Moin, vielleicht hätte der Beitrag eher in 'HF, Funk und Felder' gepasst, denn es geht um Funken. :D Aus Interesse habe ich mal ein bisschen gesucht, wie Medizingeräte gegen Überspannung (zum Beispiel durch Blitzeinschlag in die Leitung) geschützt werden. Dazu habe ich noch nichts so richtig Hilfreiches gefunden (wenn jemand dazu was hat, gerne her damit), aber ich habe eine Seite über Medizintechnik gefunden, in der auch sowas angesprochen wird: https://www.medizin-und-elektronik.de/stromversorgung/artikel/158271/1/ Dort steht, dass Gasableiter nur bei Gleichspannung eingesetzt werden dürfen und nicht bei Wechselspannung, weil sonst lange Zeit ein hoher Strom darüber fließt. Ich hätte eher gesagt, bei Wechselspannung hat man den Nulldurchgang und der Lichtbogen erlischt. Liege ich falsch, liegen die falsch oder ist das Beschriebene ein Spezialfall?
Gute Frage, ich versteh das auch nicht. Einerseits: So wie das geschrieben ist scheint es kein Irrtum zu sein, die Frau meinte das schon so wie sie das schrieb. Aber: > Da diese Gasentladungsableiter nicht nur spannungsbegrenzend wirken, > sondern bei erreichter Durchbruchspannung den Schaltkreis kurzschließen, > dürfen sie lediglich in DC-Schaltkreisen verwendet werden. So ziemlich jeder mir bekannte Überspannungsschutz schließt kurz, daß tun die später von der Dame empfohlenen VDRs genauso wie übrigens auch TVS-Dioden, wenn auch bei manchen Bauteilen eine bestimmte Schwellspannung nicht unterschritten wird. Aber strombegrenzend wirkt da nichts, daß ist ja auch nicht die Aufgabe eines Überspannungsschutzes, sondern allenfalls eines Überstromschutzes-und um den geht es hier ja nicht.
Ganzen Text lesen!
> Da diese Gasentladungsableiter nicht nur spannungsbegrenzend wirken, sondern bei
erreichter Durchbruchspannung den Schaltkreis kurzschließen, dürfen sie lediglich
in DC-Schaltkreisen verwendet werden. In AC-Versorgungsleitungen ist von ihrem
Gebrauch abzusehen, da ein Kurzschluss in einer Versorgungsleitung zu einem
langanhaltenden hohen Strom führt, welcher auch die Haussicherung auslösen kann
und somit die Stromversorgung für alle Geräte dauerhaft unterbrechen würde.
Folglich kommen bei AC-Versorgungsleitungen VDRs zum Einsatz.
Gemeint ist, dass Gasableiter, auch Surg-Arrester oder
Gas-Discharge-Tubes genannt, nicht direkt an *Netz*-Wechselspannung
betrieben werden sollten. Also an Versorgungskreisen mit praktisch
unbegrenzter Energie.
Normalerweise verwendet man sie als Entkopplung für Varistoren, da diese
normalerweise unter dauerhafter Spannung altern.
Tritt eine Überspannung auf, zündet der Gasableiter (Brennspannung ca.
20 V) und schließt den Stromkreis zum Varistor, dieser wird durch die
die Überspannung niederohmig und absobiert die Energie der Transiente.
Wenn der Strom wieder den Haltestrom des Gasableiters unterschritten
hat, trennt dieser wieder den Varistor vom Netz.
Bruder_M schrieb: > Gemeint ist, dass Gasableiter, auch Surg-Arrester oder > Gas-Discharge-Tubes genannt, nicht direkt an *Netz*-Wechselspannung > betrieben werden sollten. So ergibt es Sinn. Danke. Trotzdem finde ich es etwas blöd geschrieben. Warum wird AC und DC erwähnt? In DC-Versorgungsleitungen dürfte man die einsetzen und in AC-Schaltkreisen nicht? (Rhetorische Frage) Aber gut, es ist ja anscheinend geklärt.
Wühlhase schrieb: > Gute Frage, ich versteh das auch nicht. > > Einerseits: So wie das geschrieben ist scheint es kein Irrtum zu sein, > die Frau meinte das schon so wie sie das schrieb. Nö, nicht so wie sie es geschrieben hat. > Aber: >> Da diese Gasentladungsableiter nicht nur spannungsbegrenzend wirken, >> sondern bei erreichter Durchbruchspannung den Schaltkreis kurzschließen, >> dürfen sie lediglich in DC-Schaltkreisen verwendet werden. > > So ziemlich jeder mir bekannte Überspannungsschutz schließt kurz, Das ist schlicht falsch! > daß > tun die später von der Dame empfohlenen VDRs genauso wie übrigens auch > TVS-Dioden, Keine Sekunde! Schau dir mal die Kennlinien von Varistoren, Transient Voltage Suppressordioden (TVS) und Gasableitern an! Varistoren und TVS haben Kennlinien ähnlich einer Z-Diode, Varistoren bipolar, TVR uni- oder bipolar. Oberhalb der Klemmspannunng geht der Strom steil nach oben, der differentielle Widerstand ist sehr klein, aber die Spannung bricht nicht ein, es gibt KEINEN Kurzschluß! Ein Gasableiter ist da GANZ anders! Wenn der zündet, SINKT die Klemmspannung bei STEIGENDEM Strom! Es gibt Ausnahmen, die Trisil-Dioden von STM arbeiten wie Gasableiter bzw. eine Crowbar-Schaltung auf Thyristorbasis, sie schließen auch kurz. Normale TVS, u.a. die Transildioden von STM und diese eher speziellen Trisildioden (Markenbezeichnung) werden oft verwechselt! https://www.st.com/content/st_com/en/products/protection-devices/lightning-surge-protection/discrete-surge-suppressors/smp100lc.html Man kann Gasableiter schon an AC-Netzspannung einsetzen, aber ebenso wie Varistoren NUR mit einer Sicherung davor! Varistoren haben bisweilen sogar das Problem, daß sie bei "leichten" Überspannungen eher abfackeln als die Sicherung auszulösen, z.B. wenn jemand ein 230V Gerät (incl. passender Varistoren) zwischen 2 Phasen mit 400VAC anklemmt. Außerdem können Gasableiter GANZ andere Ströme und Stoßenergieen absorbieren bzw. kurzschließen als es die besten Varistoren oder gar TVS-Dioden können! 5-20kA (KILO Ampere!) sind da Standard bei kleinen 6 bzw. 8mm Typen! Damit kann man schon mal einen harten, indirekten Blitzschlag abfangen. Einen Volltreffer aber eher nicht, da reden wir eher von 50kA++. Gasableiter waren in der guten, alten Zeit in vielen Modems drin. Doch der Kostendruck hat die schnell verdrängt, darf nix kosten und soll nicht zu lange halten.
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Wühlhase (>> So ziemlich jeder mir bekannte Überspannungsschutz schließt kurz, > Falk B. schrieb: > Das ist schlicht falsch! Du kennst ihn besser als er sich selbst?
@Falk: Die Kennlinien von TVS-Dioden und Varistoren sind mir bekannt, und natürlich schließen diese Spannungsspitzen kurz, > wenn auch bei manchen Bauteilen eine bestimmte Schwellspannung nicht > unterschritten wird -> zenerartiges Verhalten. Aber genau das ist ja die Frage dieses Threads: In AC-Netzen hat man alle 10ms eine relativ langsame Umschaltung, im Gegensatz zu DC-Netzen. Meines Erachtens widerspricht das der Empfehlung im Text, bzw. wenn man Gasableiter nur mit Überstromschutz in AC-Netzen einsetzen kann, dann doch in DC-Netzen erst recht. Bruder_M schrieb: > Also an Versorgungskreisen mit praktisch > unbegrenzter Energie. Das hat aber nichts mit AC oder DC zu tun. Akkus liefern ebenfalls reichlich kA bis zu ihrer Selbstzerstörung, in Telekommunikationsanlagen hast du ebenfalls gerne DC-Kleinspannungen bei Betriebsströmen mehrer kA, genauso wie bei Elektrolyseanlagen.
Ist halt eine Frage was du willst. In DC Systemen loescht der Lichtbogen erst wieder wenn die Brennspannung, welche laecherlich klein ist unterschritten wird. Die Aufgabe bei DC wird also sein, die Sicherung, resp das Sicherungselement, sicher auszuloesen. Das ist bei AC auch moeglich. Wenn man einen VDR und einen Gasableiter in Serie setzt, wobei die VDR Spannung kleiner wie die AC Spannung ist. Bei VDRs sollte man beachten wie die spezifiziert sind. die angeschriebene Spannung bezieht sich auf einen Messstrom von 1mA. Wie bei Zehner Dioden auch. Er leitet also schon. Und es ist nicht so, dass grad oben dran der Strom Null wird. Deshalb altern die Teile ja auch. Ein Gasableiter alleine auf Netzseite geht übrigens nicht. Der ist viel zu schnell und explodiert. Der explodiert, bevor die Sicherung ausgeloest hat. Da muss man mit Spulen arbeiten. Die Dimensionierung von VDR, Gasableiter, VDR & Gasableiter sind nicht trivial.
Wühlhase schrieb: > @Falk: > Die Kennlinien von TVS-Dioden und Varistoren sind mir bekannt, Schön, aber > und > natürlich schließen diese Spannungsspitzen kurz, Diese Formulierung ist irreführend, denn einen Kurzschluß assoziert man im Allgemeinen mit was anderem, nämlich nahezu 0V bei VIEEEEL Strom. Das ist hier aber nicht der Fall. > Aber genau das ist ja die Frage dieses Threads: In AC-Netzen hat man > alle 10ms eine relativ langsame Umschaltung, im Gegensatz zu DC-Netzen. > Meines Erachtens widerspricht das der Empfehlung im Text, bzw. wenn man > Gasableiter nur mit Überstromschutz in AC-Netzen einsetzen kann, dann > doch in DC-Netzen erst recht. Eben.
Bonzo N. schrieb: > Das ist bei AC auch moeglich. Wenn man einen VDR und einen Gasableiter > in Serie setzt, Sowas KANN man machen, hab ich aber noch nicht gesehen und halte ich eher für akademisch. >wobei die VDR Spannung kleiner wie die AC Spannung ist. Typischerweise stezt man Gasableiter als "langsamen" Grobschutz direkt an den Eingang, dort können sich auch ein paar kA austoben. Dahinter ein Längselement, bei bStromversorgungen eine Drossel. Dahinter der deutlich schwächere, aber schnelle Varistor oder die TVS-Diode als 2. Stufe. > Ein Gasableiter alleine auf Netzseite geht übrigens nicht. Der ist viel > zu schnell und explodiert. Wirklich? Hast du das getestet oder kannst du das sonstwie nachweisen? Ich hab die Dinger für andere Zwecke getestet und die mit bis zu 10kA Pulsstrom gequält, wenn gleich nicht bei 50Hz sondern über eine Kondensatorentladung. Da ist rein GAR NICHTS explodiert! Klar werden die heiß, die Elektroden schmelzen langsam an und nach vielleicht 10 Schuß sind sie praktisch vollkommen hinüber (spezifiziert ist ein Schuß mit Maximalstrom), aber auch dann explodierte da rein gar nichts. > Der explodiert, bevor die Sicherung > ausgeloest hat. Da muss man mit Spulen arbeiten. Nö. Denn wenn man das di/dt mit Spulen in den (ms?) Bereich anheben wöllte, wären das Monsterteile! > Die Dimensionierung von VDR, Gasableiter, VDR & Gasableiter sind nicht > trivial. Das kommt der Sache schon näher.
Falk B. schrieb: > einen Kurzschluß assoziert man im Allgemeinen mit was anderem, nämlich > nahezu 0V bei VIEEEEL Strom. Das würde ich so nicht sagen. Für mich ist das ein Zustand, bei dem unbeabsichtigt (im Fehlerfall) ein sehr hoher Strom fließt. Strom über eine verpolte Diode in einer 3,3V-Schaltung würde ich auch als Kurzschluss bezeichnen. Wikipedia zum Beispiel ist da auch nicht eindeutig. Aber wir wissen ja, was gemeint ist.
Wühlhase schrieb: > Einerseits: So wie das geschrieben ist scheint es kein Irrtum zu sein, > die Frau meinte das schon so wie sie das schrieb. kleine Ungenauigkeiten passieren eben manchmal. die Frau heißt übrigens Stefan Suttorp
Dussel schrieb: > Wikipedia zum Beispiel ist da auch nicht eindeutig. Wikipedia ist nett und sicher ein guter Einstieg in viele Themen, aber sicher keine Referenz, wenn es um klare Formulierungen in Sachfragen der E-Technik geht. > Aber wir wissen ja, was gemeint ist. Schön, aber besonders Fachsprache sollte eindeutlich und interpretationsfrei sei, sonst gibt es des öfteren böse Überraschungen. Eine Spannungsbregrenzung ala Z-Diode/Varistor ist für mich KEIN Kurzschluß!
Hallo, > Falk B. schrieb: du argumentiert die ganze Zeit etwas volkstümlich an einer techn. Def. vorbei und widersprichst dir dabei eigentlich selbst. Sehe mal den Kurzschluss nicht nur als "Drahtbrücke", sondern eher als allg. phys. Effekt mit mathematischer Beschreibung. > Diese Formulierung ist irreführend, denn einen Kurzschluß assoziert man > im Allgemeinen mit was anderem, nämlich nahezu 0V bei VIEEEEL Strom. Ideal ist ein Kurzschluss natürlich als ein Lastwiderstand von 0 Ohm definiert. Dass dann die Spannung bei beliebigen Kurzschlußstrom 0V ist, muß man als mathematisch zwingende Schlussfolgerung annehmen. Aber wie oben schon bemerkt, ist das idealisiert! Praktisch hat natürlich auch jeder Kurzschluss einen kleinen Innenwiderstand und einen entsprechenden Spannungabfall. Deshalb sollte man also ein Kurzschluß eher definieren, als einen Lastwiderstand, der sehr viel kleiner als der Widerstand der Quelle ist. R_last << R_quelle und U_Last << U_Quelle > ist hier aber nicht der Fall. Eben das ist doch der Fall. Zitat deiner Aussage paar Artikel weiter oben: > Oberhalb der Klemmspannunng geht der Strom steil nach oben, > der differentielle Widerstand ist sehr klein, > aber die Spannung bricht nicht ein, es gibt KEINEN Kurzschluß! Doch genau das passiert doch! Die Quellspannung bricht extrem ein. Wenn man eine Quellenspannung von mehreren 10 kV annimmt, sind auch 500V Restspannung vergleichsweise klein. Und wie du selber feststellst, nimmt der differenzielle Widerstand sehr stark ab und der Laststrom wird soweit abgeleitet, bis die Restspannung am Schutzelement im Gleichgewicht mit dem Strom steht. Technisch hat das also allemal die Eigenschaften eine Kurzschlusses! Weil für den Innenwiderstand des Schutzelementes im Auslösefall genau gilt: R_last << R_quelle und U_Last << U_Quelle Abgesehen davon ist es natürlich so, dass es nicht den einen Überspannungsschutz gibt. Sondern praktisch eine ganze Staffelung von Schutzmaßnahmen einzusetzen ist. Das ist bei Überspannungsschutz für ein Gebäude bis herab zum einzelnen Gerät: Grobschutz - Mittelschutz - Feinschutz. Und natürlich werden Gasableiter auch im AC-Bereich eingesetzt und natürlich sind die da nicht ganz alleine verbaut, sondern im Zusammenwirken mit äußerem Blitzschutz, Anlagenschutz (Schmez-Si., Sicherungsautomaten), Personenschutz (z.B. Erdung, FI) usw. Bisschen schlaumachen kann man sich hier: https://www.dehn.de/de Was die Ursprungsfrage in dem Kontext angeht, ist völlig unklar, was der Fragesteller eigentlich will. Das liegt aber wohl daran, dass er überhaupt noch nicht weiß, dass diese Themen viel umfangreicher sind, als er annimmt. Gruß Öletronika
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U. M. schrieb: > Hallo, >> Falk B. schrieb: > du argumentiert die ganze Zeit etwas volkstümlich an einer techn. Def. > vorbei und widersprichst dir dabei eigentlich selbst. > Sehe mal den Kurzschluss nicht nur als "Drahtbrücke", sondern eher als > allg. phys. Effekt mit mathematischer Beschreibung. Hört, hört, der Erleuchtete spricht! > Lastwiderstand, der sehr viel kleiner als der Widerstand der Quelle ist. > R_last << R_quelle und U_Last << U_Quelle So weit, so gut. >> ist hier aber nicht der Fall. > Eben das ist doch der Fall. FALSCH! > Zitat deiner Aussage paar Artikel weiter oben: >> Oberhalb der Klemmspannunng geht der Strom steil nach oben, >> der differentielle Widerstand ist sehr klein, >> aber die Spannung bricht nicht ein, es gibt KEINEN Kurzschluß! > Doch genau das passiert doch! Die Quellspannung bricht extrem ein. Keine Sekunde! Wenn eine TVS bei 100V klemmt, hat man immer noch 100V und ein bisschen mehr. Wo bricht da was ein? Gar nicht! Allerdings steigt der Strom stark an und das proportionale Ansteigen der Spannung wird verhindert. > Wenn man eine Quellenspannung von mehreren 10 kV annimmt, sind auch 500V > Restspannung vergleichsweise klein. > > Und wie du selber feststellst, nimmt der differenzielle Widerstand sehr > stark ab und der Laststrom wird soweit abgeleitet, bis die Restspannung > am Schutzelement im Gleichgewicht mit dem Strom steht. > > Technisch hat das also allemal die Eigenschaften eine Kurzschlusses! Nö. > Weil für den Innenwiderstand des Schutzelementes im Auslösefall genau > gilt: > R_last << R_quelle und U_Last << U_Quelle Nö, denn du haust normalen Widerstand und differentiellen Widerstand in eine Kiste. So einfach geht das nicht! Und schon gar nicht mit Widerständen und Spannungen im direkten Vergleich! Ein Gasableiter oder eine Crowbar auf Thyristorbasis machen einen realen Kurzschluß, eben weil dort die Klemmenspannung im Fehlerfall DEUTLICH unter der Nennspannung im Normalbetrieb liegt.
Hallo, > Falk B. schrieb: > Keine Sekunde! Wenn eine TVS bei 100V klemmt, hat man immer noch 100V > und ein bisschen mehr. Wo bricht da was ein? Die ÜBERSPANNUNG!!!!!!!! Die könnte sonst ohne die Bauteile zur Spannungsbegrenzung bis auf edliche kV oder bis einige 10 kV ansteigen! > Gar nicht! Ja, weil der "Kurzschluss" durch das Begrenzungselement es verhindert. R_last << R_quelle > Allerdings steigt der Strom stark an und das proportionale > Ansteigen der Spannung wird verhindert. Ah ja, und warum fließt plötzlich so viel Strom und woher kommt das Ansteigen der Spannung, die da begrenzt werden muß??? (nicht Ursache und Wirkung vertauschen). Was ist in dem Fall also die Quelle der Überspannung? > Ein Gasableiter oder eine Crowbar auf Thyristorbasis machen einen > realen Kurzschluß, eben weil dort die Klemmenspannung im Fehlerfall > DEUTLICH unter der Nennspannung im Normalbetrieb liegt. Was interessiert den hier die "Nennspannung". Die Störspannung und deren Quelle sind in der Betrachtung viel wichtiger. Nur weil du so auf die Nennspannung fixiert bist, willst du den Wald vor Bäumen nicht sehen? Denke noch mal drüber nach. Gruß Öletronika
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Bei Dc verlöscht er oberhalb der Versogung wieder oder erhält einen Strom der die Sicherung auslösen läßt. - Alles Gut . Bei Ac besteht die Gefahr das der Nulldurchgang zu wenig Zeit läßt ihn vollständig zu löschen so das der Strom mit der nächsten Halbwelle wieder steigt. Im ungünstigsten Fall der aber unterhalb des Ansprechstromes der Sicherung bleibt so das er Gasentladungslampe spielt was ihn bald zerstört.
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