Wann muss Schaltungsmasse mit PE verbunden werden?

[Manuel Reimer]

Hallo,

ich bin gerade dabei meine erste Baugruppe in ein Hutschienengeh�use zu
verbauen.

Sp�ter soll diese in einer kleinen Verteilung zusammen mit anderen
Komponenten verbaut werden.

In dieser Verteilung liegt auch 230V Netzspannung.

Ich bin nun am �berlegen, 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 gef�hrliche
Spannungen kommen, m�sste also die Isolation des Netzteils versagen oder
sich irgendwo eine Ader l�sen und so ungl�cklich "fallen", dass zuf�llig
eine (teilweise vom Geh�use verdeckte) Schraubklemme unter Strom gesetzt
wird.

Was meinen da die Profis? Ist eine Erdung erforderlich?

Gru�

Manuel

[Uwe Hercksen]

Manuel Reimer schrieb:

> Hallo,
>
> ich bin gerade dabei meine erste Baugruppe in ein Hutschienengeh�use zu
> verbauen.
>
> Sp�ter soll diese in einer kleinen Verteilung zusammen mit anderen
> Komponenten verbaut werden.
>
> In dieser Verteilung liegt auch 230V Netzspannung.
>
> Ich bin nun am �berlegen, 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 Hutschienengeh�use aus Metall?
Wenn die Montageplatte der Verteilung aus Metall ist, dann ist sie
wahrscheinlich bereits mit Schutzleiter verbunden, damit auch die
Hutschienen und dar�ber auch metallische Hutschienengeh�use.
Schutzleiterklemmen f�r 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:

Kann es sein, dass Du hier Schutzerdung des Geh�uses und Potentialerdung
der Schaltung durcheinander wirfst? Erstere ist wahrscheinlich
notwendig, wenn Du ein Metallgeh�use 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 flie�t der eben brav in die Erde.
Au�erdem ist es m�glich, dass die potentialfreie Schaltung mit einem
hohen Potential verbunden wird, so dass die Durchschlagsspannung
�berschritten 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
au�en 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
> au�en 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 au�en 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. �ber einen der
anderen Anschl�sse unter Strom gesetzt wird.

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

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

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

Und die C-Control Station h�ngt direkt an der Netzspannung mit
integriertem Netzteil.

Gru�

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
>> au�en 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 au�en 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. �ber einen der
> anderen Anschl�sse unter Strom gesetzt wird.
>
> Wenn ich mir da aber mal kommerzielle Produkte dagegen anschaue, dann
> geht es wohl auch mit Schnittstelle nach au�en 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 Geh�use 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, erh�lt Dein K�stchen von extern eine Gleichspannung, das sollte
dann also gar kein Problem sein, das Kabel irgendwo auf Erde zu legen.

[Izur Kockenhan]

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

Izur Kockenhan

[MaWin]

"Manuel Reimer" <Manuel.N...@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, w�rde keine Sicherung und kein FI ausgel�st werden,
und alle anderen Ein- und Ausg�nge liegen ebenfalls auf Phase.

Wenn du das als eine realistische Gef�hrungs ansiehst, kann eine
Verbindung der Ger�temasse mit PE sinnvoll sein. Man br�uchte
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 au�en 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. �ber einen der
> anderen Anschl�sse unter Strom gesetzt wird.

Das �berlegst 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 au�en ohne PE:

Klar geht das, warum auch nicht - das Ger�t wird gem��
Bedienungsanleitung mit SELV versorgt, eventuelle Relaisausg�nge halten
die Sicherheitsabst�nde (Luft+Kriech) ein etc.
Ich habe ein LCN-Steuermodul auf dem Schreibtisch, das wie der gesamte
LCN-Bus direkt auf Netzpotenzial h�ngt (zwar auf N, aber das �ndert 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 Ger�t unter
dem Schreibtisch liegt oder in der Verteilung klemmt. Allerdings sollte
man die mehrfach gemachten Hinweise auf Schl�sse gegen 230V bedenken und
sich �berlegen, ob der Sicherheitsvorteil mit PE gew�nscht ist.

[Wolfgang Allinger]

On 08 Nov 13 at group /de/sci/electronics in article l5j0do$j6f$1...@gwaiyur.mb-net.net

<ed...@tantec.de> (Edzard Egberts) wrote:

>Wenn es sich dagegen um eine geschlossene Schaltung ohne Zugang nach
>au�en 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 Spannungs�berschlag kriegt. Sehr lustig
in Optokloppern oder im Trafo. Gibt tolle unreproduzierbare (Aus)f�lle!

Beim Trafo kommt der n�chste 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 Vern�nftigen, Rest sh. sig)
Wolfgang

--
Wolfgang Allinger, anerkannter Trollallergiker :) reply Adresse gesetzt!
Ich diskutiere zuk�nftig weniger mit Idioten, denn sie ziehen mich auf
ihr Niveau herunter und schlagen mich dort mit ihrer Erfahrung! :p
(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.N...@nurfuerspam.de> (Manuel Reimer) wrote:


>Wenn ich mir da aber mal kommerzielle Produkte dagegen anschaue, dann
>geht es wohl auch mit Schnittstelle nach au�en ohne PE:
>
>http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/2/20/CC1Station2.jpg
>
>Das, was ich an Schaltpl�nen zur C-Control Station finden konnte,
>deutet darauf hin, dass der RS232 einfach �ber einen MAX232 mit der
>Schaltung verbunden ist.
>
>Und die C-Control Station h�ngt 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 :(

[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 m�gliche Risiko haben die wohl
abgesch�tzt und als vernachl�ssigbar deklariert.

Gru�

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. �ber einen der
>> anderen Anschl�sse unter Strom gesetzt wird.
>
> Das �berlegst Du Dir nach den ersten EMV-Messungen vielleicht noch
> anders ;)

Das Ding ist ein Bastelprojekt. Mit gro�er Wahrscheinlichkeit ein
Einzelst�ck. Und die USB-Buchse h�ngt intern an einem USB2UART-Wandler.
Der tut erst etwas wenn �ber die USB-Buchse eine Versorgung kommt. Und
das kommt eben nur dann vor, wenn ich zur Fehlersuche oder f�r ein
Update ein Laptop dranh�nge.

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

Das ist schonmal gut zu wissen.

> Allerdings sollte
> man die mehrfach gemachten Hinweise auf Schl�sse gegen 230V bedenken und
> sich �berlegen, ob der Sicherheitsvorteil mit PE gew�nscht ist.

Ich werde wohl die 230V zus�tzlich "mechanisch sichern". Also alle
Leitungen, die Hochspannung f�hren, mit Kabelbindern anbinden.

Meine Baugruppe selber hat mit 230V nichts zu tun. Der h�chste 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 k�mmern muss.

Gru�

Manuel

[Carsten Thumulla]

Manuel Reimer schrieb:

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

Niemalz nicht!
Was von au�en ber�hrbar ist kommt an PE, h�ngt 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 �berlegst Du Dir nach den ersten EMV-Messungen vielleicht noch
>> anders ;)
>
> Das Ding ist ein Bastelprojekt. Mit gro�er Wahrscheinlichkeit ein
> Einzelst�ck. Und die USB-Buchse h�ngt intern an einem USB2UART-Wandler.
> Der tut erst etwas wenn �ber die USB-Buchse eine Versorgung kommt. Und
> das kommt eben nur dann vor, wenn ich zur Fehlersuche oder f�r ein
> Update ein Laptop dranh�nge.

Ok na dann...

>> Wenn die Schutzklasse stimmt, ist es ziemlich egal, ob ein Ger�t unter
>> dem Schreibtisch liegt oder in der Verteilung klemmt.
>
> Das ist schonmal gut zu wissen.

Wasr nat�rlich nur auf Erdungsbedarf und Schutzklasse bezogen. Dass ein
nicht in der Verteilung eingebautes Ger�t nach aussen ganz anders
beschaffen sein muss (Ber�hrungsschutz etc) ist ja klar :)

> Ich werde wohl die 230V zus�tzlich "mechanisch sichern". Also alle
> Leitungen, die Hochspannung f�hren, mit Kabelbindern anbinden.

Je nach Anwendungsfeld gibt es da in Hinblick auf die Verteilung
Auflagen. Im Industriebereich werden f�r Steuer- und Laststromkreise
schon mal getrennte Kabelkan�le in den Schr�nken benutzt, in der
�blichen Hausverteilung kann man froh sein, wenn Sprechanlage und 230
nicht wild durcheinander auf Reihenklemme liegen. Nein halt - man kann
froh sein, wenn man �berhaupt Reihenklemmen findet. War gerade in einem
Neubau, 4 Felder zu je 4+2 12er-Reihen. 1 f�r Z�hler, 1 hat der
Elektrickser best�ckt. 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 r�umlich durch Kabelb�ndelung zu trennen, mehr
muss aber auch nicht, da LCN N-Leiter-bezogen ist.
Nur die galv. getrennten I/Os (Alarm etc) werden wir etwas h�bsch machen

[Manuel Reimer]

On 11/09/2013 12:43 PM, Stefan Huebner wrote:
> Wasr nat�rlich nur auf Erdungsbedarf und Schutzklasse bezogen. Dass ein
> nicht in der Verteilung eingebautes Ger�t nach aussen ganz anders
> beschaffen sein muss (Ber�hrungsschutz etc) ist ja klar :)

Womit ich dann soweit w�re wie vorher.

> oben und unten Reihenklemmen und dann werden wir
> vesuchen, Bus und 230 r�umlich durch Kabelb�ndelung zu trennen,

Habe ich in jedem Fall auch vor. Die Leitungen f�r Klein- und
Hochspannung m�ssen ja nicht unbedingt wild durcheinander geworfen werden.

W�re es denn nicht auch eine Option f�r zus�tzliche Sicherheit, einfach
den UART zwischen "Au�enwelt" und Schaltung �ber Optokoppler zu f�hren?

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

Nat�rlich zweimal. Einmal f�r RX und einmal f�r TX. Ist der Optokoppler
schnell genug? Brauche ich eine Transistorstufe um die LED zu treiben?

Gru�

Manuel

[Matthias Weingart]

Manuel Reimer <Manuel.N...@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.
--