Regeltrenntrafo-Sicherheit geht vor
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Forums Beitrag von Martin und Nico RMB 2014
Martin
Nico
Regeltrenntrafo
Ein wichtiges Gerät zur Inbetriebnahme ist der Regeltrenntransformator. Er besteht, wie das Wort schon vermuten lässt, aus einem Regeltransformator und einem Trenntransformator. Der Trenntransformator sorgt für die Galvanische Trennung vom Netz und der Regeltransformator für die Regelbarkeit der Ausgangsspannung.
In vielen Labor- und Werkstattgeräten sind diese beiden Komponenten zusammengefasst. Das spart Platz und Geld. Nachfolgend einmal ein Bild eines Typischen Vertreters dieser Reihe Grundig RT 5.
Die größeren Geräte haben einen sehr großen Einschaltstrom welcher leicht die Werkstattsicherung zum auslösen bringt. Deshalb ist hier eine Einschaltstrombegrenzung eingebaut, die beim einschalten erst mal einen Vorwiderstand schaltet. Der schluckt dann den Einschaltstrom. Das sind meist Schalter mit 3 Stellungen (0, Widerstand, Durchgang), Schalter mit voreilenden Kontakten oder sogar Zeitrelais. Nachfolgend ein nach gezeichnetes Schaltbild davon :
Die meisten Regeltrenntrafo haben ein Voltmeter und ein Ampermeter, wichtiger aber ist ein analoges Ampermeter. Jetzt aber zu den Trafos.
Trenntrafo
Typischer Trenntrafo mit 500VA Leistung
Der Trenntrafo wie das Wort schon sagt ist ein Trafo, der uns vom Netz trennt. Er ist nach VDE0551 mit besonders starker Isolierung ausgerüstet (meistens mit bis zu 5000 V geprüft) und muss als ortsveränderliches Gerät Schutzisoliert sein. Alles, was sekundär verdrahtet ist, muss auch sehr gut isoliert sein. Der Schutzleiter darf auf keinen Fall Verbindung mit dem Ausgang haben, da dieser die Schutztrennung ja aufheben würde. Es darf auch nur ein Gerät daran betrieben werden. Hat man mehrere Geräte, braucht man für jedes Gerät einen separaten Trenntransformator! FI (Fehlerstromschutzschalter) und Trenntransformator passen nicht zusammen, der FI braucht eine gute Erde und der Trenntransformator darf unter keinen Umständen geerdet werden. Der Trenntransformator ist für Arbeiten mit Elektrogeräten in elektrisch leitenden Räumen Vorschrift. Aber aufpassen ! Ein Trenntransformator erzeugt am Ausgang ja auch wieder Lebensgefährliche 230 Volt. Diese sind dann bei gleichzeitigen berühren beider Pole ebenfalls gefährlich. Daher kommt auch eine alte Faustregel im Umgang mit Trenntransformatoren : Immer eine Hand in der Tasche und Du bekommst nie einen elektrischen Schlag! Aufgrund der fehlenden ERDUNG kann der Strom über eine Ader nicht abfließen.
Die Bezeichnung für Trenntrafos
Hier sieht man welchen Weg der Strom geht wenn wir ohne Trenntrafo direkt an einem Regeltrafo fassen. Das kann tödlich enden. Meistens kann man sich auch gar nicht vorstellen das der Untergrund (Beton, Stein oder Holz) so gut leitet. Das täuscht aber, ich habe selbst schon einen Fall gesehen da wurde das Fundament unter Spannung gesetzt und hatte zwischen Terrasse und Garten 120 Volt. Der Nachbar der Reihenhaussiedlung bekam sogar einen Schlag, als er seine Regenrinne anfasste.
Hier noch mal in der Übersicht.
A.) Galvanische Trennung, hier kann die Sekundärwicklung keinen Strom gegen Erde führen.
B.) Hier sieht man welchen Weg der Strom geht wenn wir ohne Trenntransformator direkt an einem Allströmer oder Spartransformator fassen. Das kann tödlich enden.
C.) Hier sieht man das ein Allströmer oder Spartrafo gefahrlos betrieben werden kann.
Das gleiche gilt natürlich auch für Geräte, die Defekt sind und einen Körperschluss haben. Von Körperschluss spricht der Fachmann wenn an einem Gerät mit leitendem Gehäuse durch einen Defekt (Isolation defekt) Netzspannung am Gehäuse auftritt.
Aufpassen muss man auch das man sich den PE (Schutzleiter) nicht unauffällig an den Ausgang bringt. Das kann zum Beispiel passieren, wenn man mit dem Oszilloskop misst, da hier die Masse mit PE verbunden ist. Oder wenn man an einen Allströmer eine Hausantenne anschließt, auch die sollte meist geerdet sein. Hier sieht man auch das man von dem Ausgang des Trenntrafos einen Schlag bekommt
Regeltrafo
Der Regeltrafo ist aufgebaut wie ein großes Poti, nur eben induktiv also ein Ringkern mit einer Spule und einem Schleifer. Durch drehen am Stellknopf lässt sich die Spannung von 0 bis 230 Volt einstellen. Manche Regeltrafo haben noch ein paar Windungen mehr so das sich auch 250 V und mehr einstellen lässt. Der eigentliche Vorteil aber liegt darin das man durch langsames hoch drehen und beobachten der Stromanzeige einen Defekt im Gerät frühzeitig erkennen kann. Hab ich einen Kurzschluss in meinem Gerät, so würde mir ja zwangsläufig die Sicherung durchgehen. Das liegt daran, dass ein Kurzschluss sehr niederohmig ist. Beispiel: ein Kurzschluss hat 1 Ohm das macht dann bei 230 Volt über den Daumen 230 Ampere. Gebe ich jetzt nur 1 Volt drauf hab ich auch nur 1 Ampere, die Sicherung hält und ich weiß Bescheid hier stimmt was nicht. Bei einer Reparatur sollte man sich vorher aber die Gerätesicherung merken und die Spannung nur so weit hoch drehen, dass die Sicherung nicht auslöst. Ein weiterer Vorteil ist, wenn man den Kurzschluss ohmisch nicht findet, z. B. weil ein aktives Bauteil (Transistor, Relais oder Röhre) erst unter Spannung selbigen verursacht gibt man einfach eine kleine Spannung aufs Gerät, bis ein geringer Strom sich einstellt. Dann misst man in der Schaltung die verschiedenen Spannungsabfälle, meistens ist der Defekt dort, wo die Spannung stark einbricht.