Vollständige Netztrennung

Achim H · So, 18.10.15, 13:46

Endlich Schluss mit dem Geblinke aufgrund induktiver/kapazitiver Einkoppelungen oder durchgelassene Spannungen, weil im Lichtschalter eine Glimmlampe eingebaut ist.

Nur eine Idee (Montage unmittelbar vor dem Netzgerät).

netztrennung.png

Funktionsweise:
Der Lichtschalter schaltet 2 Relais, die jeweils einen Leiter (L, N, nicht PE) der 230V Netzspannung trennen bzw. einschalten.
Jegliche eingeschliffene/durchgelassene Spannung kleiner 172,5V (Ansprechspannung des/der Relais) wird von den Erregerwicklungen vernichtet.

Im ausgeschalteten Zustand:
Die eingeschliffene/durchgelassene Spannung gelangt erst gar nicht mehr bis zum Netzgerät. Folglich kann sich dort auch nicht der Eingangskondensator allmählich aufladen.
Zum Anziehen/Schalten der Relais muss die Spannung >172,5V sein.

Die Leiterbahnen sind für 8A (bei einer max. Erwärmung von 30°C) ausgelegt. Jeder Schalter im Relais kann 8A schalten, verkraftet aber max. 15A für max. 4 Sekunden. Da 2 Schalter in 1 Relais parallel geschaltet sind, können bis zu 30A für 4 Sekunden standgehalten werden. Das reicht auch für Einschaltstoßströme (ein noch höherer Strom, jedoch sehr viel kürzere Zeit, typ.: 0,02 Sekunden) irgendwelcher Schaltnetzgeräte.

Leistungsaufnahme im Betrieb: 2x 0,74VA = 1,48VA --> 1,48W.

Kostenpunkt (einseitige Platine inkl. Lötstopplack, 2 Printanschlussklemmen, 2 Relais): ca. 10 EUR.

Es wird dringend ein Gehäuse benötigt (zum Beispiel: Aufputzabzweigdose [86,5 x 86,5 x 44,5mm]. Die Platine führt/schaltet die Netzspannung. Und diese ist lebensgefährlich.

franky666 · Di, 02.02.16, 17:26

Warum zwei zweipolige Relais? Da genügt ein einziges, das jeweils N und L durchschaltet.

Ein X2-Kondensator 0,047uF, die es fertig bedrahtet und mit VDE Zulassung gibt, macht diese Schaltung sowieso unnötig. Der verursacht dann auch keine Verluste, wie es die Relaisspulen tun.

Achim H · Di, 02.02.16, 22:10

Warum zwei zweipolige Relais?

Weil es eine vollständige Netztrennung sein soll.

Da genügt ein einziges, das jeweils N und L durchschaltet.

Jain.
Die von mir ausgesuchten netzbetriebenen Relais können je Kontakt 8A schalten. Das war mir zuwenig, weswegen der 2 Kontakt parallel geschaltet wurde:
2x 8A = 16A.
Wenn dort der Einschaltstoßstrom eines Netzgerätes drüber geht (über die Kontakte eines geschlossenen Schalter, das können bis 100A sein), dann macht das den Kontakten in den Relais nichts aus.

Ein X2-Kondensator 0,047uF, die es fertig bedrahtet und mit VDE Zulassung gibt, macht diese Schaltung sowieso unnötig.

Lesetipp: Der verstärkte Ausfall von X2 und Y2 – Kondensatoren (PDF, 5 Seiten, deutsch).

Der verursacht dann auch keine Verluste, wie es die Relaisspulen tun.

Es war nur eine Idee, von dessen Umsetzung ich mittlerweile Abstand genommen habe.
Eine Möglichkeit wären bistabile Relais, die aber eine Elektronik brauchen, die die Umpulse beim Ein- und Ausschalten an die Relais weitergeben.
Siehe auch: Schwellwertschalter + 2 Monoflops.

franky666 · Di, 02.02.16, 23:32

Weil es eine vollständige Netztrennung sein soll.

Wozu? Weil der Schalter versehentlicherweise nur N schaltet? Da sollte lieber die fehlerhafte Schaltung unbedingt korrigiert werden (wenn fix in der Wand) oder ein zweipoliger Schalter genutzt werden (wenn hinter Schuko, wo man nicht weiß, welches wirklich L und N ist) anstelle einer solchen Relaiskarte, die an den Symptomen herumflickt.

Jain.
Die von mir ausgesuchten netzbetriebenen Relais können je Kontakt 8A schalten. Das war mir zuwenig, weswegen der 2 Kontakt parallel geschaltet wurde:
2x 8A = 16A.
Wenn dort der Einschaltstoßstrom eines Netzgerätes drüber geht (über die Kontakte eines geschlossenen Schalter, das können bis 100A sein), dann macht das den Kontakten in den Relais nichts aus.

Das ist Pfusch. Die Kontakte schalten niemals perfekt gleichzeitig (auch wenn der Hersteller es behauptet. Ein wenig Versatz ist da immer). Somit schaltet ein Kontakt immer ein wenig schneller und schaltet somit allein in die Last, die möglicherweise höher als 8A beträgt. Ein Relais, welches 2x16A vernünftig schalten kann und im Falle eines Festbrennens eines der Kontakte den Dienst einstellt, wäre für diesen Zweck angebracht. Wenn es das Relais unbedingt sein soll, sicher das ganze auf der Platine mit 6A (bisschen Reserve nach oben, noch immer völlig ausreichend) ab und gut ist.

(Mal davon abgesehen, dass das L-seitige Relais dadurch mal festbrennt und ab dann die Birne über den noch funktionierenden anderen Relais den N allein schalten würde, was unbemerkt bleiben würde)

Der per Leiterbahn durchgeschleifte PE hat hoffentlich an allen Stellen den geforderten Mindestquerschnitt, damit er beim Erdschluss nicht als erster verglüht...

Lesetipp: Der verstärkte Ausfall von X2 und Y2 – Kondensatoren (PDF, 5 Seiten, deutsch).

Das verlinkte PDF ist mehr Panikmache als alles andere. Wenn es danach ginge, hätte jeder ein Silvesterfeuerwerk daheim.

Jedes Teil geht mal kaputt. Sowohl X2-Kondensatoren als auch Relais.

Bei X2-Kondensatoren (die für das direkte Anschließen zwischen L und N geprüft/freigegeben sind, als bewährtes Bauteil in fast jedem komplizierterem Gerät drin sind und nebenbei die Spitzen aus dem Netz dämpfen und von den teuren LED-Birnen fernhalten) kann man die Ausfallwahrscheinlichkeit schon minimieren:
- Ordentlich was größere max. Spannung wählen. (Effektivwert/Scheitelwert bedenken! 250V DC sind unzureichend)
- Einen ordentlichen X2-Kondensator nehmen, der auch als solcher ausgewiesen ist, nicht irgendeinen Mist, der irgendwelche anderen, die anscheinend passenden Werte haben.
- VOR dem Kondensator eine träge Schmelzsicherung einbringen, damit im Falle eines Platzers nicht der gesamte Kondensator abfackelt.

Wenn der ausfällt, kracht und stinkt es einmal. Schlimmeres verhindert die Sicherung. Dann fällt die Schaltung halt aus. Ist höchstens ärgerlich aber leicht zu ersetzen.

Was evtl. gegen den Kondensator spricht:
- Sein kleiner Blindanteil

Was für mich gegen die Relais-Lösung spricht:
- Man hat da eine Platine, die bei Kurzschlüssen in der daran angeschlossenen Last (wenn die Birne lautstark durchknallt) dauerhaft versagt und evtl. in Rauch aufgeht.
- Diese Platine will untergebracht werden.
- Die Platine verursacht selber Spannungsspitzen, wenn umgeschaltet wird.
- Relais sind anfällige, mechanische Bauteile.
- Die Relais erzeugen um sich rum magnetische Felder (=Smog!)

Eine Möglichkeit wären bistabile Relais, die aber eine Elektronik brauchen, die die Umpulse beim Ein- und Ausschalten an die Relais weitergeben.

Diese Elektronik läuft auch nicht mit Licht und Liebe und möchte auch Strom verbrauchen, um zu funktionieren. Mal so nebenbei (es geht ja um eine Lösung zum nachträglichen Nachrüsten in bestehende Schaltkreise):
- Einschalten kann ich mir ja noch vorstellen
- Ausschalten? Da wird der Platine ja ebenfalls der Saft abgedreht. Woher nimmt sie dann die Kraft, das Relais zuverlässig abzuschalten?

Achim H · Mi, 03.02.16, 00:52

Bei X2-Kondensatoren (die für das direkte Anschließen zwischen L und N geprüft/freigegeben sind, als bewährtes Bauteil in fast jedem komplizierterem Gerät drin sind und nebenbei die Spitzen aus dem Netz dämpfen und von den teuren LED-Birnen fernhalten) kann man die Ausfallwahrscheinlichkeit schon minimieren:
- Ordentlich was größere max. Spannung wählen. (Effektivwert/Scheitelwert bedenken! 250V DC sind unzureichend)
- Einen ordentlichen X2-Kondensator nehmen, der auch als solcher ausgewiesen ist, nicht irgendeinen Mist, der irgendwelche anderen, die anscheinend passenden Werte haben.
- VOR dem Kondensator eine träge Schmelzsicherung einbringen, damit im Falle eines Platzers nicht der gesamte Kondensator abfackelt.

Bei mir ist vor gar nicht allzu langer Zeit ein X2-Kondensator in Rauch aufgegangen. Und das Badezimmer-Spiegelschränkchen war noch keine 3 Jahre alt.

Diese Elektronik läuft auch nicht mit Licht und Liebe und möchte auch Strom verbrauchen, um zu funktionieren. Mal so nebenbei (es geht ja um eine Lösung zum nachträglichen Nachrüsten in bestehende Schaltkreise):
- Einschalten kann ich mir ja noch vorstellen
- Ausschalten? Da wird der Platine ja ebenfalls der Saft abgedreht. Woher nimmt sie dann die Kraft, das Relais zuverlässig abzuschalten?

Aus einem Elko. Dieser muss selbstverständlich groß genug sein, damit die Elektronik versorgt werden kann und das Relais sicher ausgeschaltet wird.

franky666 · Mi, 03.02.16, 11:38

Ich sage nach wie vor, jedes Bauteil kann mal hops gehen.

Wenn das bei dir öfters passiert, sollte man die Ursache ausfindig machen.

Mir ist son Dingen noch nie hochgegangen.

Ich habe allerdings klassische Glühbirnen ohne Ende verballert. Manche haben nichtmal ne Woche gehalten. Seitdem auch dort X2's vorgeschaltet sind, halten die wieder "ewig"...