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Erschluss bei ungeerdeten Schalt-NT

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Contents

  Erschluss bei ungeerdeten Schalt-NT Jan Bruns <ebay@abnuto.de> - 2021-11-01 09:54 +0000
    Re: Erschluss bei ungeerdeten Schalt-NT Stefan Heimers <stefan.usenet@heimers.ch> - 2021-11-01 11:15 +0100
      Re: Erschluss bei ungeerdeten Schalt-NT Stefan Heimers <stefan.usenet@heimers.ch> - 2021-11-01 11:30 +0100
      Re: Erschluss bei ungeerdeten Schalt-NT Jan Bruns <ebay@abnuto.de> - 2021-11-01 11:32 +0000
        Re: Erschluss bei ungeerdeten Schalt-NT Sebastin Wolf <invaild@invaild.net> - 2021-11-01 12:38 +0100
        Re: Erschluss bei ungeerdeten Schalt-NT Hergen Lehmann <hlehmann.expires.5-11@snafu.de> - 2021-11-01 19:14 +0100
          Re: Erschluss bei ungeerdeten Schalt-NT Jan Bruns <ebay@abnuto.de> - 2021-11-02 02:14 +0000
            Re: Erschluss bei ungeerdeten Schalt-NT Hergen Lehmann <hlehmann.expires.5-11@snafu.de> - 2021-11-02 08:25 +0100
              Re: Erschluss bei ungeerdeten Schalt-NT Jan Bruns <ebay@abnuto.de> - 2021-11-02 12:59 +0000
              Re: Erschluss bei ungeerdeten Schalt-NT Michael Schwingen <news-1513678000@discworld.dascon.de> - 2021-11-04 17:25 +0000
                Re: Erschluss bei ungeerdeten Schalt-NT Thomas Langhammer <thomas.langhammer@gmx.net> - 2021-11-04 21:38 +0100
            Re: Erschluss bei ungeerdeten Schalt-NT Marte Schwarz <marte.schwarz@gmx.de> - 2021-11-03 07:50 +0100
      Re: Erschluss bei ungeerdeten Schalt-NT Rolf Bombach <rolfnospambombach@invalid.invalid> - 2021-11-01 22:43 +0100
        Re: Erschluss bei ungeerdeten Schalt-NT Sebastin Wolf <invaild@invaild.net> - 2021-11-02 00:08 +0100
        Re: Erschluss bei ungeerdeten Schalt-NT Marte Schwarz <marte.schwarz@gmx.de> - 2021-11-03 07:52 +0100
          Re: Erschluss bei ungeerdeten Schalt-NT Jan Bruns <ebay@abnuto.de> - 2021-11-03 12:43 +0000
          Re: Erschluss bei ungeerdeten Schalt-NT Rolf Bombach <rolfnospambombach@invalid.invalid> - 2021-11-09 17:15 +0100
    Re: Erschluss bei ungeerdeten Schalt-NT Christian Treffler <CTreffler.NG.Dev0@gmx.net> - 2021-11-01 16:13 +0100

#312796 — Erschluss bei ungeerdeten Schalt-NT

Hallo.

Angeregt durch eine Meldung in der Zeitung, in der es um Stromschläge 
beim Laden von E-Autos ging:

K.A., ob es da um den gleichen Effekt ging, aber ich habe hier auch 
zuweilen mal ungeerdete Schalt-Steckernetzteile, bei denen es beim 
Anschluss an geerdete Geräte zu Fünkchenbildung kommt (also bspw. NT für 
externe Festplatte, beim USB-Anschluss an den PC), wo davon abgesehen 
aber doch alles ganz normal funktioniert (auch der FI wurde bisher in 
verschiedenen Wohnungen dadurch nicht ausgelöst).

Die Frage ist jetzt: Wie kommt das wohl zustande?

Für einen Funken braucht es ja schon auch so ein wenig Energie. Die 
müsste also wohl geradezu absichtlich in einer Kapazität gespeichert 
sein, die wiederum irgendwie so beschaltet sein müsste, daß ein 
Erdschluss möglich ist, was aber schwierig auszumalen ist, wenn das NT 
gar nicht geerdet ist. 

Gruss

Jan Bruns

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#312797

On 01.11.21 10:54, Jan Bruns wrote:
> Die Frage ist jetzt: Wie kommt das wohl zustande?

Vermutlich eine kapazitive Kopplung zwischen Primär- und Sekundärseite. 
Entweder parasitär durch die übereinander liegenden Trafowicklungen, 
oder absichtlich in Form eines Hochspannungskondensators, zur 
unterdrückung von Hochfrequenzstörungen.

Zu sehen als Beispiel ziemlich weit unten auf folgender Seite:

https://www.mikrocontroller.net/articles/Controller_an_230V

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#312798

On 01.11.21 11:15, Stefan Heimers wrote:
> On 01.11.21 10:54, Jan Bruns wrote:
>> Die Frage ist jetzt: Wie kommt das wohl zustande?
> 
> Vermutlich eine kapazitive Kopplung zwischen Primär- und Sekundärseite. 
> Entweder parasitär durch die übereinander liegenden Trafowicklungen, 
> oder absichtlich in Form eines Hochspannungskondensators, zur 
> unterdrückung von Hochfrequenzstörungen.
> 
> Zu sehen als Beispiel ziemlich weit unten auf folgender Seite:
> 
> https://www.mikrocontroller.net/articles/Controller_an_230V

Es gibt sogar einen Fachausdruck dafür: "Berührstrom". (Wusste ich bis 
vor kurzem auch nicht)

https://de.wikipedia.org/wiki/Schaltnetzteil#Ber%C3%BChrstrom

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#312801

Stefan Heimers:

> On 01.11.21 10:54, Jan Bruns wrote:
>> Die Frage ist jetzt: Wie kommt das wohl zustande?
 
> Vermutlich eine kapazitive Kopplung zwischen Primär- und Sekundärseite.
> Entweder parasitär durch die übereinander liegenden Trafowicklungen,
> oder absichtlich in Form eines Hochspannungskondensators, zur
> unterdrückung von Hochfrequenzstörungen.
> 
> Zu sehen als Beispiel ziemlich weit unten auf folgender Seite:
> 
> https://www.mikrocontroller.net/articles/Controller_an_230V

Da ist mir erstmal schon nicht klar, was dieser Kondensator überhaupt 
soll: Der ist ja an ausgangsseitige Erde, sowie (fast) direkt an den 
Brückengleichrichter angeschlossen, wo ja alles andere als eine stabile 
Gleichspannung sein wird. Belastet der nicht schon im Normalbetrieb 
permanent den FI? Und der soll die Dioden vom Brückengleichrichter 
entstören, so statt 4 solche Kondensatoren über den Dioden, oder?

Gruss

Jan Bruns

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#312802

Am 01.11.2021 um 12:32 schrieb Jan Bruns:
> 
> Stefan Heimers:
> 
>> On 01.11.21 10:54, Jan Bruns wrote:
>>> Die Frage ist jetzt: Wie kommt das wohl zustande?
>   
>> Vermutlich eine kapazitive Kopplung zwischen Primär- und Sekundärseite.
>> Entweder parasitär durch die übereinander liegenden Trafowicklungen,
>> oder absichtlich in Form eines Hochspannungskondensators, zur
>> unterdrückung von Hochfrequenzstörungen.
>>
>> Zu sehen als Beispiel ziemlich weit unten auf folgender Seite:
>>
>> https://www.mikrocontroller.net/articles/Controller_an_230V
> 
> Da ist mir erstmal schon nicht klar, was dieser Kondensator überhaupt
> soll: Der ist ja an ausgangsseitige Erde, sowie (fast) direkt an den
> Brückengleichrichter angeschlossen, wo ja alles andere als eine stabile
> Gleichspannung sein wird. Belastet der nicht schon im Normalbetrieb
> permanent den FI? Und der soll die Dioden vom Brückengleichrichter
> entstören, so statt 4 solche Kondensatoren über den Dioden, oder?

Oder!


https://electronics.stackexchange.com/questions/216959/what-does-the-y-capacitor-in-a-smps-do

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#312822

Am 01.11.21 um 12:32 schrieb Jan Bruns:

>> Zu sehen als Beispiel ziemlich weit unten auf folgender Seite:
>>
>> https://www.mikrocontroller.net/articles/Controller_an_230V
> 
> Da ist mir erstmal schon nicht klar, was dieser Kondensator überhaupt
> soll: 

Er soll dafür sorgen, das hochfrequente Störungen (welche ein 
Schaltnetzteil prinzipbedingt reichlich produziert) nicht am Ausgang 
anliegen und dort abgestrahlt werden, sondern gegen Erde/Schutzleiter 
kurzgeschlossen werden.

Ohne diesen Kondensator können die geltenden EN-Normen zur 
Störabstrahlung nicht erfüllt werden, somit darf kein CE-Zeichen 
angebracht werden, und somit darf das Gerät nicht verkauft werden.


> Gleichspannung sein wird. Belastet der nicht schon im Normalbetrieb
> permanent den FI? 

Ja, es entsteht dadurch ein Fehlerstrom. Dieser darf aber nur maximal 
0.5mA betragen, so das er erst zu einem Problem wird, wenn sehr viele 
derartige Geräte an einem empfindlichen RCD hängen.

Er genügt aber für kleine Fünkchen beim Einstecken und er genügt auch 
für ein spürbares Kribbeln, wenn man den Ausgang anfasst.


> Und der soll die Dioden vom Brückengleichrichter
> entstören

Nein, der soll die Hochfrequenz des Schalttransistors entstören.

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#312858

Hergen Lehmann:
> Am 01.11.21 um 12:32 schrieb Jan Bruns:
> 
>>> Zu sehen als Beispiel ziemlich weit unten auf folgender Seite:
>>>
>>> https://www.mikrocontroller.net/articles/Controller_an_230V
>> 
>> Da ist mir erstmal schon nicht klar, was dieser Kondensator überhaupt
>> soll:
 
> Er soll dafür sorgen, das hochfrequente Störungen (welche ein
> Schaltnetzteil prinzipbedingt reichlich produziert) nicht am Ausgang
> anliegen und dort abgestrahlt werden, sondern gegen Erde/Schutzleiter
> kurzgeschlossen werden.

Am Ausgang? Da verbaut man doch sowieso Tiefpass nach Belieben.
 
> Ohne diesen Kondensator können die geltenden EN-Normen zur
> Störabstrahlung nicht erfüllt werden, somit darf kein CE-Zeichen
> angebracht werden, und somit darf das Gerät nicht verkauft werden.

Janee, der Normalfall ist dieses Verhalten aber nicht, wenn auch bei SNT 
nicht selten.

>> Gleichspannung sein wird. Belastet der nicht schon im Normalbetrieb
>> permanent den FI?

> Ja, es entsteht dadurch ein Fehlerstrom. Dieser darf aber nur maximal
> 0.5mA betragen, so das er erst zu einem Problem wird, wenn sehr viele
> derartige Geräte an einem empfindlichen RCD hängen.
> 
> Er genügt aber für kleine Fünkchen beim Einstecken und er genügt auch
> für ein spürbares Kribbeln, wenn man den Ausgang anfasst.
> 
>> Und der soll die Dioden vom Brückengleichrichter entstören
> 
> Nein, der soll die Hochfrequenz des Schalttransistors entstören.

Wie sollte dabei denn Erde helfen? Wir sprechen doch von einem Bauteil 
mit zwei wesentlichen Anschlüssen. Wozu da eine dritte Leitung von ganz 
woanders weg bemühen?

Gruss

Jan Bruns

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#312861

Am 02.11.21 um 03:14 schrieb Jan Bruns:

>> Er soll dafür sorgen, das hochfrequente Störungen (welche ein
>> Schaltnetzteil prinzipbedingt reichlich produziert) nicht am Ausgang
>> anliegen und dort abgestrahlt werden, sondern gegen Erde/Schutzleiter
>> kurzgeschlossen werden.
> 
> Am Ausgang? Da verbaut man doch sowieso Tiefpass nach Belieben.

Die ausgefilterte HF-Energie muss irgendwo hin, damit sie nicht 
abgestrahlt wird.

Vorzugsweise wird sie in die Erde/Schutzleiter abgeleitet, oder (wenn 
dieser dank Eurostecker nicht verfügbar ist) wenigstens in das extrem 
niederohmige Netz selbst.


>> Ohne diesen Kondensator können die geltenden EN-Normen zur
>> Störabstrahlung nicht erfüllt werden, somit darf kein CE-Zeichen
>> angebracht werden, und somit darf das Gerät nicht verkauft werden.
> 
> Janee, der Normalfall ist dieses Verhalten aber nicht, wenn auch bei SNT
> nicht selten.

Doch, es ist der Normalfall. Du wirst kein einziges Schaltnetzteil mit 
CE-Zeichen finden, das diesen Kondensator nicht hat.


>> Nein, der soll die Hochfrequenz des Schalttransistors entstören.
> 
> Wie sollte dabei denn Erde helfen? Wir sprechen doch von einem Bauteil
> mit zwei wesentlichen Anschlüssen. Wozu da eine dritte Leitung von ganz
> woanders weg bemühen?

Wie gesagt, die HF-Energie muss irgendwo hin. In der Luft will man sie 
nicht haben.

Ein Y-Kondensator zwischen Ausgang und (niederohmigem) Eingang ist die 
Billig-Minimallösung, welche sich bei hochwertigen Schaltnetzteilen noch 
beliebig mit aufwändigen Filtern verfeinern lässt. Aber auch dort wirst 
du immer einen HF-Strompfad zum Schutzleiter oder ersatzweise zu L+N finden.

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#312881

Hergen Lehmann:
> Am 02.11.21 um 03:14 schrieb Jan Bruns:

>> Am Ausgang? Da verbaut man doch sowieso Tiefpass nach Belieben.
 
> Die ausgefilterte HF-Energie muss irgendwo hin, damit sie nicht
> abgestrahlt wird.

Was dann aber doch auf Abstrahlen hinausläuft, anstatt die da zu 
verbraten, wo sie entsteht, oder gar die Entstehung selbst zu plätten.

>> Janee, der Normalfall ist dieses Verhalten aber nicht, wenn auch bei
>> SNT nicht selten.
 
> Doch, es ist der Normalfall. Du wirst kein einziges Schaltnetzteil mit
> CE-Zeichen finden, das diesen Kondensator nicht hat.

Die meisten (?) SNT haben das beschriebene Problem nicht oder zumindest 
nicht merklich. Warum auch immer.

> Ein Y-Kondensator zwischen Ausgang und (niederohmigem) Eingang ist die
> Billig-Minimallösung, welche sich bei hochwertigen Schaltnetzteilen noch
> beliebig mit aufwändigen Filtern verfeinern lässt. Aber auch dort wirst
> du immer einen HF-Strompfad zum Schutzleiter oder ersatzweise zu L+N
> finden.

Sage ich doch.

Übrigens, wer schon mal einen Brückengleichrichter +C +R_L gerechnet hat, 
der weiss, daß schon das alles andere als eine saubere Konstruktion 
ist... 

Gruss

Jan Bruns

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#313057

On 2021-11-02, Hergen Lehmann <hlehmann.expires.5-11@snafu.de> wrote:
>> Janee, der Normalfall ist dieses Verhalten aber nicht, wenn auch bei SNT
>> nicht selten.
>
> Doch, es ist der Normalfall. Du wirst kein einziges Schaltnetzteil mit 
> CE-Zeichen finden, das diesen Kondensator nicht hat.

Doch, es gibe Netzteile ohne Y-Kondensatoren für spezielle Anwendungen (z.B. 
weil die in Telephonie-Anwendungen zu Brummen führen können - Medizintechnik
hat auch besondere Anforderungen was Isolation und ABleitströme angeht). 
Man kann die bei den üblichen Netzteilherstellern durchaus bekommen (IIRC
hatten wir mal welche von Friwo) - EMV muss man für das Gesamtsystem dann
halt anders hinbekommen, das geht, macht aber mehr Aufwand, daher ist der
Default "mit Y-Kondensator".

cu
Michael

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#313059

Hallo Michael (Ex-@AC2?),

ohne Y-Kondensator bedeutet meistens einen etwas anders konstruierten
Übertrager, vor allem eine Schirmwicklung bringt da einiges. Aber mit
der richtigen EMV-Umgebung geht das, kann ich bestätigen.
Es gibt auch "faule Tricks" wie dithering der Schaltfrequenz, aber mit
einem guten Layout und Trafo geht das auch ohne.
Da so etwas teurer ist als Y-Kondensatoren ist es halt etwas selten
geworden. Abgesehen von den China-Teilen mit Fake-CE, wo es nur darauf
ankommt, dass Strom rauskommt...

Tom (Ex-@R)

--


Am 4 Nov 2021 17:25:34 GMT
schrieb Michael Schwingen <news-1513678000@discworld.dascon.de>:

> On 2021-11-02, Hergen Lehmann <hlehmann.expires.5-11@snafu.de> wrote:
> >> Janee, der Normalfall ist dieses Verhalten aber nicht, wenn auch
> >> bei SNT nicht selten.  
> >
> > Doch, es ist der Normalfall. Du wirst kein einziges Schaltnetzteil
> > mit CE-Zeichen finden, das diesen Kondensator nicht hat.  
> 
> Doch, es gibe Netzteile ohne Y-Kondensatoren für spezielle
> Anwendungen (z.B. weil die in Telephonie-Anwendungen zu Brummen
> führen können - Medizintechnik hat auch besondere Anforderungen was
> Isolation und ABleitströme angeht). Man kann die bei den üblichen
> Netzteilherstellern durchaus bekommen (IIRC hatten wir mal welche von
> Friwo) - EMV muss man für das Gesamtsystem dann halt anders
> hinbekommen, das geht, macht aber mehr Aufwand, daher ist der Default
> "mit Y-Kondensator".
> 
> cu
> Michael

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#312917

Hallo Jan,
>>
>>>> Zu sehen als Beispiel ziemlich weit unten auf folgender Seite:
>>>>
>>>> https://www.mikrocontroller.net/articles/Controller_an_230V
>>>
>>> Da ist mir erstmal schon nicht klar, was dieser Kondensator überhaupt
>>> soll:

man Gleichtaktstörungen. Ich weiß, das ist für viele die esoterische 
Seite der Elektronik.

>>> Gleichspannung sein wird. Belastet der nicht schon im Normalbetrieb
>>> permanent den FI?

So lange ein hinten dran hängendes Gerät nicht mit Erde verbunden ist, 
fließt da wenig. Und selbst wenn, dann sind bei 1 nF ein paar Dutzend µA 
zu befürchten.

>> Er genügt aber für kleine Fünkchen beim Einstecken und er genügt auch
>> für ein spürbares Kribbeln, wenn man den Ausgang anfasst.

Was die spürbarkeit betrifft ist im Wesentlichen die Stromdichte 
interessant. Die ist gerade bei Funken lokal immer hoch.

> Wie sollte dabei denn Erde helfen? Wir sprechen doch von einem Bauteil
> mit zwei wesentlichen Anschlüssen. Wozu da eine dritte Leitung von ganz
> woanders weg bemühen?

Ja ja, Gleichtakltstörungen eben. Die sind in der Tat schwer zu heben, 
aber in der Regel leicht zu beheben ;-)

Marte

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#312840

Stefan Heimers schrieb:
> On 01.11.21 10:54, Jan Bruns wrote:
>> Die Frage ist jetzt: Wie kommt das wohl zustande?
> 
> Vermutlich eine kapazitive Kopplung zwischen Primär- und Sekundärseite. Entweder parasitär durch die übereinander liegenden Trafowicklungen, oder absichtlich in Form eines Hochspannungskondensators, 
> zur unterdrückung von Hochfrequenzstörungen.
> 
> Zu sehen als Beispiel ziemlich weit unten auf folgender Seite:
> 
> https://www.mikrocontroller.net/articles/Controller_an_230V

OT: Beim gezeigten Sperrwandler verwundert mich die Polung des
Trafos. Oder schiele ich?

-- 
mfg Rolf Bombach

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#312851

Am 01.11.2021 um 22:43 schrieb Rolf Bombach:
> Stefan Heimers schrieb:
>> On 01.11.21 10:54, Jan Bruns wrote:
>>> Die Frage ist jetzt: Wie kommt das wohl zustande?
>>
>> Vermutlich eine kapazitive Kopplung zwischen Primär- und 
>> Sekundärseite. Entweder parasitär durch die übereinander liegenden 
>> Trafowicklungen, oder absichtlich in Form eines 
>> Hochspannungskondensators, zur unterdrückung von Hochfrequenzstörungen.
>>
>> Zu sehen als Beispiel ziemlich weit unten auf folgender Seite:
>>
>> https://www.mikrocontroller.net/articles/Controller_an_230V
> 
> OT: Beim gezeigten Sperrwandler verwundert mich die Polung des
> Trafos. Oder schiele ich?

Wohl letzteres.

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#312918

Hi Rolf,
>> https://www.mikrocontroller.net/articles/Controller_an_230V
> 
> OT: Beim gezeigten Sperrwandler verwundert mich die Polung des
> Trafos. Oder schiele ich?

Die Anzahl der gezeichneten Windungen beim Symbol hat mit der Anzahl der 
gewickelten Windungen nichts zu tun. Wo lag sonst das Problem?

Marte

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#312966

Marte Schwarz:

>>> https://www.mikrocontroller.net/articles/Controller_an_230V
 
>> OT: Beim gezeigten Sperrwandler verwundert mich die Polung des Trafos.
>> Oder schiele ich?
 
> Die Anzahl der gezeichneten Windungen beim Symbol hat mit der Anzahl der
> gewickelten Windungen nichts zu tun. Wo lag sonst das Problem?

Das hat mich auch erstmal verwirrt, aber irrgendwie war das auch zu egal, 
was für'ne Spannung da sekundärseitig sein soll.

Nach dem anfangs erwähnten Zeitungsbericht tritt der Stromschlag übrigens 
ein, sobald das Notladekabel an einer ungeerdeten Steckdose von einer 
einer Person mit nassen Schuhen verwendet wird, die unisolierte 
Fahrzeugteile, wie bspw. einen Türgriff des E-Autos berührt.

Gruss

Jan Bruns

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#313501

Marte Schwarz schrieb:
> Hi Rolf,
>>> https://www.mikrocontroller.net/articles/Controller_an_230V
>>
>> OT: Beim gezeigten Sperrwandler verwundert mich die Polung des
>> Trafos. Oder schiele ich?
> 
> Die Anzahl der gezeichneten Windungen beim Symbol hat mit der Anzahl der gewickelten Windungen nichts zu tun. Wo lag sonst das Problem?

Das ist klar. Hier hatte der Wolf recht, es sind ganz klein, rot, diffus und
teilweise im Text "Punkte" für den Windungsanfang eingezeichnet. Die
sind "über Kreuz", und damit ist der Sperrwandler richtig gezeichnet.
Mit Vergrösserung hab ichs dann gesehen.

-- 
mfg Rolf Bombach

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#312814

Jan Bruns schrieb:

> ich habe hier auch 
> zuweilen mal ungeerdete Schalt-Steckernetzteile, bei denen es beim 
> Anschluss an geerdete Geräte zu Fünkchenbildung kommt 
[..]
> Für einen Funken braucht es ja schon auch so ein wenig Energie. 

Nicht wirklich. Du brauchst eine ordentliche Potential-Differenz für
einen Funken, aber keinen großen Strom. Also nicht viel Energie.
Geerdete Geräte sind meist auch sekundärseitig geerdet, also sind die
Buchsen auf Null-Potential. Die Primärseite Deines Schaltnetzteils ist
nicht geerdet, die Sekundärseite galvanisch entkoppelt. Welches
Potential soll sie also annehmen?
Kapazitive Kopplung mit der Primärseite liegt nahe. Nicht über einen
eigens dafür eingebauten Kondensator, sondern über die Nähe zwischen
Primär- und Sekundär-Seite, wie Stefan schon erwähnt hat.

Der Strom zum Potential-Ausgleich kann schon hoch sein, aber der Puls
ist ganz kurz: Nanosekunden.
Einmal angesteckt ist der Strom kaum messbar: 50Hz und sehr kleine
Kapazität.

Es gäbe übrigens noch eine andere Erklärung: Statische Aufladung des
Netzteil-Gehäuses oder des Kabels. Das elektrische Feld sorgt für eine
Ladungs-Trennung auf der Leiterplatte und hohes Potential auf dem
Stecker.

CU,
Christian

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