Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Spannungsteiler für Hochspannungsmessung


von Elektro F. (elektrofuzzi)


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Hallo Miteinander,

ich habe eine Frage zur Hochspannungsmessung.

Es geht dabei um den Bereich 20kv - 40kv, der allerdings aus ca 12V/1A 
hochtransformiert wurde, und daher einen sehr geringen Strom hat. Es 
müsste sich dabei um den Mikroamperebereich handeln.

Nun zur Situation. Ich habe ein Messgerät mit 10MOhm Innenwiderstand 
(konstant, kein Auto Range) und maximalem Messbereich von 
1000VDC/750VAC. Kann ich daher mit einem 10GOhm Widerstand in Reihe und 
die dadurch gegebene Spannungsteilung von 1:1000 die Hochspannung 
anstelle im KV im V Bereich messen?

Ich habe ähnliches im Netz gefunden wo sich jemand eine 
Hochspannungs-Messsonde (für geringe Ströme!) damit auf günstige Weise 
gebaut hat und würde das auch gerne so machen. Ich habe dazu allerdings 
nicht ausreichend Information gefunden und würde es gerne vermeiden mein 
Messgerät zu braten :-)

Daher meine Fragen, von denen ich hoffe, dass mir die jemand beantworten 
kann:

1. Kann ich damit so vorgehen wie ich beschrieben habe (entsprechende 
Isolierung und Sicherheitsvorkehrungen natürlich vorausgesetzt), oder 
gibt es etwas, was ich dabei nicht bedacht habe?
2. Ich habe 2 Ausgänge, die ich messen möchte, weiss aber nicht was 
davon die Masse bzw. die Spannung ist. Ist das problematisch beim Messen 
bzw. gefährlich für das Messgerät, oder ist eine "Verpolung" bei diesem 
Aufbau möglich?
3. Ich habe einen entsprechenden 10GOhm/10W Widerstand gefunden, der 
allerdings nur bis zu 20KV zugelassen ist. Bei entsprechender Isolierung 
und nur sehr kurzzeitigen Messzyklen, könnte ich diesen Widerstand dann 
bis zu 40KV verwenden?


Vielen Dank im Voraus

: Verschoben durch Moderator
von Sebastian R. (sebastian_r569)


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Elektro F. schrieb:
> 3. Ich habe einen entsprechenden 10GOhm/10W Widerstand gefunden, der
> allerdings nur bis zu 20KV zugelassen ist. Bei entsprechender Isolierung
> und nur sehr kurzzeitigen Messzyklen, könnte ich diesen Widerstand dann
> bis zu 40KV verwenden?

Die Spannungsfestigkeit hat nichts mit der Dauer zu tun. Die Isolierung 
in dem Widerstand ist nur für 20kV ausgelegt. Es kann also passieren, 
dass dir bei 40kV die Isolierung im Widerstand selber durchschlägt und 
du die volle Spannung aufm Messgerät hast.

Also lieber 2 5GOhm in Reihe.

Ansonsten sollte das so funktionieren und eine Verpolung sollte auch 
unkritisch sein, sofern dein Messgerät potentialfrei ist.

(Keine Garantie auf irgendetwas. Ausprobieren auf eigene Gefahr ;) )


Zum Querlesen:
https://www.fingers-welt.de/gallerie/eigen/elektro/roentgen/roentgen.htm

von Harald W. (wilhelms)


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Elektro F. schrieb:

> 1. Kann ich damit so vorgehen wie ich beschrieben habe (entsprechende
> Isolierung und Sicherheitsvorkehrungen natürlich vorausgesetzt),

Grundsätzlich ja, ein sicherer Betrieb ist m.E. allerdings nur mit
fertigen HV-Tastköpfen machbar.

> oder gibt es etwas, was ich dabei nicht bedacht habe?

Ja, den Schutz des Bedieners gegen Stromschläge.

> 3. Ich habe einen entsprechenden 10GOhm/10W Widerstand gefunden, der
> allerdings nur bis zu 20KV zugelassen ist. Bei entsprechender Isolierung
> und nur sehr kurzzeitigen Messzyklen, könnte ich diesen Widerstand dann
> bis zu 40KV verwenden?

Vermutlich nicht, da es da zu Überschlägen kommen würde.

: Bearbeitet durch User
von AufArbeit (Gast)


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Parallel zu dem Messgerät könntest du eine Schutzdiode einsetzen. Die 
kapazitiven Effekte sind schwer abzuschätzen bei so hohen Spannungen. Da 
könnte für eine kurze Zeit erst der kapazitive Spannungsteiler wirken, 
bis dann der ohmsche Teiler wirkt.

von Georg (Gast)


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Elektro F. schrieb:
> wo sich jemand eine
> Hochspannungs-Messsonde (für geringe Ströme!) damit auf günstige Weise
> gebaut hat

Ein geeigneter Widerstand ist nur ein Teil der Lösung, dazu kommt eine 
berührsichere Ausführung, die für diese Spannungen ausgelegt ist - da du 
das sicher nicht garantieren kannst, würde ich dringend empfehlen, 
Messungen nur druchzuführen, wenn du selbst nichts berühren kannst und 
auch für 40 kV weit genug von deinem Aufbau entfernt bist.

Ein Physiker hat mir mal glaubhaft erklärt, Spannungen im Bereich 30 kV 
wären die tödlichsten überhaupt: 300 kV spürt man deutlich wenn man auch 
nur in die Nähe kommt, 30 kV aber nicht, da ist man einfach tot bevor 
man weiss warum.

Georg

von Sebastian R. (sebastian_r569)


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Georg schrieb:
> Spannungen im Bereich 30 kV
> wären die tödlichsten überhaupt:

Die Spannung ist so ziemlich egal. Strom macht schwarz, klein und 
hässlich.

Auch 30kV können nur als Kribbeln wahrnehmbar sein, solange der Strom 
klein genug ist (Picoampere vermutlich).

Sobald eine Spannung zulässt, dass ~40mA durchs Herz fließen, ist es 
auch egal, ob dich 3, 30 oder 300kV ins Nirvana brutzeln. Auch wenn mit 
steigender Spannung natürlich das Risiko eines ungewollten Kontaktes 
steigt.

: Bearbeitet durch User
von Marek N. (Gast)


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Unser Physiklehrer fuchtelte mal mit einen Kugelschreiber vorm 
Bandgenerator rum, bis er eine gezappt bekam.
Danach wusste jeder, was Spitzeneffekt ist.

Wenn du öfters an Hochspannung messen möchtest, wäre sicher das das 
zuverlässigste: 
https://www.reichelt.de/hochspannungstastkopf-300-hz-1000-mohm-testec-hvp-40-p32426.html?&trstct=pos_2

von Falk B. (falk)


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Marek N. schrieb:
> Wenn du öfters an Hochspannung messen möchtest, wäre sicher das das
> zuverlässigste:
> 
https://www.reichelt.de/hochspannungstastkopf-300-hz-1000-mohm-testec-hvp-40-p32426.html?&trstct=pos_2

Nett, hat aber nur 1GOhm. Macht an 40kV 40uA bzw. 1,6W. Wenn die Quelle 
wirlich sehr schwach ist und nur eine handvoll uA schafft, wird das eng.
HV-Tastköpfe mit 10Gohm sind eher selten, erst recht bei "nur" 40kV. Die 
Dinger in der 4ma bei uns haben 30kV/250M und 60kV/400M. Nur der größte 
Meßteiler hat 300kV/4500M.

von Philipp C. (e61_phil) Benutzerseite


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Das Brandenburg 149 hat 10G und geht bis 40kV

https://www.atecorp.com/products/brandenburg/149-01

von Germann P. (mattann)


Angehängte Dateien:

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Mein Hochspannungs-Tastkopf für TV Geräte hat mir gute Dienst geleistet. 
Im Tastkopf sind 45 Widerstände je 10MOhm verbaut, im Messgeräte Zusatz 
ist ein 470MOhm Widerstand eingebaut.
Das Tastkopgehäuse ist aus Polystyrol angefertigt.
Gruß!

von Weg mit dem Troll ! Aber subito (Gast)


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Spannung ist nicht nur einfach /spannung, die man ueber einem Widerstand 
teilt. Oberhalb einer gewissen Grenze an Feldstaerke gibt es 
Koronaeffekte, welches dir das Material zersetzen.

von Elektro F. (elektrofuzzi)


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Vielen Dank an alle!

Ich habe wirklich sehr viel interessantes in den Antworten lesen können 
und glaube, ich muss meinen Ansatz doch noch ein wenig überdenken.

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