Tips gevraagd - Veilig inbouwen scheidingstrafo in behuizing

Ik had al eea doorgekeken, gezocht etc voordat ik de TS heb geplaatst. Nog geen reactie mogen ontvangen en doorgezocht de afgelopen dagen.

Sommigen adviseren een aardlekschakelaar te monteren en de aarde van de secundaire kant te verbinden met de aarde aan de primaire kant. Op deze manier kun je een aardlekschakelaar aan laten spreken bij een aardfout. Deze manier van aansluiten zie ik meer als een trucje om toch een ALS te kunnen gebruiken maar waarbij je ook de strikte galvanische scheiding teniet doet. Dit wil ik eerst ook proberen te vermijden, net als de discussie hier en nu over deze optie.

Een nettere optie (mbt de galvanische scheiding) is isolatiebewaking. Zodra de eerste fout van de secundaire kant naar de aarde (via mij naar de vloer) gedetecteerd wordt schakelt de boel uit. Als ik één geleider heb aangeraakt tript de isolatiebewaking en heb ik er nog niets van gevoeld (dankzij galvanische scheiding). Als ik twee geleiders heb aangeraakt voel ik dat natuurlijk wel maar ook dan maak ik een aardfout en tript de isolatiebewaking. Dit lijkt me dus een nette/goede oplossing.

Met isolatiebewaking kan ik de secundaire PE het beste niet aansluiten denk ik? Als ik aan een apparaat ga meten met PE (aan de behuizing) en daar een aardfout in zit dan tript de isolatiebewaking als ik de behuizing van dat apparaat aanraak. Het kan zijn dat ik met deze situatie een aardfout in het apparaat niet opmerk (as ik de behuizing niet aanraak) maar dan kom ik daar wel achter als ik m in een niet-galvanisch gescheiden WCD stop en de ALS in de meterkast eruit gaat.

Ik hoor graag of mijn redenaties een beetje kloppen.

EDIT
In mijn zoektocht naar een geschikte isolatiebewaking kom ik veel (vrij dure) apparaten tegen. Zou een RCD (residual current device) geschikt zijn of moet echt naar een IMD (insulation monitoring device) gaan kijken ?
END EDIT

Ik heb tbv meetapparatuur een scheidingstrafo met aardscherm, secundair met aarde en isolatiebewaking.

http://www.hamforum.nl/viewtopic.php?f=2&t=1718

Tbv het te repareren of te testen apparaat heb ik een aparte scheidingstrafo zonder aarde.

Dank voor de reactie. Ziet er mooi uit zeg. Hoe werkt zo'n aardscherm?

Welk merk en type isolatiebewaking zit er in? Ben al aan het kijken naar isolatiebewakingsrelais maar heb voor mijn idee nog niet het juiste gevonden.

Tussen primair en secundair zit (bijna helemaal) een geïsoleerde en ge-aarde koperfolie.
Folie overlapt zichzelf en de isolatie zorgt ervoor dat de folie geen kortgesloten winding vormt voor 50Hz.

Dold IL5880

Edit:
Variac secundair van stroombeveiliging voorzien.
Isolatiebewakingsrelais is misschien ook zelf te maken.
Gloeilamp werkt als NTC.
Tegen spanningspieken helpen een filter en varistoren.

[Bericht gewijzigd door rbeckers op dinsdag 28 augustus 2012 14:39:35 (32%)]

Als je de trafo echt gebruikt uit veligheidsvoorzieningen dan moet je
De trafo inbouwein in een giesoleerde omhuizing
Het blikpakket van de trafo NIET aarden
Het secundaire circuit zo klein mogelijk houden
In het secundaire circuit geen aarding opnemen, dus alle wcd zonder randaarde.

Een aardelkschakelaar werkt niet in deze toepassing.
Een isolatiebewaking kan wel toegepast worden, of het zinvol is hangt van je toepassing af.
Isolatie meten zoals je gedaan hebt met een universeelmet geeft een slechte indicatie. Je moet eennisolatieweerstandsmeter gebruiken, een zg MEGGER. Deze meet met een spanning van 500 Volt, en daarmee veel beter in staa om slechte isolatie te meten.

Had voor ogen om de behuizing van metaal te gebruiken, wat robuuster met 7kg aan koper aan de binnenkant. Metalen behuizing is natuurlijk niet geïsoleerd. Of zou een metalen behuizing wel kunnen, mits geaard aan mijn huisinstallatie (WCD met goede aarde) en verder NIETS aan de aarde verbonden (blikpakket niet geaard, en uiteraard ook niets aan de secundaire zijde geaard).

Zal Siemens en Schneider Electric eens aanschrijven wat zij voor producten qua isolatiebewaking hebben en hoe ik dat aan zou moeten sluiten. Mijn uitgangsspanning kan variëren van 0 tot 240V AC, hier zijn ook niet alle beveiligingen geschikt voor.

Isolatiebewaking lijkt me op zich wel wenselijk. De eerste aardfout merk ik niet, als ik pech heb de tweede wel, waarbij ik (een gedeelte van) de stroom te pakken heb.

Dank voor de tip van de isolatiemeting, hier was ik me van bewust. Ik heb toch de multimeter gebruikt om te kijken of ik toch geen autotrafo had (waarbij één van de uitgangen rechtsstreeks aan één van de ingangen ligt).

[Bericht gewijzigd door Henk H. op dinsdag 28 augustus 2012 18:54:47 (12%)]

Mijn twee scheidingstrafo's hebben elk een eigen toepassing.
Als je een metalen kast zonder aarde gebruikt dan moet alles in die kast dubbel geïsoleerd zijn.
De trafo van de link weegt ongeveer 25kg dus een goede kast was noodzakelijk.

In de meeste gevallen wordt de scheidingstrafo gebruikt om metingen te kunnen verrichten aan schakelingen die rechtstreeks met het lichtnet zijn verbonden. Niet met als speciaal doel het werken aan de schakeling veiliger te maken, maar om te voorkomen dat meetinstrumenten die zijn voorzien van een veiligheidsaarde (stekker met randaarde) kortsluiting maken met lichtnet.
De afscherming van een oscilloscoopprobe zou anders niet met de schakeling kunnen worden verbonden zonder dat de aardekschakelaar afschakelt.

Bij gebruik van een scheidingstrafo met isolatiebewaking zou de isolatiebewaking in het geval van zo'n meting ook direct uitschakelen.

Hier een schemaatje van de variac zoals ik deze op mijn werkbank heb staan. De serielamp dient uitsluitend om te voorkomen dat bij kortsluiting in het te onderzoeken apparaat de boel in rook op gaat. Ik gebruik hiervoor een gloeilamp met een vergelijkbaar vermogen als de te meten schakeling. Gaat de lamp flink gloeien is er iets mis met de erachter liggende schakeling.

Omdat bij mij de netzekering tript bij het inschakelen van de variac heb ik er een NTC-weerstand van 5 ohm tussen gezet.

Belangrijkste doel zou zijn om in die toekomst te kunnen meten zonder dat de meetapparatuur stuk gaat. Meteen daar achter aan volgt natuurlijk dat eea veilig moet kunnen gebeuren.

Aan de primaire zijde zal ik sowieso een zekering opnemen, aan de secundaire zijde heb ik eveneens een 2A installatieautomaat (C-kar) in gedachten. De trafo is regelbaar en de max. stroom secundair is 2.1A. De zekering aan de primaire kant kan de stroom in de secundaire windingen natuurlijk niet beveiligen.

Ik heb geen ervaring met meten met oscilloscopen. Wat is er van een oscilloscoop (incl. probes) normaal gesproken aan de massa van de scoop verbonden (die aan de aarde van de huisinstallatie hangt)? Alleen de behuizing om m aanraakveilig te maken of ook signal ground etc?

De isolatiebewakingen die ik gezien heb schakelen uit als de weerstand naar aarde onder de 5Kohm komt. Zijn de ingangen van oscilloscopen niet meer hoogohmig of zullen die bij een meting de isolatiebewaking toch doen trippen?

Zet eerst eens op een rijtje wat je met de variac wilt gaan doen.
Afhankelijk van je wensen kan je bepaalde eisen stellen, of juist eisen moeten laten vallen.

Vrijwel elk uit het lichtnet gevoed meetinstrument is voorzien van een randaardestekker. Daarmee is niet alleen de behuizing van het meetinstrument geaard, maar ook de signal ground.
Juist om die reden wordt een scheidingstransformator toegepast bij metingen aan apparaten die direct met het lichtnet zijn verbonden.
Daarom heb je in zo'n geval niets aan een isolatiebewaking omdat die de zaak uitschakelt op het moment dat je de signal ground met het te meten object verbindt.

Veiligheid is een groot goed, maar het moet in de praktijk natuurlijk wel werkbaar blijven. En een scheidingstrafo is geen garantie dat je alles zomaar kunt aanraken zonder een schok te krijgen. Tussen de twee polen van de secundaire staat toch een gevaarlijke spanning.

De randaarde is ten eerste een veiligheidsaarde.
Bij de meeste scoops is signal ground verbonden met de randaarde.
Ingangen van scoops zijn 1M of 50 Ω .

Het isolatiebewakingrelais dat ik tbv meetapparatuur gebruik heeft geen probleem met signal ground en randaarde omdat het te meten object zijn eigen scheidingstransformator heeft.

Het is niet zo simpel als het lijkt, zoals vaker

De trafo kunnen gebruiken om aan schakelingen te kunnen meten en een variabele AC spanning aan te kunnen bieden is het belangrijkst. Het doel van deze trafo is niet hoofdzakelijk om veiliger te kunnen meten. De uitkomst van voorgaande overweging is dat een isolatiebewaking me in de weg zou zitten.

Mijn opstelling kan ik dus aanpassen naar het volgende: Voor de trafo een metalen behuizing, euro chassisdeel en de aarde van het chassisdeel verbonden met de behuizing (aarde trafo/blikpakket laten zweven). Dubbelpolige aan/uit schakelaar op de ingaande wikkeling (L en N). Glaszekering van 6A T op één van de ingangslijnen. Uitgaande zijde beveiligd tegen te grote stromen door een automaat van 2A (C-kar). Uitgang via dubbele WCD zonder RA, omschakelbaar tussen parallel en serie om een lamp in serie te kunnen zetten als bescherming voor te meten schakelingen. Paneelmeters voor spanning en stroom en twee 4mm veiligheidsbussen om de multimeter direct (en veilig) aan te kunnen sluiten om de spanning nauwkeurig te kunnen meten. Secundair dus alleen een installatieautomaat tegen te grote stromen.

Zie ik nog iets over het hoofd?

Echt ingewikkeld is het niet zolang je het doel van de toe te passen middelen maar duidelijk voor ogen houdt.

De meeste variacs zijn gevat in een frame dat alles bij elkaar houdt. Dat frame behoort in elk geval geaard te zijn. Of het frame is verbonden met het blikpakket is afhankelijk van de fabrikant. Persoonlijk zou ik me daar geen zorgen over maken, daar moet de fabrikant al over hebben nagedacht. Het belangrijkste is dat de aanraakbare delen van de variac veilig zijn. Samengevat, het frame en de metalen behuizing moeten met elkaar en de veiligheidsaarde van de huisinstallatie zijn verbonden.

De zekering aan de ingang moet in elk geval de variac beschermen tegen overbelasting. Bij een variac van 500VA zal een trage zekering van 3 Ampère volstaan. Dit is echter ook afhankelijk van de inschakelstroom die veel hoger is dan de nominale stroom die bij vollast door de variac wordt opgenomen. Om de inschakelstroom te beperken kan een NTC-weerstand van 5 ohm worden opgenomen, of een inschakelvertraging zoals bij "Schakelingen" op dit forum is te vinden.

Mijn variac is secundair niet voorzien van een zekering. Ik zie daar het nut niet van in. De zekering in de primaire is voor mij voldoende beveiliging. Waarom je specifiek kiest voor een installatieautomaat met een C-karakteristiek om de secundaire te beschermen is me niet duidelijk. Bij een variac draai je over het algemeen de spanning langzaam van 0 naar de gewenste spanning. De C-automaat heeft in dat geval geen toegevoegde waarde. Meestal zal het te meten object zelf al zijn voorzien van een zekering.

Een volt- en ampèremeter zijn aardige toevoegingen als je er de ruimte voor hebt.
Hoe je een eventuele serielamp aansluit is uiteraard helemaal naar je eigen inzicht te bepalen. Mij bevalt een vaste E27 fitting met daar overheen een kortsluitschakelaar het best. Op de werkbank ligt een aantal gloeilampen variërend van 15 tot 100 Watt, die ik naar gelang het opgenomen vermogen van het te meten object in de fitting schroef.
De uitgang van de variac is bij mij een 4-voudig stopcontactenblok zonder randaarde. Er kunnen daardoor meerdere apparaten en/of een voltmeter worden aangesloten.

Met de multimeter gemeten meet ik oneindige weerstand tussen het aardpunt op de klemmenstrook (is denk ik puur aansluitpunt voor het blikpakket, als je dat zou willen aarden) en de montageplaat/flens waar hij mee in de behuizing gemonteerd wordt. Ook oneinge weerstand tussen de montageplaat en de klemmen. Meting met een megger geeft pas echt uitsluitsel of de isolatieweerstand nog voldoende is, als het echter de bedoeling is dat onderdelen elektrisch met elkaar verbonden zijn (met 0 ohm weerstand, of in ieder geval niet veel meer) dan moet ik dat met een multimeter wel kunnen meten. Behuizing en aarding gaat wel lukken.

Ik wil de regelbare trafo (die galvanisch gescheiden is uitgevoerd) ook gebruiken als 1:1 scheidingstrafo met uitgangsspanning van 230V AC. Het zou dan makkelijk zijn als ik m niet steeds vanaf 0 omhoog hoeft te draaien. Ter bescherming van de secundaire wikkelingen lijkt me afzekeringen op de max. stroom in secundaire kring de beste beveiliging. Hoeft niet per se een installatieautomaat te zijn maar die zijn wel gemakkelijk te resetten. Bij een spanningspiek zal de secundaire wikkeling niet meteen doorbranden, B-karakteristiek lijkt me daarom gevoeliger dan nodig. Trage 2A glaszekering zou ook kunnen (wellicht eentje voor gebruik icm trafo's). Alleen zekeren op de primaire kant geeft naar mijn gevoel te weinig bescherming voor de secundaire kant (zeker als ik met lage uitgangsspanningen werk).

Het voordeel van een lamp in serie is dat de stroom bij een echte kortsluiting beperkt wordt tot de stroom die de lamp trekt. De onderdelen waardoor de kortsluitstroom loopt, krijgen dan dus veel minder voor hun kiezen. Qua overbelasting van de secundaire windingen, langdurig door een stroom groter dan de max. stroom maar geen kortsluitstroom, helpt de lamp niet.

Erg fijn dat jullie meedenken, erg leerzaam om met hulp en beredeneren met argumenten van anderen bij te leren.

Qua overbelasting van de secundaire windingen, langdurig door een stroom groter dan de max. stroom maar geen kortsluitstroom, helpt de lamp niet.

Deze zin begrijp ik niet.
Jouw variac heeft een vermogen van 500VA. Een gloeilamp van 60W of 100W zal dus altijd een lagere stroom doorlaten dan de maximaal toegelaten stroom van de variac.
Alleen als je een lamp met een vermogen groter dan 500W zou gebruiken heb je gelijk.

Misschien helpt het je als je wat rekenvoorbeelden met de wet van Ohm op papier schrijft.

Pas wel op de stroom bij zo'n variac. Een beginner zou misschien denken dat hij de uitgang op 20V kan zetten en er dan 25A uit halen; die vlieger gaat niet op - het 'onderste' stukje wikkeling zal verbranden, terwijl de primaire stroom niet hoog is.
Om die reden zou een secundaire zekering toch nuttig kunnen zijn.

--
Ik verbaas me over de opmerkingen over een aardlekschakelaar (differentiaalschakelaar) die het niet doet aan de uitgang van een scheidingstrafo.
Nee, uiteraard niet; zo'n aardlek schakelt bij het optreden van een verschil in stroom tussen beide aansluitdraden. Datgene waartegen een differentiaal moet optreden, kan bij een van het net gescheiden wikkeling niet vooromen.
Je kunt van die vrij hangende secundaire gerust één kant aanraken, of de andere kant; er zal immers geen stroom naar aarde kunnen vloeien. Daar wàs die scheidingstrafo juist voor.
Alletwee de aansluitingen tegelijk aanraken is uiteraard ongezond, maar dat is nu eenmaal een kenmerk van 230V, en niet de schuld van de trafo of de manier van aansluiten.

Als je één kant van de uitgang van de scheidingstrafo aan aarde verbindt, vervalt daarmee het nut van het ding.
De kast waarin hij ondergebracht is mag/moet je natuurlijk wèl aarden. Die maakt geen deel uit van de verbruikerskring.

Frederick, dat is goed verwoord waarom ik secundair toch iets van een zekering zou willen. Als ik alleen een lamp gebruik zou het opgenomen vermogen boven de 500 watt kunnen komen wat langdurig niet goed is voor de secundaire wikkelingen. Valt natuurlijk op een amperemeter te zien, dan heb ik toch liever een zekering.

Bij het inlezen op dit onderwerp las ik inderdaad dat een aardlek niet ging werken. In andere discussie kwam iemand met de suggestie om de uitgaande zijde te verbinden met de aarde van de ingaande kant een aardlekschakelaar wel te kunnen laten aanspreken. Of om de aarding van aangesloten apparaten op de secundaire kant aan te sluiten op de aarding van de primaire kant. Maar dat is inderdaad een vreemde oplossing om op een oneigenlijke manier een beveiliging aan te brengen die het uiteindelijke doel van een scheidingstrafo (galvanische scheiding) teniet doet. Dit noemde ik even, mede om aan te geven dat ik dat niet van plan ben.

EDIT
Als je met werken aan apparaten achter een scheidingstrafo dezelfde regels in acht houdt als bij apparaten die rechtsstreeks aan het net hangt dan is het risico op gelijktijdig aanraken van beide geleiders natuurlijk niet zo groot. Hiermee bedoel ik met name het afschermen van delen waar gevaarlijke spanningen op staan.
END EDIT

Pas wel op de stroom bij zo'n variac. Een beginner zou misschien denken dat hij de uitgang op 20V kan zetten en er dan 25A uit halen; die vlieger gaat niet op - het 'onderste' stukje wikkeling zal verbranden, terwijl de primaire stroom niet hoog is.
Om die reden zou een secundaire zekering toch nuttig kunnen zijn.

Een goede aanvulling.
Aan een dergelijk misbruik van een variac heb ik inderdaad niet gedacht.