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Trenntrafo - Verständnis Frage
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BID = 865398
maximiliane
Gelegenheitsposter
Beiträge: 71
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Hallo und ein gutes neues Jahr erst mal! 
Mir ist die Wirkungsweise von einem Trenntrafo noch nicht so richtig klar.
Ich stelle mir vor, der Schutz liegt in der physikalisch Unterbrechung zwischen Nulleiter und Schutzleiter, und somit Erde. Durch die getrennten Wicklungen bin ich beim versehentlichen Kontakt mit einem Spannung führenden Leiter auf der Sekundärseite nicht gefährdet, da der Strom nicht über Erde abfließen kann, sondern nur über den zweiten Leiter zurück zur Sekundärseite zum Trafo. Wenn ich natürlich auch Kontakt mit dem zweiten Leiter auf der Sekundärseite habe, ist der Schutz nicht mehr gegeben.
Meine Fragen dazu:
Ist ein FI Schutzschalter, mit einem Auslösestrom von 30mA, wie er im Bad eingesetzt wird, nicht ebenfalls geeignet, diesen Schutz zu gewährleisten?
Was ist mit einem Stromaggregat? Wenn dieses keine Verbindung zur Erde hat, bin ich dann ebenfalls abgesichert? Bietet es den gleichen Schutz wie ein Trenntrafo?
Mir hat einmal ein Elektriker, dem ich diese Frage gestellt habe, erklärt, dass ich auch bei einem Stromaggregat einen Schlag bekommen kann, da das Potential, welches in dem Gerät aufgebaut wird, immer anders ist als Erde, und somit auch kein Unterschied besteht zum „normalen“ Netz. Also Nulleiter und Erde auch in diesem Fall ein (zumindest fast) gleiches Potential haben, und die Spannung sich dann eben zur Erde hin entlädt.
Wenn das so ist, wie bietet dann ein Trenntrafo Schutz?
Irgendwo habe ich hier einen Knoten. Kann mir den jemand entwirren? 
Ist meine Vorstellung von der Funktion eines Trenntrafos falsch?
Ist die Aussage des Elektrikers richtig?
Sind ein Stromaggregat und ein Trenntrafo hier unterschiedlich zu betrachten?
Schönen Feiertag
Max
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BID = 865401
der mit den kurzen Armen
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Bei einem Trenntransformator gibt es weder Neutralleiter noch Schutzleiter.
Der Neutralleiter ist ja gerade im TT-Netz oder TN-Netz geerdet. Diese Erdung stellt praktisch einen ersten Fehler im Netz dar. (Erdschluss) Beim zweitem Fehler soll die Schutzeinrichtung ansprechen(Sicherung oder RCD).
Der Trenntransformator hebt die Verbindung zur Erde auf und unterbricht dadurch den Strompfad. Im ungestörtem Fall und beim ersten Fehler kann noch kein Fehlerstrom fließen.(deshalb keine Gefährdung) Erst der zweite Fehler schließt den Fehlerstromkreis.
Zum Schutzleiter : Die Erde stellt einen idealen Leiter dar. Da im TT und auch im
TN-Netz ein Leiter (der Mittelpunktleiter) mit der Erde verbunden ist hat dieser Leiter und damit auch die Erde ein Potential gegenüber den anderen Leitern.
Dieses Potential ist aber auch die Ursache für den Fehlerstrom.
Der Schutzleiter im TN-C-S oder im TT-Netz stellt einen zusätzlichen Leiter zurück zum Mittelpunkt des Trafos dar und soll im Fehlerfall den Fehlerstrom übernehmen. Bei einem Trenntrafo kann und darf es aber keinen Schutzleiter geben, den dieser Würde ja gerade den Schutz durch Isolierung von Erde aufheben. Erst durch den ersten Fehler im IT-Netz wird aus dem geerdetem Potentialausgleichsleiter ein Schutzleiter und aus dem IT-Netz ein TT-Netz.
Edit:
Zitat :
| | Was ist mit einem Stromaggregat? Wenn dieses keine Verbindung zur Erde hat, bin ich dann ebenfalls abgesichert? Bietet es den gleichen Schutz wie ein Trenntrafo? |
Wie soll ein Strom fließen wenn der Fehlerstromkreis nicht geschlossen wird?
Der Generator ist isoliert gegen Erde (unendlich hoher R>>> kein I)
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Tippfehler sind vom Umtausch ausgeschlossen.
Arbeiten an Verteilern gehören in fachkundige Hände!
Sei Dir immer bewusst, dass von Deiner Arbeit das Leben und die Gesundheit anderer abhängen!
[ Diese Nachricht wurde geändert von: der mit den kurzen Armen am 1 Jan 2013 14:22 ] |
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BID = 865406
maximiliane
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Servus und danke,
so ganz habe ich es leider immer noch nicht verstanden.
Zitat :
| | Diese Erdung stellt praktisch einen ersten Fehler im Netz dar. (Erdschluss) Beim zweitem Fehler soll die Schutzeinrichtung ansprechen(Sicherung oder RCD) |
Der zweite Fehler ist der Kurzschuss, sehe ich das richtig?
Und in diesem Fall spricht die Sicherung, welche sich auf der Primärseite des Trenntrafos befindet, wegen Überlast an.
Aber auch die RCD ? Wie kommt der Fehlerstrom zustande?
Dann hat mir also mein Elektriker Quatsch erzählt. Eine Gefährdung durch Spannung gegen Erde bei Stromaggregaten ist nicht gegeben, ebenso wenig wie beim Trenntrafo. 
Abgesehen davon kann ich jedoch in beiden Fällen einen Stromschlag bekommen, wenn ich beide Leiter berühre! 
Max
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BID = 865412
der mit den kurzen Armen
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Zitat :
| | Dann hat mir also mein Elektriker Quatsch erzählt. Eine Gefährdung durch Spannung gegen Erde bei Stromaggregaten ist nicht gegeben, ebenso wenig wie beim Trenntrafo. |
Stopp genauso wie es geerdete Netze und Isolierte Netze gibt, gibt es auch geerdete Generatoren und isolierte Generatoren.
Der Unterschied besteht in der vorhandenen oder eben nicht vorhandenen Verbindung zur Erde!
Tritt bei einem Isoliertem Netz ein erster Fehler auf besteht durchaus die Gefahr eines Schlages da ja dann ein Pol auf Erdpotential liegt!!! (Je nachdem ob du nun den geerdeten Pol oder den Außenleiter berührst.)
Jeder weitere Fehler ermöglicht einen Fehlerstrom, der Dich gefährdet und damit als Schutz durch Abschaltung realisiert werden muss.
Ob die Abschaltung nun durch Sicherung oder RCD erfolgt ist unerheblich.
Bei einem Trenntrafo wird die Sekundärseite abgeschaltet!
Zitat :
| | Der zweite Fehler ist der Kurzschuss, sehe ich das richtig? |
Nein das ist der Fehlerstromkreis bestehend aus dem "gewolltem" ersten Erdschluss und einem weiteren Erdschluss.
Zitat :
| | Abgesehen davon kann ich jedoch in beiden Fällen einen Stromschlag bekommen, wenn ich beide Leiter berühre! |
klar schließlich befindest du dich dann ja im Stromkreis 
Fehlerstromkreis:Trafo>>> Leiter >>>> Menegen>>> Erde >>> zurück zum Trafo = geschlossener Stromkreis
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BID = 865413
123abc
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Zitat :
| | Der zweite Fehler ist der Kurzschuss, sehe ich das richtig? |
Als 2. Fehler wird das berühren des 2. Leiters bezeichnet (Du bekommst eine gewischt). Ein Kurzschluss ist natürlich auch ein 2. Fehler.
Zitat :
| | Und in diesem Fall spricht die Sicherung, welche sich auf der Primärseite des Trenntrafos befindet, wegen Überlast an. |
Das kommt auf den Trafo an, es kann auch sein das nichts passiert weil der Trafo sehr klein ist. Bei Leistungsstarken Trafos sollte die Absicherung auch Sekundär erfolgen.
Zitat :
| | Aber auch die RCD ? Wie kommt der Fehlerstrom zustande? |
Nein, es gibt ja kein Fehlstrom auf der Primäseite.
Wichtig bei Trenntrafo und Generator: verhindere einen 2. Fehler.
Daher pro Trenntrafo nur 1 "Verbraucher".
Am Generator ebenfalls nur 1 "Verbraucher".
Wenn mehr "Verbraucher" angeschlossen werden sollte eine Isolationsüberwachung verbaut werden, diese kann den 1. Fehler feststellen und je nachdem wie angeschlossen einen 2. durch Abschaltung verhindern.
123abc
[ Diese Nachricht wurde geändert von: 123abc am 1 Jan 2013 16:45 ]
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BID = 865418
der mit den kurzen Armen
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rot ist der Fehlerstromkreis
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BID = 865448
maximiliane
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Warum werden dann manche Generatoren geerdet?
Um mehrere Verbraucher anschließen zu können ohne dabei eine Installationsüberwachung zu installieren?
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BID = 865449
der mit den kurzen Armen
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unter anderem ja
Zudem ist ja gerade die Forderung Schutz durch Abschaltung eben bei geerdetem System leichter zu erfüllen.
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BID = 865490
perl
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Für die Verwendung eines Trenntrafos ist nicht immer der Berührungsschutz maßgebend.
Stell dir vor, du möchtest mit dem Oszilloskop an der Eingangsseite eines PC-Netzteils einen Fehler suchen.
Meist verwendet man dazu einen Tastkopf, den man vereinfacht als abgeschirmte Leitung verstehen kann.
Mit der Seele dieser Leitung tastet man die zu messende Spannung an, die Abschirmung kommt an "Masse" des Prüflings.
Meist ist die Abschirmung dieser Leitung mit dem Gehäuse des Oszilloskops verbunden "GrouND", und dieses wiederum mit dem Schutzleiter.
Jetzt kommt die Eingangsschaltung des Netzteils ins Spiel:
Typischerweise ist da ein Brückengleichrichter zwischen L und N, der einen Speicherkondensator auflädt, der die Energie für den Betrieb des PC während der Nulldurchgänge der Netzspannung liefert. Mit dieser Gleichspannung wird dann eine Transistorschaltung gespeist, die eine hochfrequente Wechselspannung liefert, die dann auf die Ausgangsspannung von 5V etc. herabtransformiert wird.
Der Grund für diesen Umweg ist, daß ein mit 50kHz betriebener Transformator sehr viel kleiner und billiger ist, als einer für die ursprüngliche Netzfrequenz von 50Hz.
So, nun suche ich mit dem Scope einen Fehler in dieser eingangsseitigen Transistorschaltung.
Was liegt da näher als
1) den Masseanschluss des Tastkopfes mit dem Minuspol des Speicherkondensators zu verbinden, und
2) mit dem Tastkopf die interessierenden Spannungen zu kontaktieren?
Das Ergebnis ohne Trenntrafo vor dem PC-Netzteil ist, daß es zu 2) gar nicht mehr kommt, weil es schon bei 1) einen gewaltigen Knall und Blitz gibt.
Weiter zu erwarten: Sicherung im Netzteil kaputt, Gleichrichter kaputt, mit etwas Pech auch Oszilloskop kaputt, und noch so ein paar Kleinteile, die zufällig im Stromweg lagen.
Dagegen hilft auch ein 30mA FI nicht viel, denn er schaltet viel zu langsam ab.
Der Grund:
Je nach Polarität der Eingangswechselspannung legt der Brückengleichrichter ja abwechselnd N und L an den Minuspol des Kondensators. Wenn es N ist, passiert nichts, aber in dem Moment, in dem die Wechselspannung umpolt, ist L mit Minus verbunden und dann gibt es über die Masseverbindung des Tastkopfes, das Gehäuse des Oszilloskops und den Schutzleiter einen soliden Kurzschluß.
Auch ältere Fernseher gehören übrigens in diese Kategorie von Schaltungen und müssen daher bei Reparaturen notwendig und vorschriftsmäßig über einen Trenntransformator gespeist werden, der die erdfreie Betriebspannung liefert.
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BID = 865603
maximiliane
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Hallo perl,
das ist sein sehr spannender Hinweis, vielen Dank.
Zitat :
| | Dagegen hilft auch ein 30mA FI nicht viel, denn er schaltet viel zu langsam ab |
Was aber bringt der FI in Sachen Sicherheit?
Zitat :
| | Zudem ist ja gerade die Forderung Schutz durch Abschaltung eben bei geerdetem System leichter zu erfüllen |
schreibt der mit den kurzen Armen auf meine Frage, warum manche Generatoren geerdet werden.
Daraus lese ich, ein FI ist sehr wohl in der Lage, ausreichend Schutz zu bieten.
Ist das so richtig?
Bin ich bei Arbeiten, ohne die Verwendung eines Trenntrafos, durch eine FI mit 30mA Auslösestrom ausreichend geschütz?
Max
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BID = 865606
der mit den kurzen Armen
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Der Fi schaltet schon bei wesentlich geringeren Fehlerströmen als eine Sicherung ab. (RCD mit 30 mA bei ca 15 bis 30 mA, ein B 16 aber erst bei 80 A)Er kann aber auch nicht verhindern das du eine gewischt bekommst.
Beim Umgang mit elektrischem Strom ist die wichtigste Schutzmaßnahme das Hirn einzuschalten und auf keinen Fall spannungsführende Teile zu berühren.
Die Gefahr beim elektrischem Strom geht hauptsächlich von der Art(Gleichstrom, Wechselstrom oder Hochfrequenzströme) der Stromstärke und der Dauer des Einwirkens aus. Aus diesem Grund sind auch Abschaltzeiten definiert.
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BID = 865612
maximiliane
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In Röhrengeräten sind ja erheblich höhere Spannungen als 230V, was auch zu höheren Stromstärken bei einem elektrischen Schlag führt. Es wäre als möglich, dass ein FI, der durch seinen definierte Auslösewert bei 230V ausreichend Schutz bietet, hier nicht genügt?
Gibt es hier Möglichkeiten?
Kann ich eine RCD aufbauen, die auch für diese zu erwartenden Spannungen und Spannungsarten geeignet ist?
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BID = 865616
Offroad GTI
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Zitat :
| | was auch zu höheren Stromstärken bei einem elektrischen Schlag führt. |
Theoretisch schon. Nur liegen hier zwei Denkfehler vor.
1: Wird da wohl kaum ein Spartrafo verbaut sein, womit schon mal eine Schutztrennung vorliegt.
2: Ja, höhere Spannung bedeutet einen größeren Strom. Aber da der Trafo primärseitig auch einen größeren Strom aufnimmt, würde der FI sogar früher abschalten ⇒ Übersetzungsverhältnis
Zitat :
| | Kann ich eine RCD aufbauen, die auch für diese zu erwartenden Spannungen und Spannungsarten geeignet ist? |
Das würde ich bezweifeln wollen
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Theoretisch gibt es zwischen Theorie und Praxis keinen Unterschied. Praktisch gibt es ihn aber.
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BID = 865619
der mit den kurzen Armen
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Noch mal zum Mitmeiseln: Bei arbeiten an am Netz betriebenen Geräten gilt zuerst Pfoten weg von spannungsführenden Teilen. Derartige Geräte müssen bei Reparaturen an Trenntransformatoren betrieben werden!
Die Spannung interessiert nicht, einzig und allein der Strom und die Zeit!
Einen RCD wirst du schwerlich selber bauen können.
Nur zur Info Gleichspannungen über 120V und Wechselspannungen über 50 V gelten als Lebensgefährlich!
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BID = 865621
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Zitat :
Offroad GTI hat am 2 Jan 2013 20:54 geschrieben :
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Zitat :
| | was auch zu höheren Stromstärken bei einem elektrischen Schlag führt. |
Theoretisch schon. Nur liegen hier zwei Denkfehler vor.
1: Wird da wohl kaum ein Spartrafo verbaut sein, womit schon mal eine Schutztrennung vorliegt.
2: Ja, höhere Spannung bedeutet einen größeren Strom. Aber da der Trafo primärseitig auch einen größeren Strom aufnimmt, würde der FI sogar früher abschalten ⇒ Übersetzungsverhältnis
Zitat :
| | Kann ich eine RCD aufbauen, die auch für diese zu erwartenden Spannungen und Spannungsarten geeignet ist? |
Das würde ich bezweifeln wollen
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erstens hat nicht jeder Trafo mit isolierten Wicklungen gleichzeitig die Eigenschaft ein Trenntrafo zu sein. (dafür gelten bestimmte Forderungen , die nicht jeder Trafo erfüllt)
Zweitens kann ein FI auch bei Trenntrafos sekundärseitig verbaut werden, und sollte auch da eingesetzt werden. Besser jedoch ist ein Isolationswächter. Der schlägt beim ersten Fehler Alarm und beim zweiten Fehler schaltet der ab!
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