Wann muss Schaltungsmasse mit PE verbunden werden?

[Manuel Reimer]

Hallo,

ich bin gerade dabei meine erste Baugruppe in ein Hutschienengehäuse zu
verbauen.

Später soll diese in einer kleinen Verteilung zusammen mit anderen
Komponenten verbaut werden.

In dieser Verteilung liegt auch 230V Netzspannung.

Ich bin nun am überlegen, ob ich irgendwie einen Schutzleiter mit ein
meine Baugruppe ziehen muss/soll.

Meine Baugruppe selber wird nicht mit 230V angefahren sondern aus einem
Hutschienennetzteil versorgt. Damit an meine Baugruppe gefährliche
Spannungen kommen, müsste also die Isolation des Netzteils versagen oder
sich irgendwo eine Ader lösen und so unglücklich "fallen", dass zufällig
eine (teilweise vom Gehäuse verdeckte) Schraubklemme unter Strom gesetzt
wird.

Was meinen da die Profis? Ist eine Erdung erforderlich?

Gruß

Manuel

 

[Uwe Hercksen]

Manuel Reimer schrieb:

Hallo,

ich bin gerade dabei meine erste Baugruppe in ein Hutschienengehäuse zu
verbauen.

Später soll diese in einer kleinen Verteilung zusammen mit anderen
Komponenten verbaut werden.

In dieser Verteilung liegt auch 230V Netzspannung.

Ich bin nun am überlegen, ob ich irgendwie einen Schutzleiter mit ein
meine Baugruppe ziehen muss/soll.

Meine Baugruppe selber wird nicht mit 230V angefahren sondern aus einem
Hutschienennetzteil versorgt.

Hallo,

ist die Hutschiene aus Metall? Ist das Hutschienengehäuse aus Metall?
Wenn die Montageplatte der Verteilung aus Metall ist, dann ist sie
wahrscheinlich bereits mit Schutzleiter verbunden, damit auch die
Hutschienen und darüber auch metallische Hutschienengehäuse.
Schutzleiterklemmen für die Hutschiene haben ja eine Verbindung zwischen
Hutschiene und den Klemmen.
Also schau Dir die Verteilung mal genau darauf hin an.

Bye

 

[Edzard Egberts]

Manuel Reimer schrieb:

Hallo,

ich bin gerade dabei meine erste Baugruppe in ein Hutschienengehäuse zu
verbauen.

Später soll diese in einer kleinen Verteilung zusammen mit anderen
Komponenten verbaut werden.

In dieser Verteilung liegt auch 230V Netzspannung.

Ich bin nun am überlegen, ob ich irgendwie einen Schutzleiter mit ein
meine Baugruppe ziehen muss/soll.

Meine Baugruppe selber wird nicht mit 230V angefahren sondern aus einem
Hutschienennetzteil versorgt. Damit an meine Baugruppe gefährliche
Spannungen kommen, müsste also die Isolation des Netzteils versagen oder
sich irgendwo eine Ader lösen und so unglücklich "fallen", dass zufällig
eine (teilweise vom Gehäuse verdeckte) Schraubklemme unter Strom gesetzt
wird.

Was meinen da die Profis? Ist eine Erdung erforderlich?

Kann es sein, dass Du hier Schutzerdung des Gehäuses und Potentialerdung
der Schaltung durcheinander wirfst? Erstere ist wahrscheinlich
notwendig, wenn Du ein Metallgehäuse verwendest.

Letztere (Masse an PE) ist eigentlich immer empfehlenswert. Es geht da
um zwei Effekte - wenn die Schaltung komplett potentialfrei ist, kann
man an jedem Punkt der Schaltung den Kriechstrom abgreifen, der quer
durch den Trafo koppelt und geerdet fließt der eben brav in die Erde.
Außerdem ist es möglich, dass die potentialfreie Schaltung mit einem
hohen Potential verbunden wird, so dass die Durchschlagsspannung
überschritten wird, oder zumindest die gesamte Schaltung auf dem
Fremdpotential liegt. Geerdet knallt es sofort, was meistens auch
sinnvoller ist.

Wenn es sich dagegen um eine geschlossene Schaltung ohne Zugang nach
außen handelt, kann man sich die Erdung sparen, die kann dann ruhig vor
sich hin floaten...

 

[Manuel Reimer]

On 11/08/2013 04:34 PM, Edzard Egberts wrote:

Wenn es sich dagegen um eine geschlossene Schaltung ohne Zugang nach
außen handelt, kann man sich die Erdung sparen, die kann dann ruhig vor
sich hin floaten...

Genau da sehe ich ja mein (kleines) Problem. Es gibt nach außen eine
USB-B-Buchse um ggf. mit einem Laptop das Fehler-Log auszulesen oder die
Firmware zu aktualisieren.

Das "Blech" der USB-B-Buchse ist zwar nicht angeschlossen, aber das
verhindert ja nicht, dass ein angeschlossenes Laptop ggf. über einen der
anderen Anschlüsse unter Strom gesetzt wird.

Wenn ich mir da aber mal kommerzielle Produkte dagegen anschaue, dann
geht es wohl auch mit Schnittstelle nach außen ohne PE:

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/2/20/CC1Station2.jpg

Das, was ich an Schaltplänen zur C-Control Station finden konnte, deutet
darauf hin, dass der RS232 einfach über einen MAX232 mit der Schaltung
verbunden ist.

Und die C-Control Station hängt direkt an der Netzspannung mit
integriertem Netzteil.

Gruß

Manuel

 

[Edzard Egberts]

Manuel Reimer schrieb:

On 11/08/2013 04:34 PM, Edzard Egberts wrote:
Wenn es sich dagegen um eine geschlossene Schaltung ohne Zugang nach
außen handelt, kann man sich die Erdung sparen, die kann dann ruhig vor
sich hin floaten...

Genau da sehe ich ja mein (kleines) Problem. Es gibt nach außen eine
USB-B-Buchse um ggf. mit einem Laptop das Fehler-Log auszulesen oder die
Firmware zu aktualisieren.

Das "Blech" der USB-B-Buchse ist zwar nicht angeschlossen, aber das
verhindert ja nicht, dass ein angeschlossenes Laptop ggf. über einen der
anderen Anschlüsse unter Strom gesetzt wird.

Wenn ich mir da aber mal kommerzielle Produkte dagegen anschaue, dann
geht es wohl auch mit Schnittstelle nach außen ohne PE:

Klar geht das, besonders bei kleinen Netzteile mit geringem Kriechstrom.
Es geht aber eben auch besser.

Und Du musst PE ja nicht in Dein Gehäuse bringen, es reicht, wenn die
Masse *irgendwo* auf Erde gelegt wird. Also normalerweise gleich in der
Spannungsversorgung und nicht im Verbraucher. So wie ich das verstanden
habe, erhält Dein Kästchen von extern eine Gleichspannung, das sollte
dann also gar kein Problem sein, das Kabel irgendwo auf Erde zu legen.

 

[Izur Kockenhan]

Manuel Reimer wrote:

Hallo,

ich bin gerade dabei meine erste Baugruppe in ein Hutschienengehäuse zu
verbauen.

Später soll diese in einer kleinen Verteilung zusammen mit anderen
Komponenten verbaut werden.

In dieser Verteilung liegt auch 230V Netzspannung.

Ich bin nun am überlegen, ob ich irgendwie einen Schutzleiter mit ein
meine Baugruppe ziehen muss/soll.

Meine Baugruppe selber wird nicht mit 230V angefahren sondern aus einem
Hutschienennetzteil versorgt. Damit an meine Baugruppe gefährliche
Spannungen kommen, müsste also die Isolation des Netzteils versagen oder
sich irgendwo eine Ader lösen und so unglücklich "fallen", dass zufällig
eine (teilweise vom Gehäuse verdeckte) Schraubklemme unter Strom gesetzt
wird.

Was meinen da die Profis? Ist eine Erdung erforderlich?

Gruß

Manuel

Google 'mal nach "Schutzklassen", es gibt verschiedene Ansätze zum Schutz
vor elektrischem Schlag.

Izur Kockenhan

 

[MaWin]

"Manuel Reimer" <Manuel.Nulldevice@nurfuerspam.de> schrieb im Newsbeitrag
news:l5iutt$gvd$1@news.albasani.net...

> Ist eine Erdung erforderlich?

Wenn dein Netzteil Schutzklasse II ist und Schutzkleinspannung
liefert, braucht deine Baugruppe keine PE Verbindung und hat
den Vorteil, potenteilfrei zu sein.

Wenn allerdings an deine Baugruppe jemand 230V Phase an Masse
anlegt, würde keine Sicherung und kein FI ausgelöst werden,
und alle anderen Ein- und Ausgänge liegen ebenfalls auf Phase.

Wenn du das als eine realistische Gefährungs ansiehst, kann eine
Verbindung der Gerätemasse mit PE sinnvoll sein. Man bräuchte
dann nur ein Schutzklasse I Netzteil, aber Schutzklasse II
schadet dann auch nicht.

--
Manfred Winterhoff, reply-to invalid, use mawin at gmx dot net
homepage: http://www.oocities.com/mwinterhoff/
de.sci.electronics FAQ: http://dse-faq.elektronik-kompendium.de/
Lies 'Die hohe Schule der Elektronik' von Horowitz/Hill bevor du fragst.
Read 'Art of Electronics' Horowitz/Hill before you ask.

 

[Stefan Huebner]

Genau da sehe ich ja mein (kleines) Problem. Es gibt nach außen eine
USB-B-Buchse um ggf. mit einem Laptop das Fehler-Log auszulesen oder die
Firmware zu aktualisieren.


Das "Blech" der USB-B-Buchse ist zwar nicht angeschlossen, aber das
verhindert ja nicht, dass ein angeschlossenes Laptop ggf. über einen der
anderen Anschlüsse unter Strom gesetzt wird.

Das überlegst Du Dir nach den ersten EMV-Messungen vielleicht noch anders

Wenn ich mir da aber mal kommerzielle Produkte dagegen anschaue, dann
geht es wohl auch mit Schnittstelle nach außen ohne PE:

Klar geht das, warum auch nicht - das Gerät wird gemäß
Bedienungsanleitung mit SELV versorgt, eventuelle Relaisausgänge halten
die Sicherheitsabstände (Luft+Kriech) ein etc.
Ich habe ein LCN-Steuermodul auf dem Schreibtisch, das wie der gesamte
LCN-Bus direkt auf Netzpotenzial hängt (zwar auf N, aber das ändert ja
nichts an der Sache) und auch eine USB-Buchse hat. Da wird dann wohl
aller Voraussicht nach eine galvanische Trennung drin sein, aber auf
jeden Fall kein PE-Anschluss.

Wenn die Schutzklasse stimmt, ist es ziemlich egal, ob ein Gerät unter
dem Schreibtisch liegt oder in der Verteilung klemmt. Allerdings sollte
man die mehrfach gemachten Hinweise auf Schlüsse gegen 230V bedenken und
sich überlegen, ob der Sicherheitsvorteil mit PE gewünscht ist.

 

[Wolfgang Allinger]

On 08 Nov 13 at group /de/sci/electronics in article l5j0do$j6f$1@gwaiyur.mb-net.net
<ed_09@tantec.de> (Edzard Egberts) wrote:

Wenn es sich dagegen um eine geschlossene Schaltung ohne Zugang nach
außen handelt, kann man sich die Erdung sparen, die kann dann ruhig
vor sich hin floaten...

Nanana... solange bis elektrostatisch soviel Ladung auf der Platine ist,
bis die Potentialtrennung einen Spannungsüberschlag kriegt. Sehr lustig
in Optokloppern oder im Trafo. Gibt tolle unreproduzierbare (Aus)fälle!

Beim Trafo kommt der nächste Durchschlag dann eher an der selben Stelle,
bis endlich der Windungsschluss da ist.

Niemals nicht irgendwas floaten lassen, sondern (zur Not hochohmig) mit
PE verbinden.



Saludos (an alle Vernünftigen, Rest sh. sig)
Wolfgang

--
Wolfgang Allinger, anerkannter Trollallergiker reply Adresse gesetzt!
Ich diskutiere zukünftig weniger mit Idioten, denn sie ziehen mich auf
ihr Niveau herunter und schlagen mich dort mit ihrer Erfahrung!
(lt. alter usenet Weisheit) iPod, iPhone, iPad, iTunes, iRak, iDiot

 

[Wolfgang Allinger]

On 08 Nov 13 at group /de/sci/electronics in article l5j245$n91$1@news.albasani.net
<Manuel.Nulldevice@nurfuerspam.de> (Manuel Reimer) wrote:

Wenn ich mir da aber mal kommerzielle Produkte dagegen anschaue, dann
geht es wohl auch mit Schnittstelle nach außen ohne PE:

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/2/20/CC1Station2.jpg

Das, was ich an Schaltplänen zur C-Control Station finden konnte,
deutet darauf hin, dass der RS232 einfach über einen MAX232 mit der
Schaltung verbunden ist.

Und die C-Control Station hängt direkt an der Netzspannung mit
integriertem Netzteil.

C-Control ist vom blauen Claus... oder? Was hat das mit professionell zu
tun? Genau nix, nur kommerz



Saludos (an alle Vernünftigen, Rest sh. sig)
Wolfgang

--
Wolfgang Allinger, anerkannter Trollallergiker reply Adresse gesetzt!
Ich diskutiere zukünftig weniger mit Idioten, denn sie ziehen mich auf
ihr Niveau herunter und schlagen mich dort mit ihrer Erfahrung!
(lt. alter usenet Weisheit) iPod, iPhone, iPad, iTunes, iRak, iDiot

 

[Manuel Reimer]

On 11/09/2013 12:24 AM, Wolfgang Allinger wrote:

C-Control ist vom blauen Claus... oder? Was hat das mit professionell zu
tun? Genau nix, nur kommerz

Die bringen das Ding aber in Verkehr. Mein Gedanke war halt: Die werden
sich wohl informiert haben und das mögliche Risiko haben die wohl
abgeschätzt und als vernachlässigbar deklariert.

Gruß

Manuel

 

[Manuel Reimer]

On 11/09/2013 12:11 AM, Stefan Huebner wrote:

Das "Blech" der USB-B-Buchse ist zwar nicht angeschlossen, aber das
verhindert ja nicht, dass ein angeschlossenes Laptop ggf. über einen der
anderen Anschlüsse unter Strom gesetzt wird.

Das überlegst Du Dir nach den ersten EMV-Messungen vielleicht noch
anders

Das Ding ist ein Bastelprojekt. Mit großer Wahrscheinlichkeit ein
Einzelstück. Und die USB-Buchse hängt intern an einem USB2UART-Wandler.
Der tut erst etwas wenn über die USB-Buchse eine Versorgung kommt. Und
das kommt eben nur dann vor, wenn ich zur Fehlersuche oder für ein
Update ein Laptop dranhänge.

Wenn die Schutzklasse stimmt, ist es ziemlich egal, ob ein Gerät unter
dem Schreibtisch liegt oder in der Verteilung klemmt.

Das ist schonmal gut zu wissen.

Allerdings sollte
man die mehrfach gemachten Hinweise auf Schlüsse gegen 230V bedenken und
sich überlegen, ob der Sicherheitsvorteil mit PE gewünscht ist.

Ich werde wohl die 230V zusätzlich "mechanisch sichern". Also alle
Leitungen, die Hochspannung führen, mit Kabelbindern anbinden.

Meine Baugruppe selber hat mit 230V nichts zu tun. Der höchste Pegel,
der da rein und rausgeht, ist 3,3V. Versorgungsspannung ist 12V. Ich
habe das ja extra so geplant, dass ein gekauftes Netzteil die Versorgung
macht, damit ich mich um die Hochspannung nicht kümmern muss.

Gruß

Manuel

 

[Carsten Thumulla]

Manuel Reimer schrieb:

Meine Baugruppe selber wird nicht mit 230V angefahren sondern aus einem
Hutschienennetzteil versorgt.

Niemalz nicht!
Was von außen berührbar ist kommt an PE, hängt sowieso an der
Hutschiene. Ansonsten entscheidet der Anwender, ob er es im
Schaltschrank auf N legt. Und dann ist noch die Frage, ob N im Schrank
auf PE geht.


ct

 

[Stefan Huebner]

Das überlegst Du Dir nach den ersten EMV-Messungen vielleicht noch
anders

Das Ding ist ein Bastelprojekt. Mit großer Wahrscheinlichkeit ein
Einzelstück. Und die USB-Buchse hängt intern an einem USB2UART-Wandler.
Der tut erst etwas wenn über die USB-Buchse eine Versorgung kommt. Und
das kommt eben nur dann vor, wenn ich zur Fehlersuche oder für ein
Update ein Laptop dranhänge.

Ok na dann...

Wenn die Schutzklasse stimmt, ist es ziemlich egal, ob ein Gerät unter
dem Schreibtisch liegt oder in der Verteilung klemmt.

Das ist schonmal gut zu wissen.

Wasr natürlich nur auf Erdungsbedarf und Schutzklasse bezogen. Dass ein
nicht in der Verteilung eingebautes Gerät nach aussen ganz anders
beschaffen sein muss (Berührungsschutz etc) ist ja klar

Ich werde wohl die 230V zusätzlich "mechanisch sichern". Also alle
Leitungen, die Hochspannung führen, mit Kabelbindern anbinden.

Je nach Anwendungsfeld gibt es da in Hinblick auf die Verteilung
Auflagen. Im Industriebereich werden für Steuer- und Laststromkreise
schon mal getrennte Kabelkanäle in den Schränken benutzt, in der
üblichen Hausverteilung kann man froh sein, wenn Sprechanlage und 230
nicht wild durcheinander auf Reihenklemme liegen. Nein halt - man kann
froh sein, wenn man überhaupt Reihenklemmen findet. War gerade in einem
Neubau, 4 Felder zu je 4+2 12er-Reihen. 1 für Zähler, 1 hat der
Elektrickser bestückt. Alles NYM halben Meter abgesetzt und quer durch
die Verteilung gezogen, inkl. frei fliegender Wagos.

Auf den beiden anderen Feldern bauen wir einen prototypischen LCN-Bus
auf (eigentlich wollten wir nur die Anbindung LCN - Homeserver + einige
Eigenentwicklungen machen, aber bei der Arbeitsweise machen wirs doch
lieber selbst), oben und unten Reihenklemmen und dann werden wir
vesuchen, Bus und 230 räumlich durch Kabelbündelung zu trennen, mehr
muss aber auch nicht, da LCN N-Leiter-bezogen ist.
Nur die galv. getrennten I/Os (Alarm etc) werden wir etwas hübsch machen

 

[Manuel Reimer]

On 11/09/2013 12:43 PM, Stefan Huebner wrote:

Wasr natürlich nur auf Erdungsbedarf und Schutzklasse bezogen. Dass ein
nicht in der Verteilung eingebautes Gerät nach aussen ganz anders
beschaffen sein muss (Berührungsschutz etc) ist ja klar

Womit ich dann soweit wäre wie vorher.

oben und unten Reihenklemmen und dann werden wir
vesuchen, Bus und 230 räumlich durch Kabelbündelung zu trennen,

Habe ich in jedem Fall auch vor. Die Leitungen für Klein- und
Hochspannung müssen ja nicht unbedingt wild durcheinander geworfen werden.

Wäre es denn nicht auch eine Option für zusätzliche Sicherheit, einfach
den UART zwischen "Außenwelt" und Schaltung über Optokoppler zu führen?

Ich dachte da an sowas:
http://www.reichelt.de/?ARTICLE=76198

Natürlich zweimal. Einmal für RX und einmal für TX. Ist der Optokoppler
schnell genug? Brauche ich eine Transistorstufe um die LED zu treiben?

Gruß

Manuel

 

[Matthias Weingart]

Manuel Reimer <Manuel.Nulldevice@nurfuerspam.de>:

http://www.reichelt.de/?ARTICLE=76198

Natrlich zweimal. Einmal fr RX und einmal fr TX. Ist der Optokoppler
schnell genug?

Bei 9k6 unkritisch, bei 115k tut ein Blick ins Datenblatt offenbaren, dass
8,7uS Zeit pro Bit schon kritisch sind bei Anstiegs- und Abfallzeiten von 3us
bis 25us; schau ins Datenblatt.

Nimm dafür lieber etwas teurere Optokoppler mit Diode und TTL-Stufe am
Ausgang - anstatt des Transistors.

Brauche ich eine Transistorstufe um die LED zu treiben?
Denk schon.

M.
--