Sicherheitstrenntrafo und Schutzkleinspannung in der Werkstatt

[Sel]

Hallo Elektro-Profis,

habe in der Bucht supergünstig einen Sicherheitstrenntrafo für 12 Volt bei maximal 600 VA (also 50 Ampere) ergattern können. Supergünstig heißt hier aber nicht grottenschlechte Qualität (Bilder am Wochenende). Der Trafo ist wirklich sehr gut, wie neu. Und eben ein Sicherheitstrenntrafo, vergossen, Klasse Schutzisolation, sicheres IP44-Gehäuse.

Ich wollte mir nun eine Art Unterverteilung bauen (Stränge einzeln mit Feinsicherungen gesichert, 0,5...2A je nach Verbraucher oder direkt am Verbraucher selbst). Auf der Kleinspannungsseite ist die 50A-Hauptsicherung im Trafogehäuse verbaut, als letzte Notmaßnahme. Danach gehts mit fetten Kabeln an meine Unterverteilung, Strangabsicherung und ab zu meinen Verbrauchern. Ich kann mit dieser Art der Stromversorgung sämtliche Arbeitsplatzbeleuchtung (LED), Maschinenbeleuchtung, Ladegeräte, Kleingeräte, Handykonsole, Werkstattradio etc. bedienen. Sollte die Spannung nicht passen (sind ja 12V AC), so kann ich mir entsprechende "Adapter" leicht selbst herstellen/bauen.

Ich spare mir die aufwändige Installation, wie beim 230V-Stromnetz notwendig. Die Kabel werden preiswerter, die Steckverbinder wesentlich kleiner (und ebenfalls preiswerter), eine Erweiterung ist sehr schnell und einfach möglich. Und da fast alle Lampen und Kleingeräte eh mit Kleinspannung betrieben werden...
Ich kann mich aus dem KFZ-Bereich bedienen, der ja ein riesiges Sortiment für 12 Volt hat, Selbstbau ist sehr schnell ebenfalls möglich. Natürlich muß ich trotzdem auf Qualität achten (Steckverbinder, Kabel, Sicherungen). Aber es entfällt der Berührungsschutz, diverse Netzteile, Schutzisolierung, ich habe keine Probleme mit Feuchtraum, keine Abnahmepflichten und so weiter.

Hat jemand sowas schonmal gebaut und Erfahrungen? Und gibts wesentliche Punkte auf der 12V-Strecke besonders zu beachten (am Trafo selbst mit Netzspannung etc. ist klar)?

LG Sel

 

[FredT]

Ich seh den Nutzen in einer Werkstatt nicht, in der ohnehin Normalspannungsgeräte zum Einsatz kommen, zumal der Preisunterschied bei den Kabeln eher marginal ist. Ich kenne Schutzkleinspannung immer nur für bestimmte Arbeitsplätze bzw. Handgeräte in bestimmten Fertigungsstufen/verfahren...
Mir wär der Aufwand zu groß, weil ohnehin heute alle Ladegeräte etc auf Normalspannung ausgelegt sind

 

[odul]

600VA? Wieviele Handys willst du da zum Laden anschließen?

So ein Trafo produziert auch Verluste. Von den Spannungswandlern von 12 auf 5V ganz zu schweigen.

Könnte sein, dass du da mehr Energie verballerst, wie dir bewußt ist.

 

[uli2003]

Erst einmal wirst du vermutlich gleichrichten, glätten und stabilisieren müssen. Das ist in dem Leistungsspektrum schon nicht ohne.
Interessante Idee, erinnert mich an alte Zeiten

 

[Sel]

Nein, da wird nichts groß verbraten. Im Leerlauf braucht der Trafo runde 13 VA. Da ist nicht sonderlich viel. Ist immer noch eine Hobbywerkstatt und ich bin da nicht jeden Tag einen Arbeitstag lang drin. Große Trafos haben einen Wirkungsgrad von wesentlich besser als 98%, da guggt fast jedes Schaltnetzteil neidisch drauf. Insofern ein echter Stromsparer. Erst wenn ich Verbraucher mit dem Trafo betreibe steigt dementsprechend der Strombedarf.

Den Lampen (Arbeitsplatzleuchten) und Zusatzgeräten ist die zugeführte Spannung relativ egal, elektronisch gesehen. Auf jeden Fall muß (für LEDs) der Wechselstrom gleichgerichtet, gesiebt und für die LED aufgearbeitet werden. Bei Niederspannung geht das mit höherem Wirkungsgrad im jeweiligen Schaltkonverter als mit Netzspannung. Da ist man immer zwischen 85 und 96% Wirkungsgrad, bei direktem Netzbetrieb maximal bei 75% (sehr teure und gute Schaltnetzteile mal ausgenommen). Zusatzgeräte können teilweise direkt mit den 12V Wechselspannung arbeiten, oder es muß vorher gleichgerichtet werden (Wirkungsgrad 90% und mehr). Das sind alles "Verluste", die sowieso auftreten, weil eben dieselbe Technik verwendet werden muß.

Natürlich werde ich dort, wo hohe Leistung gebraucht wird bei Maschinen, solche für Netzspannung weiterhin benutzen.

Niemals wird man die gesamten 600 Watt vom Trafo gleichrichten und danach stabilisieren. Der Wirkungsgrad sinkt auf höchstens 70%, der Rest wird verheizt. Von anderen Problemen (Spannungsabfall durch die Kabel...) ganz zu schweigen. So ein Vorgehen ist sinnlos.

Wenn man Gleichspannung braucht, dann wird am Gerät und nur dort die jeweilige, gut angepasste Elektronik, davorgeschalten. Außerdem ist eine solche Vorgehensweise sehr viel billiger in der Anschaffung bei den Lampen oder Geräten. Ich gebe zu, selbstverständlich rechne ich auch mit meinem ganz privaten Vorteil, das ich mir viele Lampen und die Elektronik davor selbst bauen kann zum fast Nulltarif. Einige Zusatzgeräte baue ich auch selbst. Akkugeräte habe ich sehr wenige, da ist das Ladeteil mit dabei. Ich habe ja nur zwei Akkuschrauber, reicht mir völlig.

Wichtig ist mir die sehr sichere Trennung vom Netz, so wie ich oben geschrieben habe. Auch die einfache und preiswerte Installation, der geringere Platzbedarf und die hohe Sicherheit. Die zusätzlichen Kabel sind auch preiswerter (ich verwende 0,5mm² flexibles Kabel), da die geforderte Isolation wie bei Netzspannung nicht erforderlich ist. Das gilt auch für Anschlüsse, Klemmen und so weiter.

Selbst relativ teure moderne Schaltnetzteile erreichen nicht die Sicherheit und Langlebigkeit von einem Transformator. Klar gibts auch solche Schaltnetzteile, die sind jedoch fast unbezahlbar. Und die halten mit Sicherheit auch nicht Jahrzehnte praktisch ohne Wartung durch, so wie ein Trafo.

LG Sel

 

[uli2003]

Niemals wird man die gesamten 600 Watt vom Trafo gleichrichten und danach stabilisieren.

Was soll daran mehr Strom verbrauchen als mehrere Einzelgleichrichter? Im Leerlauf geht da gar nichts verloren, und sonst auch nur anteilig der entnommenden Leistung.

Die zusätzlichen Kabel sind auch preiswerter (ich verwende 0,5mm² flexibles Kabel), da die geforderte Isolation wie bei Netzspannung nicht erforderlich ist.

Weißt du was passiert, wenn du mit 600VA Trafoleistung an deinem Klingeldraht mal einen Schluss verursachst, und keine Strombegrenzung hast?
Ich hoffe du bist gut feuerversichert.

 

[odul]

Was soll daran mehr Strom verbrauchen als mehrere Einzelgleichrichter? Im Leerlauf geht da gar nichts verloren, und sonst auch nur anteilig der entnommenden Leistung.


Weißt du was passiert, wenn du mit 600VA Trafoleistung an deinem Klingeldraht mal einen Schluss verursachst, und keine Strombegrenzung hast?
Ich hoffe du bist gut feuerversichert.

Sieben dürfte die Leerlaufverluste nach oben treiben. Und zentral gleichrichten und dezentral sieben, passt nicht zusammen.

Er hat ja schon geschrieben, dass er jeden Strang einzel absichert.

Soweit wäre das ok.

 

[odul]

Der Nutzen erschließt sich mir trotzdem nur sehr bedingt.

Was willst du alles anschließen? Außer Beleuchtung kommt da nicht viel zusammen. Du hast nach wie vor 220Volt für die Geräte - und das damit verbundene Risiko. Was willst du da alles toll selber bauen? LED-Leuchten für 12Volt gibt es fertig zuhauf. Ein riesiges finanzielles Einsparpotential sehe ich nicht.

Dünne Kabel (Doppelader 0,5qmm) gehen zumindest im mobilen Betrieb auch leicht kaputt.

Und wielange sollen deine Zuleitungen sein? Cu hat einen spezifischen Widerstand von 0,018. Bei 0,5qmm macht das 0,018/0,5=0,036Ohm. Hin und Rück (Doppelader) sind wir bei 0,072Ohm je Meter Zuleitung. Was ziehen deine Verbraucher und wie lang sollen die Zuleitungen sein?

Willst du irgendwelche Wandsteckdosen vorsehen? Welche willst du da nehmen? Gibt es die für Wandmontage? Kosten im Vergleich zu einer Vielfachsteckdose?

 

[schrauber-at-work]

Moin,
ich kann dem Vorhaben ehrlich gesagt keine wirklichen Vorteile abgewinnen.
Wieso nicht ein ordentlicher RCD (FI), und Entsprechend an den benötigten Stellen entsprechende LED-Treiber, oder Netzteile?

Die Leitungen sind 0815 und kosten kein Vermögen.

Basteln um des bastelns willen?
In der Zeit würde ich eher was sinnvolles basteln!
Gruß SAW

 

[Gelöschte Mitglieder 2610]

Auf der Kleinspannungsseite ist die 50A-Hauptsicherung im Trafogehäuse verbaut, als letzte Notmaßnahme.

Das Ohmsche Gesetzt ist geläufig ? → https://de.wikipedia.org/wiki/Ohmsches_Gesetz

Ich hoffe du bist gut feuerversichert.

Ob die dann auch zahlen , ist äußerst fraglich . Die beschäftigen ganze Heerscharen von Sachverständigen , welche insbesondere bei solchen Konstruktionen "leuchtende Augen" bekommen . Das Grundprinzip einer Elektrik , ob es jetzt eine Überlandleitung oder auch die heimische Werkstatt ist , sollte der Transport mit einer möglichst hohen Spannung zum Verbraucher und dann erst auf die benötigte Spannung herunter zu transformieren . Sicher gibt es außerhalb von Europa noch antiquierte Netze mit geringerer Spannung (z.b. die "hochtechnisierten" Vereinigten Staaten von Amerika ). Die kämpfen dort aber auch mit den Nachteilen dieses Systems . Was machst du dann mit eventuell nötigen kabelgebundenen Maschinen wie Staubsauger , Bohrmaschine....? Ob eine solche Konstruktion billiger ist , bezweifle ich vehement . Man sieht ja auch z.b. beim Auto , zu was dies z.b. beim Einbau einer leistungsstarken Endstufe fürs Audiosystem hinsichtlich der Kabelquerschnitte führt . Auch sehen die Sicherungen eher so aus , wie die in dem grauen Kasten , der meiner heimischen Unterverteilung vorgeschaltet ist .

 

[uli2003]

Sieben dürfte die Leerlaufverluste nach oben treiben.

Warum das? Gleichrichterbrücke, nicht zu große Ladekondensatoren, LC-Glied mit guter Siebdrossel dahinter - so hat er für die meisten Fälle schon die passende Basis. Ohne Last merkt man da nahezu keinen Verbrauch.

Interessant ist das Thema schon.

 

[Komihaxu]

Über Sinn und Unsinn möchte ich gerade nicht diskutieren, aber ich möchte dir das Einhalten der Kurschlussbedingung aus Brandschutzgründen ans Herz legen.
Je nachdem, welche Schmelzsicherung du nimmst, musst du ca mit dem 10fachen Nennstrom rechnen., um deine Leitungen richtig zu dimensionieren.

Beispiel:
5A-Schmelzsicherung bedeutet 5Ax10 = 50A nötiger Kurzschluss-Strom.
Maximaler Leitungswiderstand:
R = U / I
R = 12V / 50A = 0,24 Ohm

Wenn du 0,5 mm² verwenden würdest, dürfte deine Leitung nur maximal 4 Meter lang werden, bei 1,5mm² kannst du 20 Meter legen.

Hinweis: Bei der Berechnung vom Leitungswiderstand nicht nicht vergessen, dass du Hin- und Rückleitung brauchst.

Soviel zum Thema "die Leitungen werden preiswerter"...

 

[uli2003]

Einfach 16mm² legen und davon an den Verbraucherstellen abzweigen. Dann eine 25A Sicherung an den Anfang, die wird dann im Kurzschlussfall auslösen. Wenn das ein paar Sekunden dauert macht das ja nichts, das Kabel kann's ab. Was der Trafo dazu sagt ist jedoch fraglich, kräftig brummen sicher.
Der Gleichrichter muss natürlich was können

 

[Komihaxu]

Der Gleichrichter muss natürlich was können

Der kann ja auch als Sicherung fungieren...

 

[fahe]

Weißt du was passiert, wenn du mit 600VA Trafoleistung an deinem Klingeldraht mal einen Schluss verursachst...

Einfach 16mm² legen

this made my day...

 

[uli2003]

Ja nun. 600 Watt großflächig in Wärme umgewandelt - wo ist das Problem? Im Winter ersetzt das die Heizung.

 

[brubu]

Hallo zusammen
Elektrofachmann bin ich nicht, kann aber das Thema in ähnlicher Art bei Gartenbahnlokomotiven oder Staplern beobachten.
Kleine Spannung heisst meist umso grösserer Strom, dann braucht es auch die entsprechenden Querschnitte.
Gruss brubu

 

[Dietrich]

Hallo,

ein Trenntrafo wird bei Arbeiten in Stahlbehältern/Tanks/Kesseln eingesetzt nicht in der Werkstatt.

Gruß Dietrich

 

[FredT]

Und in Verbindung mit Lötarbeiten an feinen empfindlichen Bauteilen, dort schon als Lötstation.

 

[uli2003]

ein Trenntrafo wird bei Arbeiten in Stahlbehältern/Tanks/Kesseln eingesetzt nicht in der Werkstatt.

Ich habe in meiner Elektronikwerkstatt auch einen stehen, sogar einstellbar. Zum Löten verwende ich den nicht, dazu gibt's einen Potentialausgleich - ein Trenntrafo ist da unnötig.
Trenntrafos sind in der Regel immer 1:1 übersetzt.

 

[zehlaus]

Wieder mal ein Elektrothema wo viel Halbwissen überzeugend dargestellt wird. Man sollte schon zwischen Trenntrafo, Sicherheitskleinspannung und Potentialtrennung, bzw. ESD unterscheiden können. Eine Hobbywerkstatt hat keine Anforderungen, die man nicht auf normalem Weg erreichen könnte

In einer Werkstatt eine normale Spannungsversorgung mit den entsprechenden Sicherheitseinrichtungen zu bauen bedeutet keinen besonderen Aufwand, weder technisch noch finanziell.

Das ganze Projekt des Themenstarters ist meiner Meinung nach Spielerei, der technische Hintergrund ist nicht vorhanden.

 

[schrauber-at-work]

Nabend,

Das ganze Projekt des Themenstarters ist meiner Meinung nach Spielerei, der technische Hintergrund ist nicht vorhanden

Richtig!
Zitiere mich mal selbst.

Basteln um des bastelns willen?

Gruß SAW

 

[uli2003]

Wieder mal ein Elektrothema wo viel Halbwissen überzeugend dargestellt wird. Man sollte schon zwischen Trenntrafo, Sicherheitskleinspannung und Potentialtrennung, bzw. ESD unterscheiden können.

Vielleicht solltest du einfach mal richtig lesen.
Ich kann deine Kritik hier nirgends feststellen.
Klär mich bitte auf.

 

[Sel]

Streitet euch nicht, bringt nix. Wenn man nicht genau die hier vor Ort sich darstellenden Bedingungen kennt ist vieles Gesagte wischiwaschi. Auch das zitierte Ohmsche Gesetz muß man schon richtig anwenden nach genauem Lesen meiner Postings, sonst wirds wirklich Brühe.

Fakt ist, eine Sicherheitskleinspannung bringt mir Erleichterungen bei der Verlegung der Kabel, der Installation der Leuchten und Kleingeräte und vor allem SICHERHEIT für MICH (weil ich ja viele Teile selber baue).
Basteln um des Bastelns Willen... Ja schon, Holz ist ein Hobby, Elektronik aber auch. Und da baut man schonmal Geräte, die man billiger und einfacher kaufen könnte. Hobby ist Spaß und Beschäftigung, kein Lebenserwerb!

Ihr könnt mir schon soviel Wissen zutrauen, das ich weiß, das man eine 0,5mm²-Leitung nicht mit einer 50A-Sicherung absichern kann. Daher die Trennung in verschiedene Stromkreise mit kleiner bis kleinster Absicherung an den richtigen Stellen. Das der Trafo durchaus in der Lage ist als Schweißtrafo zu funktionieren ist mir klar. Mit 50 Ampere werden nicht nur kleine Lämpchen leuchten, sondern bei falscher Installation durchaus auch ein Kabel (günstigenfalls).

Absichern heißt auch sich mal mit den Auslösecharakteristiken der verschiedenen Sicherungen zu beschäftigen und nicht das Auslöseverhalten von Sicherungen aus dem Netzsicherungskasten zu kopieren. Das sind völlig verschiedene technische Vorgänge! Es gibt ...zig verschiedene Sicherungstypen. Und jede dieser Typen hat ihren Anwendungsbereich.

Aber es waren oben doch ein paar Postings dabei, deren Hinweise ich mit einarbeiten werde. An alles hatte ich doch nicht gedacht, daher auch meine Ausgangsfrage. Vielen Dank dafür.

LG Sel

 

[Sel]

Hier noch ein Beispiel für einen selbstgebauten LED-Strahler (12 Volt, 10 Watt):





Der passive (also ohne Lüfter), ziemlich massive Kühlkörper (zurechtgesägter Pentium-60-Prozessorkühler), befindet sich innen im Gehäuse und bekommt durch das Alulochblech genügend Luft. Der Strahler wird an keiner Stelle wärmer als ca. 30°C und hat genau die Abmessungen die ich brauche. Angeschlossen wird er mittels sehr flexiblen, dick isolierten und extrem stabilem Silikonkabel (ehemaliges trittfestes Mikrofonkabel). Vor der LED befindet sich eine Schutzfolie (Folie für Laserdrucker) als Berührungs- und Staubschutz. Die kleinen seitlichen "Brettchen" dienen zur Befestigung des Strahlers. Zu kaufen bekomme ich sowas nicht, zudem kostete mich dieser Strahler lediglich die LED und meine Hobbyzeit.

LG Sel