Kann mir jemand sagen wie ich die Lebensdauer eines elektronischen Bauteils berechne bei einem schwebenden Sternpunkts?
Beispiel:
Mehrere elektronische Verbraucher(240 Volt) aufgeteilt auf alle drei Phasen und mit einer Brücke an "N" angeschlossen.
Jetzt fällt bei der Einspeisung der "N" aus, vor dem FI. Die Bauteile bilden über die "N" Brücke einen schwebenen Sternpunkt.
Wie berechnet man nun die maximale Spannung die durch Aufschwingen ( ich sag mal so ) entstehen kann und die Zeit die dafür benötigt wird.
Danke im Voraus.
Frank

Hallo Frank,

erstmal Willkommen im Forum!


Welche Spannungen in solch einem Fall an den einzelnen Verbrauchern liegt, hängt von deren komplexem Widerstand ab.

Ist der bekannt, kann man die auch ausrechnen. Wenn man zumindest den reellen Anteil kennt und eine grobe Ahnung vom Leistungsfaktor hat, könnte man zumindest eine Abschätzung vornehmen.


Einer großartigen "Einschwingzeit" bedarf es dabei nicht. Wenn die Werte der Verbraucher konstant sind, dann stehen diese Spannungen schon in dem Moment an, wo der N unterbrochen wird.


Und was die Lebensdauer angeht, gehen darin neben der angelegten Versorgungsspannung natürlich auch noch jede Menge Geräteparameter ein.

Gegenfrage:
Wie groß ist denn die Lebensdauer der Geräte bei ungestörtem Betrieb und wie hast Du die berechnet?


Man sieht:
Der Stoff dieser Fragestellung reicht locker mindestens für ne Diplomarbeit. Vermutlich kann man darüber auch ne Doktorarbeit schreiben...


Auf jeden Fall aber kann man aus Erfahrung sagen:
Einen schwebenden Sternpunkt sollte man unter allen Umständen vermeiden. Da geht gerne Verbraucher kaputt.
Logischerweise umso mehr, je unterschiedlicher die Außenleiterlast und je unterschiedlicher die Geräte an sich sind.


Vielleicht erzählst Du uns noch etwas über den Hintergrund Deiner Frage!


Gruß,
sam2


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"Das Gerät habe ich vor soundsoviel Jahren bei Ihnen gekauft! Immer ist es gegangen, immer. Aber seit gestern früh geht es plötzlich nicht mehr. Sagen Sie mal, DA STIMMT DOCH WAS NICHT???"

Zitat :

Die Bauteile bilden über die "N" Brücke einen schwebenen Sternpunkt.

Wenn das eine Worst-Case Betrachtung sein soll, dann braucht es nur wenige Perioden bis es knallt.

Nimm an, L3 ist offen, an L1-N ist ein Kondensator und an L2-N ist eine Induktivität mit gleichem Blindwiderstand wie der Kondensator.
Das ist dann ein Serienresonanzkreis dessen Widerstand gegen Null geht.
Entsprechend hoch sind die dann fließenden Ströme, die zur Zerstörung der Bauteile (oder einer Sicherung) führen.

Diese enormen Ströme bedingen auch entsprechende Spannungen an diesen beiden Bauteilen. Spannungsüberhöhungen um den Faktor 20 oder mehr sind auch mit realen Bauteilen ohne weiteres möglich.
Diese Überspannungen führen genausogut zur Zerstörung der Bauteile.

Anders formuliert:
Wenn 1/(omega*C) = omega*L ist, dann kommt es zur Resonanzkatastrophe.


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Haftungsausschluß:



Bei obigem Beitrag handelt es sich um meine private Meinung.



Rechtsansprüche dürfen aus deren Anwendung nicht abgeleitet werden.



Besonders VDE0100; VDE0550/0551; VDE0700; VDE0711; VDE0860 beachten !

Hintergründe zu diesem Thema:
Die Maschine bei dies passiert ist hat 2 Wochen vorher noch unter meiner Kontrolle (Quallikontrolle) funktioniert.
Testphase 3 Tage je 8 Stunden.
Es handelt sich dabei um eine Maschine mit SPS Steuerung,
1 Phasen Servomotoren(2) und noch ein paar 3Phs.( Motore ) und 1 PHs (Monitor, SPS, Heizung, Netzteile usw...)Verbraucher die so symetrisch wie möglich aufgeteilt wurden.
Die Nennaufnahme der Maschine beträgt bei Vollast ca. 35 Amp. bei 400V 3Ph,50Hz,N,PE.
Jetzt soll ich am Abdampfen von Monitor und Servo schuld sein. Meiner Meinung nach und den Bildern die ich habe, die ich hier leider nicht zur Verfügung stellen darf, wurde an der Maschine eine Reparatur durchgeführt die nicht hätte sein müssen.
Ich muss jetzt beweisen das es nicht sein kann das eine Maschine mit schwebenen Sternpunkt über drei Tage funktionieren kann und dann erst kaputt geht.
Darum benötige ich eine Formel zum Errechnen der Spannung/Strom/Zeit bis Todpunkt für einen schwebenen Sternpunkt.
Danke für die Formel Perl leider ist diese nicht für meine Problematik geeignet.
Wenn Ihr noch mehr wissen müsst fragt nur ich bin für jede Hilfe dankbar.
Gruss
Frank

Zitat :

Darum benötige ich eine Formel zum Errechnen der Spannung/Strom/Zeit bis Todpunkt

Die wird dir niemand liefern können. Da hilft wohl nur messen. Möglicherweise ändert sich ja die Lastverteilung je nach Betriebszustand der Maschine auch.

Ein Monitor könnte z.B. in den Standby-Betrieb gehen.
Dann sinkt seine Stromaufnahme stark ab und dementsprechend könnte es dann erst zur Überspannung kommen.


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