Netzfilter Eigenbau - schlechter als fertig gekauftes?

[Peter(TOO)]

Hallo Hannes,

Das hab ich auch schon öfter gelesen. Aber in der Firma habe ich schon mehr RC-Glieder getauscht als VDR.
Die RC-Glieder sind bei einigen Anlagen parallel zu den Schützspulen, die VDR parallel zu SSR "Kontakt".

Ich weiß zwar nicht für was die Schaltung ist, aber ich würde nur VDR nehmen. Wenn man z.b. LED Lampen schaltet blinkt die Lampe im abgeschalteten Zustand.

RC-Glieder ist Schaltungstechnik, welche gegen 100 Jahre alt ist.
Ein RC-Glied verlangsamt die Flankensteilheit von Spannungsspitzen, nebenbei wird dadurch die Spitze auch noch etwas gekappt. Allerdings können damit keine maximalen Spannungen garantiert werden, die Spitzenspannung hängt von der Last ab. Und wie du richtig schreibst, ist das Grosse Problem der Leckstrom! Das ist nicht nur ein Problem bei ESL und LED-Lampen, bei grossen Cs kann es auch Lebensgefährlich werden, wenn man die Leitung berührt, obwohl abgeschaltet ist.

Die VDRs für den Einsatz als Überspannungsschutz gibt es etwa seit Mitte der 70er Jahre. VDRs gibt es zwar schon länger, aber die hatten ein recht weiches Knie, waren relativ hochohmig und konnten keine so hohen Spitzenströme verkraften, wie die heutigen. Da liegen die kleinsten Typen schon im Bereich von kA für µs.
Im Gegensatz zum RC-Glied begrenzt ein VDR die Spannung in jedem Fall auf bekannte Werte.

Die Freilaufdiode ist auch nicht die optimale Lösung. Durch den Strom wird die Abschaltzeit der Spule merklich verlängert.
Besser ist es die Spannung über dem Transistor zu begrenzen, dazu kann man parallel zum Transistor eine Z-Diode verwenden oder eben einen VDR. Den VDR kann man auch parallel zur Spule schalten, die Z-Diode braucht für diesen Fall noch eine zusätzliche Diode in Serie.

In meinen Industriegeräten habe ich immer nur VDR verwendet. Bei SSRs ist dies der einzige funktionierende Überspannungsschutz, RC-Glieder bringen da in der Praxis nichts!

Ausfälle bei den VDR hatte ich eigentlich kaum, bzw. nur bei entsprechenden Fehlschaltungen, wie 400V anstatt 230V angeschlossen. In einem Fall wurde ein magnetischer Spannungskonstanter versetzt und falsch angeschlossen, da bekamen alle Geräte anstatt 230V 460V, das haben die VDR natürlich nicht überlebt.

Wichtig ist es die VDRs richtig zu dimensionieren.
Die VDR bestehen aus gesintertem Zinkoxyd. Die Berührungsstellen der Körnchen bilden eine Art symmetrische Z-Diode mit einer Durchbruchspannung von ein paar Volt. Über die Korngrösse und die Materialdicke kann man bestimmen wie viele Körnchen in Serie liegen und somit die Ansprechspannung. Bei Überlastung schmelzen diese Übergänge und die Ansprechspannung des VDRs wird kleiner. Bei wiederkehrender leicht Überlastung nimmt die Ansprechspannung langsam ab. Bei einer grossen Überlast bildet sich ein Kurzschluss und das Material verdampft dann gerne, wenn genügend Leistung (Netzspannung) vorhanden ist. Dann finden sich meist nur noch die Anschlussdrähte des VDR.
Aber wie gesagt, das ist nur eine Frage der richtigen Dimensionierung!

MfG Peter(TOO)

[Christoph2]

@ 021ate04: Ich habe mein RC Glied parallel zum Verbraucher geschalten, nicht parallel zum Relaiskontakt. Dadurch habe ich keinen Leckstrom, dafür fließen aber permanent 70mA wenn der Verbraucher eingeschalten ist.

@ Peter: Das heißt du würdest den VDR parallel zu den Relaiskontakten schalten? Wenn das Relais jetzt aufmacht, und da hängt z.B. ein 2kW Motor von einer Absaugung von einer CNC Fräse dran, dann löst der beim Abschalten mal aus, weil seine Auslösespannung durch den induktiven Verbraucher überschritten ist. Wenn die Überspannung dann zurückgeht, habe ich an den Kontakten des VDR noch immer 230V. Kann das nicht sein, dass der dann leitend bleibt, die 230V Netzspannung kurzschließt und verdampft?
Wenn ich ihn parallel zum Motor schalte habe ich das gleiche Problem, weil der Motor ca. eine Minute nachläuft. Die Energie die da mechanisch gespeichert ist reicht wahrscheinlich auch, um einen VDR zu zerstören, wenn er den Motor kurzschließt. Außer der VDR ist recht groß.
Wie würdest du den VDR dimensionieren, wenn du nicht weißt, welche Verbraucher der Kunde da anschließt? Ich würde das Gerät gerne auslegen für 16A, egal ob kap./ind./ohmscher Verbraucher.

Noch eine Frage habe ich: Da ich jetzt den Netzfilter auf der Platine habe, muss ich Erde auf die Platine führen. Soll ich die Massefläche mit Erde verbinden? Bringt das EMV-technisch etwas? Ich habe bei fertigen Geräten schon vieles gesehen, verbunden, nicht verbunden oder über RC-Glied verbunden. Das Gehäuse ist komplett aus Kunststoff.

lg
Christoph