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Thema: 230V schalten

Hybrid-Darstellung

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  1. #1
    Premium-User Avatar von darasol
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    230V schalten

    Hi,

    ich hatte das Thema ja im alten Forum schon mal angerissen. Es geht um den Betrieb von Geräten mit 230V bzw das Schalten von Geräten mit 230V (geringe Ströme).
    Vielleicht können wir ja in diesem Thread ein wenig zusammentragen was dabei beachtet bzw vermieden werden soll.

    Was ja im Prinzip mal klar ist, ist die Tatsache das 230V gefährlich sind und arbeiten daran nur vom Fachmann durchgeführt werden sollen. Aber wie sieht es nun mit der Schaltung an sich aus?
    Ganz konkret spreche ich das Thema auf Störungen an die z.B. durch das Schalten von 230V entstehen. Hatte jetzt bei einigen Projekten das Problem das beim Schalten Störungen auf LCD's oder auch am Programmablauf auftraten. Diese ließen sich meist durch RC Glieder minimieren. Wo ich aber weiterhin Probleme hatte war u.a. das Interupts ausgelöst wurden trotz RC oder Pullup/Pulldown Widerständen.

    Jetzt darum mal die Frage allgemein in die Runde. Mein Vater (arbeitet bei einem Größeren Hersteller und Entwickler für Waagen. Der meinte dort wird es auch wenn möglich vermieden das Relais irgendwo in der nähe von empfindlichen Bautteilen sitzen. (Logisch) Aber was wenn es nicht wirklich anders geht? Wenn das ganze z.B. in ein Hutschienengehäuse soll. Da ist man vom Platz eh recht eingeschränkt und muss dann bei 230V noch Leiterbahndicken usw beachten. Das führt dann sehr schnell dazu das das Layout etwas drunter leiden muss.

    Stichwörter:
    - Solidstate Relais? (Hilft das bei solchen Geschichten durch galvanische Trennung?)
    - Beschaltung von MC und Relais (vllt über den Standard hinaus)
    - Absichern von z.B. Interupts (Störungen am Interupt vermeiden - evntl auch Software seitig?)
    - Abstände
    - Abschirmung
    - für Hobbyanwendungen gar nicht wirklich realisierbar das nur möglich bei mehrlagingen Platinen? evntl für Hobbyanwendungen einen Platinen "Huckepack" auf der Relais sitzen?

    Denke mal das Thema könnte für den ein oder anderen auch interessant sein da es ja doch immer wieder Anwendungen gibt bei denen man 230V über ein Relais schalten möchte bzw mit einem kleinen Relais ein Schütz ansteuern möchte um größere Lasen zu schalten.

    Viele Grüße

    Daniel
    Geändert von darasol (18.12.2016 um 13:20 Uhr)

  2. #2
    Schamane Avatar von DeMike
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    Wer keine Lizenz für 230V hat sollte in jedem Fall die Finger davon lassen!

    Du weist vorher nie ob was du machst nicht doch irgendwann irgendwen gefährdet.
    Die Verantwortung kannst du garnicht übernehmen wenn du sir die Konsequenzen deutlich machst!

    Ich geh da stehts auf Nummer sicher und verwende zB ein FS20 Funkrelais von ELV mit zugehöriger Funkplatine.
    Die kannst du mit jedem Prozessor ansteuern.
    Die Störquelle und 230V sind nun ganz weit weg.
    Die 30...40€ sind gut angelegt !
    http://www.elv.de/elv-fs20-funk-klin...ttbausatz.html
    http://www.elv.de/elv-fs20-uart-send...ttbausatz.html
    http://www.elv.de/elv-funk-schaltsteckdose-fs20-st.html

    Ich finde auch das die Qualität die paar € mehr wert ist und BilligFunkSteckDosen aus dem Bauhaus entsorgt gehören.

    Um stabile Funktion zu bekommen gehört Leistungselektronik sowieso weit weg von Mikroprozessoren.

    Wenn günstig sein soll dann wenigstens sowas
    http://www.elv.de/heitronic-2er-set-...bedienung.html

    So ein Handsender ist ja schnell modifiziert damit du ihn mit einem MicroProzzer ansteuern kannst.

  3. #3
    Premium-User Avatar von darasol
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    Wie gesagt es ging jetzt Hauptsächlich um die richtige Beschaltung.

    Wie ich ja sagte wer keine Konzession vom EVU oder Meistertitel führt oder wenigsten mal den Beruf erlernt hat sollte was das weitere Anschließen angeht sowieso die Finger davon lassen.
    Nicht nur weil er vllt nicht tut was er da macht sondern schon allein wegen der Tatsache das er es gar nicht darf und egal was er meint zu wissen gar nicht alle Vorschriften wissen kann/wird.

    Bei den Funklösungen kannst du aber auch Probleme bekommen da du das Teil ja in gewisser weiße zerlegst und so im Fall der Fälle nicht mehr gewährleisten oder beweisen kannst das du Geschichten die Störungen die durch die Funk Geschichte entstehen vermeiden wirst. Zu dem fällt deine Idee ja schon daher Flach wenn sich das ganze in nem Unterverteiler oder Zählerschrank abspielen soll. Man könnte ja auch sagen das man einfach mit 12V oder 24V arbeitet und damit dann die 230V schaltet. Dann benötigt man aber schon ne ganze Hutschiene für Netzteile und das Gerät an sich.

    Aber nochmal. Mir ging es jetzt nicht um das man darf oder nicht sondern was beim Schalten auf der Platine richtig wäre. Vielleicht anhand von nem Schaltplanbeispiel?

    Hab mal in das ein oder andere Gerät reingeschaut und die Beschaltung war jetzt nicht so hochkomplex das einem der Kopf rauchen würde. Eher auch in die Richtung RC Glied, Sperrdioden, usw.
    Geändert von darasol (18.12.2016 um 14:39 Uhr)

  4. #4
    Administrator Avatar von DON
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    es geht nichts über ein gutes relais.
    http://cdn.sparkfun.com/datasheets/C...l_Kit_v20a.pdf
    Ein Mensch mag noch so herausragende Fähigkeiten haben – wenn er arrogant und selbstsüchtig ist, sind sie nichts wert.
    Konfuzius


  5. #5
    Schamane Avatar von DeMike
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    Solange die Leiterplatte nicht profesionell geroutet ist , ist die Gefahr das durch kapazitive oder induktive Kopplung Ärger erzeugt wird sehr groß.
    Nochmal: Leistungselektronik gehört weit weg von Mircrocontrollern! Auch die gleiche Stromversorgung verwenden ist zu vermeiden.
    Beides sollte unbedingt galvanisch getrennt sein.
    Wenn (relativ) nah beieinander dann die Microprozesserschaltung abgeschirmt.
    4 fach Multilayer machen wegen dem flächigem Masselayer Sinn. (wenn 2 lagig dann Abschirmung)
    Kopplung mit dem Leistungsteil optisch (Optokoppler) oder per Funk.

    Natürlich geht ein Funkmodul auch im Schaltschrank. 50Ohm Kabel mit 2x SMA-Buchsen und 2x SMA-868MHz Antennen. Eine Antenne innen, eine Außen. Aber auch das wiederspricht dem Sinn eines Metall Schaltschrankes uns wird wohl eher nicht zulässig sein.

    Viele Unterverteilungen haben Plastikgehäuse. Da ist Funk kein Problem.


    Auch die Software kann wenn sie nicht 100% durchdacht ist wird Probleme machen....
    Offene Portpins bzw falsch konfigurierte Ports fangen gerne alle möglichen Störungen ein....
    Kurze Spannungseinbrüche der Stromversorgung des Prozessors führen zu instabilen Zuständen....
    Jedes Kabel / Litze von und zum Mikroprozessor ist eine Antenne...

    Wen etwas "nicht hochkomplex" ist , ist es sicher lange entwickelt, gut designed und zertifiziert worden....

    Richtig: Jede Änderung am Handsender einer Funklösung läßt die CE erlöschen. Darum hatte ich auch zu den ELV Funkplatinen geraten
    Geändert von DeMike (18.12.2016 um 15:17 Uhr)

  6. #6
    Frisch Ausgewandert Avatar von schraubbaer
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    Na dann wird zeit das wir das einen zwischenstecker Designen und damit Steinreich werden. Ist an sich keine neue idee, gabs schon vor über 30 Jahren für den Kosmos Baukasten:
    http://www.ebay.de/itm/Kosmos-Relais...25.m3641.l6368
    Oder was es bei meinem ersten Arbeitgeber gab, Steckernetzteilmässiges Gehäuse mit 5VA Trafo für den Prozessor und Relais drin welches dann bei bedarf den dicken Trafo in der Hauptsteuerung versorgt hat. Aber die konstruktion hätte dann wieder offene Kabelenden und fällt für den Normalbastler dann wieder raus

    Tobias

  7. #7
    Premium-User Avatar von darasol
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    Es gibt auch keine "Lizenz" für 230V...!
    Selbstverständlich sollten da nur Leute ran welche die elementaren Grundkentnisse bezüglich VDE und den relevanten EN-Normen kennen.
    Ebenso halte ich es für sinnvoll wenn man in diesem Bereich Praxiserfahrung hat.
    Denn bereits in meiner Ausbildung vor über 20 Jahren habe ich gesehen das übertriebene "Angst" im Umgang mit 230V deutlich mehr gefahren provoziert als nötig wäre.
    Vollkommen richtig das es keine Lizenz gibt aber es gibt eine Konsession vom EVU. Nicht ohne Grund gibt es weiterhin noch viele/sicherheitsrelevante Berufe in denen ein Meistertitel oder gleichwertig pflicht ist. Wenn der Maler das Haus Pink anstatt weis streicht wird keiner dran sterben (außer vllt an nem Herzinfarkt) wenn der Elektriker aber einen falschen Kabelquerschnitt zu Absicherung wählt schon eher. Es geht in erster Linie auch nicht um "es funktionert" oder "es scheint sicher zu sein" sondern auch noch ganze andere Dinge wie Spannungsfall der einzuhalten ist und und und.
    Oft ist es dann das gefährliche Halbwissen das wirklich gefährlich wird. Seh ich immer wieder das halt ein 1,5qmm verlegt wird weil es halt scheinbar überall so ist und vorne dran hängt ein B16 LS Schalter. Leitungslänge völlig egal. Aber das wird jetzt Offtopic :P

    http://www.machwat.de/
    läuft alles bestens
    Spricht ja für den modularen Aufbau

    Vllt nochmal ergänzend: das Problem seither war jetzt nicht das das Programm aus dem Runder gelaufen ist sondern das es beim Schalen 1. Störungen am INT gab oder auch mal am LCD.
    Geändert von darasol (03.01.2017 um 13:28 Uhr)

  8. #8
    Schamane Avatar von DeMike
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    ... was ich noch vergessen habe ist die Möglichkeit mechanisch zu schalten. Ist durchaus ernst gemeint.
    Mit Servo angetriebener Plastikstab oder Bowdenzug aus dem Modellbau schaltet ein Schütz "mechanisch".

    Hab ich tatsächlich schon gemacht um sehr hohe Spannungen zu schalten.

    Bei der Schaltung die geposted wurde fehlt meiner Ansicht nach ein Widerstand von der Basis nach Masse.
    Solange der Prozessor stabil läuft hat der OutputPin entweder 0 oder 1.
    Doch beim Einschalten oder wenn man kein Brownout an hat uns der Prozessor "abstürzt" kann ein PortPin alles mögliche tun ... incl. hochohmig sein.
    Dann brennt der Transitor schnell weg weil er nicht mehr im Schalterbetrieb sondern analog läuft.

  9. #9
    Frisch Ausgewandert Avatar von schraubbaer
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    Da kann ich dich beruhigen, die schaltung ist seit 30 jahren erpropt. Und da wo ich sie mit nem 4,7k basiswiderstand und nem bc337 kennen gelernt hab waren hängende Prozessoren des öfteren anzutreffen. Hat einiges an überzeugungsarbeit beim chef gekostet das an jedes relais ne 1n4007 freilaufdiode gehört. Die relais ziehen auch nicht soviel das es den transistor wirklich stört. Wenn netzspannung im spiel ist sollte auch immer der wachhund aktiv sein.

    Tobias

  10. #10
    Schamane Avatar von DeMike
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    Hi Tobias

    Da mag ich nicht voll zustimmen.
    In der Schaltung
    http://cdn.sparkfun.com/datasheets/C...l_Kit_v20a.pdf
    steht sie benötigt für das Relais 6V / 150mA. Da sind 0,9W. Wenn der 2N3904 nicht richtig durchsteurt weil seine Basis floated ist er an seiner Leistungsgrenze. 40V 0,2A 0,5W
    Viel schlimmer ist das was die Last mit den nicht richtig durchgeschalteten flatternden Kontakten macht.
    Wenn nur eine Feilaufdiode verbaut ist macht die den Schaltvorgang sehr langsam. Erst die zusätzliche Zenerdiode (20% unter der Maximalspannung des Transistors) macht den Schaltvorgang schnell.
    Meist wird das nicht stören ... und mir wird es nie (mehr) passieren
    Wenn schon was tun dann mit der bestmöglichen Perfektion.

    Ich bin ein Fan von doppelten Relais (oder doppelten Kontakten). Beim schnelleren Relais brennen die Kontakte stärker ab. Das macht nichts weil kurz später der Kontakt des langsameren Relais den (hochohmigen) Kontakt überbrückt und nun für minimale Kontaktwiderstände sorgt. Früher gab es Relais mit offenen (Doppel)Kontakten die man so biegen konnte das einer davon voreilend war.....
    Heute kann man das mit 2 vergossenen Relais nachbauen.

    Das war gerade aus dem Nähkästchen
    So, genug davon. Wenn ich so sehe was ich heute verwende sind das fast ausschließlich MOSFET Transistoren SOT523 .... TO220. Wenn es galvanisch getrennt sein muss dann eben mit Optokoppler und galvanisch getrennten DCDC-Wandler um den MOSFET auf der anderen Seite zu versorgen. Anders als früher kostet das kaum was und es ist heutzutage sehr leicht an alles zu kommen.

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