Forum: Haus & Smart Home Kriechstrecken und Spannungsfestigkeit für Verteilungseinbau


von Hardy F. (hflor)


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Hallo zusammen,

ich möchte ein Relaismodul mit Leistungsmessung in ein 
Hutschienengehäuse einbauen.

Nun habe ich ein paar Fragen zur Bemessung der Isolationsabstände. Gehe 
ich von der Grundspannung 230V AC aus oder muß ich mit den 1,5 kV 
rechnen, die bei Überspannung maximal nach den Überspannungsschutz übrig 
bleiben sollten?
Der für die Messung einzusetzende Schaltkreis ACS712 hat laut Datenblatt 
2,1 kV zwischen beiden Seiten möglich, der Padabstand beträgt aber nur 
3,8 mm. Reicht das aus, oder sollte eine Fräsung zwischen die Pads? Ist 
eine Beschichtung mit Isolierlack (Plastik 70) alternativ ausreichend?

Hardy

von Florian V. (florianv)


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Die Frage ist so nicht zu beantworten, denn es gibt nicht die eine 
Isolierung für alle Fälle. Was willst Du genau?

Gehen wir mal davon aus, Du hast auf der einen Seite Netzspannung und 
die andere Seite soll nicht weiter gegenüber dem Benutzer isoliert sein. 
Dann bräuchtest Du eine verstärkte oder doppelte Isolierung.

Für ein Gerät in einer (Unter-)Verteilung würde ich 
Überspannungskategorie III ansetzen. Dann müsste die Isolierung schon 
mal 3kV (AC) Prüfspannung aushalten und eine Bemessung-Stoßspannung von 
4kV. Die Daten habe ich hier her: 
http://www.schaltrelais.de/terminologie/bemessung.htm

Du schreibst was von Überspannungsschutz. Hast Du einen 
Überspannungsschutz, der die Überspannung sicher begrenzen kann? Ein 
einfacher Varistor z.B. reicht für solche Anwendungen nicht aus, in 
einer Verteilung geht man von recht enegiereichen Überspannungen aus. 
Ich würde hier nicht rumexperimentieren, sondern mich an die Vorgaben 
der Überspannungskategorie III halten, ein zusätzlicher 
Überspannungsschutz ist dann ein Bonus.

Bedenklich finde ich die Idee, die Überspannungsfestigkeit eines 
integrierten Stromsensors zu "pimpen": Entweder er hat laut Datenblatt 
die notwendige Festigkeit - oder nicht. Hier hilft garantiert kein 
Plastiklack. Vermutlich ist die beschränkende Stelle im IC drin, da 
helfen externe Veränderungen nicht.

Soweit ich das verstehe, könntest Du den Wandler einsetzen, wenn es eine 
weitere Isolationsbarriere zur geschützten Kleinspannung gibt, die eine 
Basisisolierung bietet. Also z.B. eine isolierte Spannungsebene, die 
dann mit Optokopplern (o.ä.) von der Kleinspannungsebene getrennt ist.

Ich würde gleich einen Stromsensor einsetzen, der nicht für die USA 
110V, sondern für 230V gedacht ist.

Allgemein zu Deiner Idee eines leistungsmessenden Schaltaktors: Hast Du 
schon eine Idee einer galvanisch getrennten Spannungsmessung? Dazu noch 
kompakt, ausreichend genau und kaum Verlustleistung?

Da habe ich mich bisher vor gedrückt und bin bei einem strommessenden 
Schaltaktor hängen geblieben, der ist noch in der Mache: 
http://selfbus.forums3.com/geraete-dev-f6/strommessender-schaltaktor-t264-20.html

von Hardy F. (hflor)


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Hallo Florian,

vielen Dank für Deine Hinweise. Es geht mir bei meiner Fragen nicht um 
den Personenschutz sondern darum, daß die Elektronik auf der 
Kleinspannungsseite einen Blitzeinschlag überlebt.

Der Blitzschutz ist ganz klassisch mit einem Type-1-Anleiter vor dem 
Zähler und einer Entkopplungsspule mit einem nachfolgendem 
Type-2-Ableiter nach dem Zähler die kleinen Ableiter sitzen dann noch in 
den Steckdosen, haben ja aber keine Wirkung auf die Geräte im Verteiler.

In der Schaltung sollen auch Stromkreise auch von verschiedenen Phasen 
geschaltet werden (also 400V zwischen den Klemmen. Dazu habe ich 2polige 
Klemmen (WAGO 2604-1102) für jeden Stromkreis eingeplant, die mit einem 
Abstand von ca. 5mm zum nächsten Block eingebaut werden sollen.

Die Spannung greife ich über ein paar Widerstände ab.

Der Personenschutz ist durch die Anbindung der gesamten Technik über 
einen Switch mit Glasfasermodul in der gleichen Verteilung gegeben. Die 
gesamte Kleinspannung bleibt in der Schutzisolation der Verteilung. Da 
so ein Netzwerkübertrager ja nicht als Trennung betrachtet werden kann 
ist die einzige Berührungsmöglichkeit das Netzwerkkabel am Switch.
Das Modul soll auch keine LEDs und Taster bekommen.


Hardy

von Florian V. (florianv)


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OK, also scheint ein ordentlicher Überspannungsschutz gegeben zu sein. 
Dann scheint eine Reduktion der notwendigen Spannungsfestigkeit auf 
1,5kV denkbar, das wird dann Überspannungskategorie I.

Nach Datenblatt bekommst Du trotzdem nur Basisisolierung, da die 
Arbeitsspannung oberhalb von 184V peak liegt. Ob das in deinem 
speziellen Fall reicht, finde ich knifflig zu beurteilen.


Noch eine Korrektur meines vorigen Beitrags: Für meinen oben 
geschilderten Fall gelten die 4kV Bemessungs-Stoßspannung wohl nur für 
Basisisolierung. Ich gehe bei doppelter/verstärkter Isolierung von einem 
Aufschlag auf diesen Wert aus. Falls sich jemand auf die Angaben berufen 
möchte...

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