Trenntrafo/Stelltrafo bzw. Steckverbinder und IT-Netz

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Trenntrafo/Stelltrafo bzw. Steckverbinder und IT-Netz
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BID = 1071354

BlackLight

Inventar

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Moin moin, ich hätte da drei Fragen zu Trenntrafo/IT-Netz:

1) Spricht was dagegen von Hirschmann die ST-Serie-Steckverbinder "STAKEI 200" und "STAS 200" zur Verbindung eines Spar-Regeltrafos mit einem Trenntrafo zu nehmen?
Oder gibt es bessere Alternativen? Meine Anforderungen wären bis 10 A/250 VAC, verriegelbar, nicht zu groß und bezahlbar. Auch sollen es keine 0815-Stecker sein.
Meine Motivation ist, dass ein Laie nicht "ausversehen" den Spartrafo durch einfaches umstecken ans 230V-TN-Netz hängen kann.

2) Wie schaut es mit einem Netzfilter im IT-Netz (z.b. zwischen Trenn- und Stelltrafo) aus? Schadet das wegen den Y-Kondensatoren mehr als es hilft?

Offtopic :
Hab für den Funktionstest und ersten Versuche den Spar-Stelltrafo in ein altes Mikrowellengehäuse reingesetzt. Passt halbwegs und kommt mit Sanftanlauf-Platine. Würde diese auch in dem neuen Gehäuse (s.u.) nutzen. Auf der Platine befindet sich nun auch ein L-N-PE-Netzfilter. Könnte die Y-Kondensatoren auch auslöten oder den PE einfach nicht an den Filter anschließen.


3) Neben einem Isolationswächter gibt es nichts was in einem IT-Netz für mehr Personenschutz führen könnte, oder? Scheidet aus Kostengründen erst einmal aus. Wollte zuerst einen 10mA-FI einbauen. Bringt leider nur was wenn ich einen Leiter vor dem FI erde und mein IT in ein TN herunterstufe.


Die lange Version:
Für mein 600VA-Trafo-Projekt ist mir ein 230V-230V-Trenntrafo mit 6 A und ein 0-230V-Spar-Stelltrafo mit 4 A zugelaufen. Der Trenntrafo hat ein schönes Gehäuse mit Kaltgeräteausgängen und der Stelltrafo war nackt.
Den Plan die beide in ein Gehäuse zu packen hab ich aus Gewichtsgründen schnell verworfen. Der Trenntrafo mit seinen 17 kg gehört für mich auf den Fußboden. Will eine Verlängerung mit einer kleine Tischgerät-Box am Ende basteln. Da soll ein Schalter, V-/A-Meter und Ausgängen rein. Den Stelltrafo mit seinen 7 kg kann man noch auf dem Tisch nutzen, natürlich auch in einem passendem Gehäuse. Ich würde bevorzugen, wenn die Zuleitungen steckbar ausgeführt sind. Hier ein Prinzipschaltbild:




Die schwarzen Punkte sollen die Steckverbinder darstellen. Was in die Gehäuse rein soll ist auch aufgeführt. Beim Stelltrafo kommen noch 5x20mm-Sicherungshalter mit trägen 3,15A-Sicherungen rein.

Als Steckverbinder dachte zuerst an die grauen CEE-Stecker (16A, 3-polig 12h). Fenta(nyl) würden die bestimmt gefallen, aber ich finde die sind für meinen Zweck zu groß.
Tendiere jetzt zur ST-Serie. Die sind für 250 V 16 A-AC zugelassen, der Schutzkontakt ist voreilend und mit "STASB 2" sind sie verriegelbar. Zur Verbindung Tischeinheit mit dem Trenntrafo müsste ich auch was anderes als C13/C14 nehmen, sonst kann man den Trenntrafo mit seinem Kaltgerätestecker (Eingang) und Kaltgerätebuchsen (Ausgänge) zu einfach umgehen. Würde da auch die ST 200 nehmen.

Langsam glaube ich, dass ich die ganze Sache Über-überdenke? Oder gibt hier es Bedenken?
Das IT-Netz ist Neuland für mich und dies soll nicht mein erstes und letztes IT-Projekt werden.

BID = 1071356

der mit den kurzen Armen

Urgestein



Beiträge: 17343

 

  

Was spricht dagegen hinter deinem Trenntrafo ein sauberes TN-S-Netz mit 10mA FI aufzubauen? Beim ersten Fehler wird aus dem IT-Netz ja auch nur ein TN-S-Netz. Das IT-Netz ist auch nicht sicherer als ein TN-S-Netz mit FI. Der einzige Vorteil des IT-Netzes ist die weitere Verfügbarkeit bei einem Ersten Fehler. Im IT-Netz muss der zweite Fehler zur Abschaltung führen. Grob gesagt ist im TN-Netz der erste Fehler schon fest eingebaut.

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BID = 1071359

BlackLight

Inventar

Beiträge: 4761

Danke der mit den kurzen Armen für die Antwort. Irgendwie wusste ich, dass Du antworten wirst.
(Soll ich eigentlich in Zukunft Dich bzw. perl direkt ansprechen? )

Meine kurze Antwort gegen ein sauberes TN-S hast Du schon genannt:
Ich bin zu geizig in differentielle Tastköpfe zu investieren. Da der erste Fehler schon eingebaut ist kann es böse enden wenn ich eine Masseverbindung (2. Fehler) herstelle.
Sieh auch Oszilloskop und 230 VAC - Welche Alternativen zu 10:1-Tastkopf? Im speziellen weiter unten der Anwendungsfall "Messung hinter einem netzspannungsgespeisten Gleichrichter"


Wer jetzt noch mitliest:
Eigentlich wollte ich mir den Trenntrafo einsparen und nur den Spar-Stelltrafo nutzen. Hatte mir schon eine Schaltung überlegt, die die Phasenlage erkennt und den Stelltrafo nur freischaltet wenn der Fußpunkt vom Stelltrafo und der Netz-Neutralleiter passen.
Offtopic :
Zwei Dioden als Einweggleichrichter, die L/N gleichrichten und über eine Vorwiderstandskette+Elklo+Z-Diode nach PE einen kleinen FET, z.B. BS108 schalten. Parallel zur Z-Diode/Elko braucht es noch einen Entladewiderstand nach PE. Das Signal der FETs nun passend logisch verknüpft (L = True & L = False) und damit ein zweipoliges Umschaltrelais mit Selbsthalteschaltung ansteuern. Meine "Ableistrommessschaltung" hätte ich an die Umschaltkontakte der Ruhelage gehängt. Der Sparstelltrafo entsprechend an die anderen. So erzeugt mein Gerät im OK-Fall nicht dauerhaft einen unnötigen Ableitstrom. Ein kleines Trafonetzteil zur Versorgung der Logik und Relais sollte jedem klar sein der sowas versucht. Ein automatischer "Phasenwender/L-N-Wender" mit anschließender Freischaltung wäre dann die nächste Ausbaustufe. Das wäre dann aber mit Softwareunterstützung vermutlich einfacher.
Aber wie du selber gesagt hast ist der erste Fehler im TN-Netz per Definition vorhanden. Muss also höllisch aufpassen was ich einhändig anfasse oder wo ich eine Masse/PE-Verbindung zum Oszi dranhänge. In einem IT-Netz muss ich mir erst bei "zwei Fingern"/Verbindungen Gedanken machen.
Außerdem, wenn ich meine 50kOhm-Tastköpf mit je 4,6 mA(@230V) Ableitstrom hinter einem 10 mA FI betreibe, darf der spätestens beim Anschließen vom zweiten Tastkopf auslösen. Beim dritten muss der FI auslösen.

Das waren mir dann genügend Gründe gegen meine TN-Lösung. Hab ich mich dann doch dazu durchgerungen mir auf der Bucht einen gebrauchten Trenntrafo zu schießen.


[ Diese Nachricht wurde geändert von: BlackLight am 19 Sep 2020 11:55 ]

BID = 1075702

perl

Ehrenmitglied



Beiträge: 11110,1
Wohnort: Rheinbach


Zitat :
Der Trenntrafo mit seinen 17 kg gehört für mich auf den Fußboden.
Und da darf er sogar noch größer sein und z.B. in einem alten PC-Tower verschwinden.

BID = 1075783

BlackLight

Inventar

Beiträge: 4761

@perl:
Einen PC-Tower habe ich für den Ursprung allen Übels (Unstabilisiertes Netzteil 0,5-1 kVA) angedacht.
Der Ringkern-Trenntrafo mit seinen 20 cm Durchmesser und 8 cm Höhe würde problemlos in ein PC-Gehäuse reinpassen.

Der TT ist aber zum Glück meine kleinste Baustelle. Irgend jemand meinte den fertig in einem Gehäuse mit Sanftanlaufschalter, Anschlüssen und Verkabelung produzieren zu müssen.
Elektrisch scheint er in Ordnung zu sein, messe >2000 MΩ @1000 VDC zwischen Primär-, Sekundärseite und PE.
(Mehr kann ich sagen sobald ich aus 22-MΩ-Widerständen einen 1-GΩ-Hilfswiderstand gebastelt habe.)

Der Trenntrafo brauchte nur neue Füße und einen STAKAP-200-Abgang. Das ist seit gestern erledigt:




Zu meinen Fragen:
1) Ich hab jetzt mal die ST-200-Serie genommen.

2) Werde keine Y-Kondensatoren verwenden bzw. bestehende entfernen.

3) Personenschutz entfällt für die erste Version. Vielleicht pfusche ich mir später mal mit zwei/vier 10 MOhm DMMs eine behelfsmäßige "Isolationsüberwachung" zusammen.

BID = 1078314

BlackLight

Inventar

Beiträge: 4761

Der Stelltrafo ist seit einem Monat betriebsbereit:









Als nächstes soll noch eine richtige Skala rein. Evtl. kommt auch noch ein Anstrich oder eine Abdeckung auf die Alu-Halterung drauf. Hatte ich mir ansehnlicher vorgestellt.
Zwischen Stelltrafo und Ausgänge sowie unter den Anzeigeelementen würde ich auch noch Platten aus PVC zur zusätzlichen Isolierung anbringen wollen.

Für das analoge Voltmeter habe ich einen schmaleren Ersatz bestellt. Dann sollten die drei aufrecht reinpassen. Auch ist das Voltmeter mit +12V/-29V nicht sehr linear. Die Genauigkeitsklasse von 2,5 ist übertrieben bzw. wurde vermutlich nur an einem Punkt (120 VAC) abgeglichen.
Das digitale Energiemessgerät kam nachträglich dazu. Da wurde mit einer zusätzlichen Ader ein Stelltrafobetrieb ermöglicht...
Hatte das erst nachträglich gefunden. Zum grob Einstellen mag ich aber lieber analoge Anzeigen. So ganz traue ich den drei aber nicht. Deshalb sitzen die hinter der Scheibe und das digitale hat eine "Absicherung" mit 32 mA bekommen.


P.S.
Zu den ST-200:
- Die Durchführung der Steckverbinder ist recht eng. 3x 1,0 mm² (H05VV-F) hab ich nur nach dem Aufbohren der Tülle um 0,5 mm durchbekommen. Eine Leitung mit 3x 1,5 mm² passt eher nicht.

- Der gewinkelte Gehäusestecker hat keinen extra Schraub-/Lötanschluss für den PE. D.h. die PE-Verbindung wird nur über Grundplatte hergestellt. Bei dem Kunststoffgehäuse musste ich leider etwas tricksen.

BID = 1080306

BlackLight

Inventar

Beiträge: 4761

Das neues analoge Voltmeter "91L4" ist angekommen und deutlich linearer als die "großen".
Mit max. +0V/-5V Abweichung liegt es sogar innerhalb der Genauigkeitsklasse 2,5 (2,5%*250 V = 6,25 V).
Ist wohl ein Drehspul-Messwerk, denn es steckt eine Diode drin und ich messe nur in eine Richtung rund 230 kOhm.

Hier die Messung der Linearität. Meter 1 & 2 sind die alten vom Typ "85L1". Meter 3 ist das neue.






Mal sehen wie es sich nach dem Einbauen verhält.

BID = 1086465

BlackLight

Inventar

Beiträge: 4761

Wieso hat keiner erwähnt, dass die Einschaltverzögerung von einer billigen Mikrowelle für den Dauerbetrieb nicht geeignet ist?
Hab mich gewundert warum das Gehäuse im Dauerbetrieb(Leerlauf) an einer Stelle recht warm wird. Wird der ohmsche Widerstand für das Relais sein...
Mal sehen ob ich da einen kapazitiven Widerstand reinbasteln kann.

Ansonsten muss ich mal einen (modularen) Einschaltstrombegrenzer konstruieren. Brauche sowieso mehrere von denen. Minitrafo, Relais und NTC/Widerstand?

BID = 1086472

Mr.Ed

Moderator



Beiträge: 35517
Wohnort: Recklinghausen

Der Widerstand zur Strombegrenzung ist doch nur im Einschaltmoment im Betrieb, danach sollte er doch durch das Relais gebrückt werden.
Oder ist da ein Vorwiderstand für die Relaisspule drin?


_________________
-=MR.ED=-

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[ Diese Nachricht wurde geändert von: Mr.Ed am 26 Aug 2021 13:11 ]

BID = 1086477

Onra

Schreibmaschine



Beiträge: 2426

Bei meinem Trenntrafo habe ich einen Widerstand, der über ein Zeitrelais überbrückt wird. Die 20 Euro waren eine gute Investition, da sofort wieder verfügbar.

Onra

BID = 1086730

BlackLight

Inventar

Beiträge: 4761


Zitat : Mr.Ed hat am 26 Aug 2021 13:08 geschrieben :
Oder ist da ein Vorwiderstand für die Relaisspule drin?
Genau das.
30 Ohm für den Sanftanlauf und 5,4 kOhm als Vorwiderstand für das Relais.
(200V²/5,4kOhm = 7,4 W)

@Onra:
Ein fertiges Zeitrelais ist ein guter Vorschlag. Werde ich mir merken.
Bei 20 EUR lohnt sich ein Eigenbau fast nicht mehr.

BID = 1091858

BlackLight

Inventar

Beiträge: 4761

Hätte es besser wissen sollen. F1, F2 und F5 sind nicht selektiv. Hier zur Erinnerung der gekürzte Schaltplan:




Beim Zuschalten eines großen Stell-Trenntrafos unter Spannung hat es mir F1 und F5 zerlegt.
Da nichts beschriftet ist hat es mich ein paar Minuten gebraucht alle ausgelösten Sicherungen zu finden...

Was wäre hier die dümmste Lösung für etwas Selektivität?
F1 & F2 auf T6,3A-T10A hochsichern oder gleich F5 gegen einen rücksetzbaren "Schurter Geräteschutzschalter" tauschen?


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