Spannungsteiler bis 5000V [Archiv] - ProgForum.com - Das Elektronik Diskussionsforum

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15.12.2003, 09:11

Wir versuchen eine Hochspannungsprüfschrank zu bauen. Wobei ich die Spannung von 2000-5000V an meinem Prüfling anlege und auf Durchschlag überprüfen. Zusätzlich soll die Kontaktsicherheit der Prüfzangen überprüft werden - hierfür müßte ich das Vorhandensein der Prüfspannung kontrollieren. Am liebsten wäre es mir, diese Spannung so aufzubereiten, damit ich sie direkt an einer SPS (Eingänge 230V - von 79-264V logisch "1" Eingangsstrom ca. 0.5mA) abfragen kann. 1. Lösungsansatz Spannungsteiler über Wiederstände: Problem Verlustleistung: 0.5mA * 5kV = 2,5W (viel zu hoch) 2. Lösungsansatz über einen Schwingkreis: Leider habe ich zu wenig Erfahrung mit einem Schwinkreis - könnte das eigentlich funktionieren - siehe beiliegendes jpg. Vielleicht gibt es noch eine andere einfache Möglichkeit 5000V in ein logisch "1" umzuwandeln. Wäre sehr dankbar für neue Lösungsvorschläge.

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15.12.2003, 09:12

Schaltbild Schwingkreis <img src="http://progshop.com/elektronik/diskussion/messages/4980/10251.jpg" alt="Schwingkreis:">

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15.12.2003, 10:03

Mit einem Reihenschwingkreis der Güte 100 hast Du bei 5kV Eingang "nur" 500kV an L und C ! Du erreichst also genau das Gegenteil, abgesehen davon, wo Du so spannungsfeste L und C herbekomen willst. Es gab bei Bürklin schöne 10kV-Widerstände, die sind aber leider im 2004-Katalog aus dem Programm. Da hilft wohl nur, 10..20 500V-Widerstände in Reihe. Peter

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15.12.2003, 11:27

Hi, wenn es etwas teuer aber sicher sein soll, besorg Dir einen 1000:1 Hochspannungstastkopf. Die gibt es sogar als Vorsatz für ein gewöhnliches Multimeter. Komplett Schutzisoliert und je nach Wunsch kann man die auch Kalibriert bekommen. Bei der Multimeterversion kann man noch einen hochohmigen Komparator und ein Panelmeter dazuschalten. Dann hat man eine genaue Anzeige über die Spannung und die Warnung "Hochspannung liegt an". Ist um einiges sicherer als der Selbstbau, da hochohmige Widerstände unter hochspannung manchmal still und leise sterben. Dann kokelt irgendwo in inneren eine kleine Stelle weg ohne dass man es von außen sieht. Schaltnetzteile sterben oft an so etwas. Ein Professor erzählte mal über einen Selbstbau für das Messen von Spannungen in einem Umspannwerk. Da haben die normale Widerstände genommen und die zur kühlung in einen mit Trafoöl gefüllten Gartenschlauch eingebaut. Der war dann allerdings mehrere meter lang. Gruß Elmar

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15.12.2003, 13:58

@Martin hochspannungsfeste Widerstände kann man sich prima selber bauen. Wie Peter schreibt, Reihenschaltung und das ganze in Schrumpfschlauch einschrumpfen. Mit 50 Mohm kommst du ja schon auf 100µA. Wenn du's auf die Spitze treibst, kannst ja auch Gießharz benutzen. Tut aber eh nicht Not, Schrumpfschlauch hält spielend 10kV aus. Den niedrigen Strom kannst du mit einem OPV als Booster an den SPS Eingang anpassen. Tastköpfe sind ungeeignet, da sie nur Leistungen im µW Bereich bereitstellen und dein SPS Eingang dafür nicht ausgelegt ist. Sollte deine Prüfspannung eine reine Wechselspannung sein, könntest du dir einen Wandlertrafo selber wickeln. Ist aber das gleiche Dilemma, die Primärwicklung muß hochspannungsfest sein und wegen deiner geringen Ströme recht hochohmig. Wickle mal auf einen Ferritring einige tausend Windungen 0,1mm CuL. :-) Schalenkerne schlagen dir durch, wenn du sie nicht ordentlich isolierst. Gruß Gerd

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15.12.2003, 17:05

@Martin Wenn es um Wechselspannungen geht, schau Dir mal die Übertrager im Conrad Katalog (Ausgabe 2004, S. 1050) an. Die werden mit einer Spannungsfestigkeit von 1500 V (zum Kern bzw. zur Sekundärwicklung) angegeben. Die Übertrager gibt es aber auch als Bausätze (S. 1042). Davon z.B. zur Sicherheit 5 Stück mit einem geeigneten Übersetzungsverhältnis primär in Reihe geschaltet (je 1000 V primär pro Übertrager) sollte problemlos machbar sein. Die Sekundärseiten jeweils auch in Reihe geschaltet, so dass die gewünschte Ausgangsspannung auftritt. Man muss lediglich mal ein bisschen vorher rechnen, welches Volumen die erforderlichen Lagen primärseitig einschliesslich der Isolation erfordern. Wenn man möchte, kann man das Ganze ja hinterher wie Gerd H. meinte auch vergießen. Gruß Gerd

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16.12.2003, 13:21

Hab auch noch eine Idee...<img src="http://progshop.com/elektronik/diskussion/clipart/smile.gif" border=0> passender GlasmetallWiderstand so im MegOhm Bereich, dazu ein Glimmlämpchen und dann einen LDR. Fertig ist der Hochspannungsfeste Koppler, der (fast) NULL Strom braucht. Und einen LDR an eine SPS "anzuinterfacen", das dürfte allemal einfach gehen.

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16.12.2003, 14:07

Tschuldigung muß mal fragen, was ist eigentlich ein LDR? mfG Martin

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16.12.2003, 14:48

Hi, (L)ight (D)ependent (R)esistor. Also ein Lichtabhängiger Widerstand. Wird gnz gerne zur Helligkeitsmessung verwendet, da er im gegensatz zu einer Photodiode seinen Widerstand im Großem Bereich ändert anstatt den Strom im kleinem Bereich. LDRs verwendet man oft bei Belichtungsmessern , sofern nich eine teure aber genauere Photozelle Einsatz findet. Auch bei Dämmerungsschaltern wird er gerne verwendet. Die Empfindlichkeit des LDRs liegt je nach Bauart im sichtbarem bereich und entspricht somit dem subjektiven Empfinden des Menschlichen Auges. Störungen durch unsichtbares Licht entstehen so gar nicht erst. Gruß Elmar

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16.12.2003, 15:08

Zu folgendem Beitrag: passender GlasmetallWiderstand so im MegOhm Bereich, dazu ein Glimmlämpchen und dann einen LDR. Fertig ist der Hochspannungsfeste Koppler, der (fast) NULL Strom braucht. Und einen LDR an eine SPS "anzuinterfacen", das dürfte allemal einfach gehen. Gibts eigentlich einen solchen Optokoppler mit Glimmplämpchen (oder ähnlichen mit fast null Verbrauch) schon fix und fertig zum Kaufen? mfG Martin

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16.12.2003, 16:51

Hi, bestimmt nicht. Da sich werder Glimmlampe noch LDR als Chip bauen lassen. Also bleiben nur Einzelteile und das vergießen. Und das kann man leicht selber machen. Auch würde so ein Koppler nach Lust und laune anzeigen. unter 40V passiert sowiso nix und darüber hängt es von vielerlei Dingen ab, wie hell das Glimmlämpchen ist. Außerdem flackern die oft, wenn die älter werden. Als Indikator "Spannung da" aber durchaus zu empfehlen. Gruß Elmar

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16.12.2003, 17:39

@Elmar: Endlich wieder mal einer Meinung; klar flackert das Glimmlämpchen, aber eine SPS steckt sowas weg, ggf. mit einem Kondensator am LDR beruhigen - oooooder: Wegprogrammieren!!! SPSse sind nicht dumm, die haben Timer drin, Zähler, Herz was willst Du... usw.<img src="http://progshop.com/elektronik/diskussion/clipart/smile.gif" border=0>

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16.12.2003, 17:50

ehe wir hier weiter nachdenken, Martin sollte uns nun doch mal sagen, ob er mit Gleich- oder Wechselspannung prüfen will. Davon hängt doch einiges ab, oder? Gruß Gerd <img src="http://progshop.com/elektronik/diskussion/clipart/smile.gif" border=0>

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16.12.2003, 20:44

Bei RS-Components gibt es ja auch noch Hochspannungswiderstände. Auch mit 1GOhm bei 15kV. Die sind auch nicht soooo teuer, wenn man nur einen braucht. Mfg, Kurt

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16.12.2003, 23:29

Wenn es schon um eine 'Prüfeinrichtung' geht, dann gibt es da auch Sicherheitsvorschriften. Und das Mindeste, was ich bei hohen Prüfspannungen verlangen würde, ist eine galvanische Trennung zwischen Prüfspannung (Prüfling) und Messvorrichtung (egal ob magnetisch oder optisch verkoppelt). Gruß Gerd