nicht möglich ist, wenn man den Stecker umdrehen kann ist mir 
bewusst. Aber ich habe ja oben beschrieben warum meiner Meinung nach die 
Potentiale "sicher" sicher sind. Solange natürlich nichts kaputt geht, 
das ist klar. Kannst du begründen warum es trotzdem so nicht gehen kann, 
bzw was an der Überlegung falsch ist?

von Stefan F. (Gast)


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Es ist verboten, den Schutzleiter zu missbrauchen. Punkt.

von knollo (Gast)


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Markus H. schrieb:
> Solange natürlich nichts kaputt geht, das ist klar.

Wer garantiert das ?

Stefan U. schrieb:
> Es ist verboten, den Schutzleiter zu missbrauchen.

Weil es dann richtig gefährlich werden kann. Wird dieser unterbrochen 
(z.B. wegen schlechten Kontakt am Stecker) steht dein Wasserkocher unter 
Spannung.

Wolfgang schrieb:
> Das sollte der FI mitkriegen und irgendwann wird es ihm zu bunt.

Im Prinzip schon, aber 25 mA gelten als tödlich (zumindest hab' ich das 
mal so gelernt) und was, wenn das Teil an einer Steckdose ohne Fi steckt 
?

Nein, Basteleien mit Netzspannung müssen auch zu Hause ein Mindestmaß an 
Sicherheit bieten und das ist so nicht der Fall. Ganz besonders wenn 
Wasser im Spiel ist. Wenn die Temperatur rel. genau geregelt werden 
soll, nimm ein Steckernetzteil, dann gibt es keine größeren Probleme !

von Carsten R. (kaffeetante)


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Was verstehst du unter berührungssicher?

Es bedeutet nicht, daß eine Berührung des Netztels sicher wäre, sondern 
daß die gefährlichen spannungsführenden Teile vor Berührung sicher sind. 
Es geht also eher um die Montage damit es gar nicht erst zum 
Endkundenkontakt kommen kann!

Solange du das Kondensatornetzteil und alles was davon versorgt wird 
nicht vom Nutzer isolierst, ist die Konstruktion lebensgefährlich. Auch 
jeder indirekte, aber elektrisch leitfähige Kontakt muß zuverlässig 
unterbunden werden und zwar idiotensicher.

Markus H. schrieb:
> Die Schaltung nutzt unter anderem einen Temperatursensor der in einem
> Wasserkocher untergebracht ist.

Wenn du den Teil vom Wasser und allen Metallen etc. fern hältst, sollte 
es gehen. Das wird in vielen Kaffeemaschinen (Senseo) und anderen 
Haushaltsgeräten auch so gemacht.

: Bearbeitet durch User
von MaWin (Gast)


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Markus H. schrieb:
> Ich habe mir mal Gedanken darüber gemacht, was passiert, wenn man das
> Kondensatornetzteil auf 230V-Seite an Phase (oberer Pin im Schaltplan)
> und Erdung (unten) anschließt (

Dann fliegt der FI Schalter raus, falls du überhaupt zufällig den 
Stecker so rum in der Schukosteckdose hattest, dass wirklich Phase an 
deinem L Eingang lag, denn der FI Schalter löst aus wenn ein Fehlerstrom 
fliesst und dein Kondensatornetzteilstrom wäre zu 100% ein Fehlerstrom.

> Der Einsatz eines Trafos ist leider nicht möglich, da ich nur etwa
> 2*2*1cm Platz habe.

Oje oje du Armer, die Realität kann manchmal hart sein, aber noch lange 
kein Grund, sich so einen Blödsinn auszudenken. Nimm halt einen anderen 
Wasserkocher.

von Sebastian S. (amateur)


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Aus meiner Sicht ist die Daseinsberechtigung eines 
Kondensatornetzteiles:
Sparsamkeit (Bauteile) sowie Ersparnis (Kohle) und etwas weniger Fläche.

Nicht dazu würde ich: Komfort (Schutztrennung) und Leistung zählen.

Bisher war es IMMER so, das Schutztrennung nur mit einem Trafo (teuer, 
groß) möglich war. Das ist aber etwas, was JEDEM, der mit so etwas herum 
experimentiert, bewusst ist.

Natürlich ist es sehr einfach eine Schaltung, hinter einem 
Kondensatornetzteil, berührsicher zu machen. Das Stichwort hierzu 
lautet: Schutzisolierung - so einfach und so teuer ist das.

von Etrick (Gast)


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Immerhin dämmert dem TE, dass seine Idee gefährlich ist und er fragt 
nach der "Bewertung" seines scheinbaren Lösungswegs, weil der ihm selbst 
wohl nicht ganz geheuer ist. Da ist er schon mal weiter als manch 
anderer Bastler (und Bastler im Profipelz).

Wie zu isolieren wäre, findet man mit google unter "doppelte 
Isolierung".
Tesafilm langt nicht...


Gruß

von michael_ (Gast)


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Sebastian S. schrieb:
> Aus meiner Sicht ist die Daseinsberechtigung eines
> Kondensatornetzteiles:
> Sparsamkeit (Bauteile) sowie Ersparnis (Kohle) und etwas weniger Fläche.

Quatsch!
Nur bei sehr geringen Strömen.
Weißt du, wie groß ein 0,22µ ist und ein Printtrafo mit 20mA/6V?

von Markus H. (masterofd)


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michael_ schrieb:
> Quatsch!
> Nur bei sehr geringen Strömen.
> Weißt du, wie groß ein 0,22µ ist und ein Printtrafo mit 20mA/6V?

Wo findest du denn einen so kleinen Printtrafo? Ich habe jetzt einen 1µF 
X2 Kondensator in 26*17*9mm 
(http://www.digikey.com/product-search/en?keywords=1572-1018-ND), reicht 
für 60mA und passt exakt in die Lücke. Wenn jemand etwas mit 
galvanischer Trennung findet was maximal genauso groß ist kennt, würd 
ich mich über einen Hinweis freuen.

Anschluss an die Erdung ist aufgrund des FI's oder einem Kontaktproblem 
der Erdung doch nicht so optimal wie gedacht. Dann wohl doch lieber an 
den Nullleiter.
Aber nehmen wir mal an, dass kein Fehler auftritt (Abriss einer Leitung, 
Defekt eines Bauteils etc...) und Phase und Nullleiter nicht vertauscht 
werden können, DANN wäre meine Überlegung doch scheinbar richtig und man 
könnte es theoretisch berühren?
Sollte es zu einem Fehler kommen, kann das Potential natürlich 
lebensgefährlich sein, weshalb dies nicht die einzige 
"Sicherheitsmaßnahme" sein sollte. Aber eine Maßnahme mehr kann ja nicht 
schlecht sein.
Das ganze wird aber sowieso in einem Kunststoffgehäuse eingebaut, so 
dass eine Isolierung von der Schaltung gegeben ist.
Leider besitzt der wasserdichte Temperatursensor ein Metallgehäuse, 
dieses ist scheinbar von allen Anschlussleitungen getrennt (>20 MOhm), 
aber wenn man auch hier einen Defekt berücksichtigt, könnte das Gehäuse 
ja eventuell unter Spannung stehen, es sei denn ich stelle sicher dass 
Phase und Nullleiter wie oben beschrieben an den richtigen Klemmen 
angeschlossen werden und nicht noch ein weiterer Defekt vorliegt.

: Bearbeitet durch User
von Carsten R. (kaffeetante)


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Markus H. schrieb:
> DANN wäre meine Überlegung doch scheinbar richtig und man
> könnte es theoretisch berühren?

NNNNNEEEEEIIIIINNNNN
Ich glaube man muß es mal direkt sagen.

Es ist eine dämliche Idee! Das was du vorschlägst ist in etwa, so als 
würde ein Hochseilartist im Zirkus beim Drahtseilakt als Fallsicherung 
einen Galgenstrick um den Hals anlegen.

Solange jede Bewegung 100% Korrekt ist, überlebt man. Nennst du das 
sicher? Berühren kannst du es, wenn du es willst und auf russisches 
Roulette stehst. Natürlich kann man auch eine Berührung mit dem 
230-Volt-Netz überleben. Aber hier von berührugssicher zu sprechen ist 
hier fehl am Platz. Du hast keine Trennung von Netz und Kleinspannung. 
Man sieht nicht so ohne weiteres was man da berührt und man kann auch 
mal daneben tippen. Fzzzzt.

Theoretisch kann man auch bei einem galvanisch getrennten Netzteil die 
Primärseite an ausgewählten Stellen berühren. Das wäre noch die 
passendste Analogie. Aber deshalb von sicher zu sprechen wäre Wahnsinn. 
Und berührungssicher ist ein völlig anderer Begriff.

Laß den scheiß! Entweder du baust es galvanisch getrennt oder isolierst 
das Ganze zuverlässig vom Nutzer!

Aber du erweckst den Eindruck, daß du es dir in den Kopf gesetzt hast es 
genau so zu bauen wie du es zu Anfang gedacht hast und nur 
herumdiskutierst damit irgendwann jemand dir zustimmt, daß man es 
überleben kann um daraus zu machen:

"Er hat mir aber zugestimmt und gesagt, daß es sicher ist es zu 
berühren."

: Bearbeitet durch User
von Harald W. (wilhelms)


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Markus H. schrieb:

> Man könnte es theoretisch berühren?

...und mit etwas Glück würdest Du das auch theoretisch überleben.
Aber theoretisch könntest Du auch Anwärter für den Darwin Award
werden.

von MiWi (Gast)


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Markus H. schrieb:
> michael_ schrieb:
>> Quatsch!
>> Nur bei sehr geringen Strömen.
>> Weißt du, wie groß ein 0,22µ ist und ein Printtrafo mit 20mA/6V?
>
> Wo findest du denn einen so kleinen Printtrafo? Ich habe jetzt einen 1µF
> X2 Kondensator in 26*17*9mm
> (http://www.digikey.com/product-search/en?keywords=1572-1018-ND), reicht
> für 60mA und passt exakt in die Lücke. Wenn jemand etwas mit
> galvanischer Trennung findet was maximal genauso groß ist kennt, würd
> ich mich über einen Hinweis freuen.
>
> Anschluss an die Erdung ist aufgrund des FI's oder einem Kontaktproblem
> der Erdung doch nicht so optimal wie gedacht. Dann wohl doch lieber an
> den Nullleiter.
> Aber nehmen wir mal an, dass kein Fehler auftritt (Abriss einer Leitung,
> Defekt eines Bauteils etc...) und Phase und Nullleiter nicht vertauscht
> werden können, DANN wäre meine Überlegung doch scheinbar richtig und man
> könnte es theoretisch berühren?
> Sollte es zu einem Fehler kommen, kann das Potential natürlich
> lebensgefährlich sein, weshalb dies nicht die einzige
> "Sicherheitsmaßnahme" sein sollte. Aber eine Maßnahme mehr kann ja nicht
> schlecht sein.
> Das ganze wird aber sowieso in einem Kunststoffgehäuse eingebaut, so
> dass eine Isolierung von der Schaltung gegeben ist.
> Leider besitzt der wasserdichte Temperatursensor ein Metallgehäuse,
> dieses ist scheinbar von allen Anschlussleitungen getrennt (>20 MOhm),
> aber wenn man auch hier einen Defekt berücksichtigt, könnte das Gehäuse
> ja eventuell unter Spannung stehen, es sei denn ich stelle sicher dass
> Phase und Nullleiter wie oben beschrieben an den richtigen Klemmen
> angeschlossen werden und nicht noch ein weiterer Defekt vorliegt.

Martin, bitte teste Deine Applikation ausgiebigst an Dir.- aber erst mit 
60VAC.

 Ich finde es mehr als fahrlässig, Dir gegen Deine Sturheit und "hätte, 
würde, wäre.." auch nur einen einzigen Hinweis zu geben der anders als " 
es ist nicht möglich das, was Du vorhast mit Deinem Wissen sicher zu 
bauen" zu geben.

Und wenn Du getestet hast bist Du entweder tot oder um die Erkenntnis 
reicher, daß es so eben nicht geht.

Andere haben das schon unfreiwillig durchgemacht und daraus sind 
verbindliche Vorschriften entstanden.

Es hat einen Grund, warum Spielzeugeisenbahnen nicht mehr mit 
Vorwiderständen und Netzspannung versorgt werden, es hat einen - 
durchaus  gewachsenen - Grund, warum es Vorschriften zu elektrischen 
Sicherheit gibt, die schlicht und einfach nicht diskutabel sind. Punkt.

Daher - hol Dir Deine Absolution woanders aber nicht hier.

MiWi

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