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Technik => Tech-Talk Sicherheit => Thema gestartet von: Manfred am 13.12.2008 21:05

Titel: Isolationsspannung von Drähten und Kabel
Beitrag von: Manfred am 13.12.2008 21:05
Hallo zusammen,

wie soll ich anfangen, "eigentlich ist noch nie etwas passiert" aber...

Baut oder moddet man Amps, denkt man als Hobbyelektroniker nicht an Vorschriften oder Normen.
Erdung muß sein das ist jedem klar, die Finger soll sich auch niemand an den Röhren verbrennen
und vielleicht schützt man auch noch einen Teil mit Hochspannung durch eine Plexiplatte etc. vor dem direkten Reinfassen.

Bei meiner täglichen Praxis in der Elektoentwicklung muss ich mich auch mit Vorschriften befassen.
Bei den neuen Antrieben werden z.B. zu diesen Kabel geführt die Drähte enthalten welche sowohl
hohe Spannungen und niedrige Spannungen führen. Deshalb benutzt man hier spezielle Kabel,
die es von ihrem innereren Aufbau und den verwendeten Materialien garantieren,
dass die hohe Spannung auf die niedrige durchschlagen kann.

Um auf den Punkt zu kommen!
Ich nehme ich an, dass einigen nicht bewußt ist,
das die Vorschriften und Normen zur Ausführung des elektrischen Aufbaus elektrischer,
natürlich auch für Röhrenverstärker gelten.
Hier sind auch  oft Drähte hoher Spannung neben solchen mit niedriger Spannung verlegt,
oder befinden sich direkt auf dem Chassis.

In den Zeiten von "Geiz ist  geil" ist man oft froh,
dass man hier und da vielleicht eine Rolle günstige Kabel ergattern kann.
Vielleicht kommen diese dann aus Regionen der Erde wo man auf die Herstellung von Billigprodukten spezialisiert ist.
Das heisst nicht dass diese unbedingt schlechter sein müssen, aber wenn man die Spezifikationen kennt ist  das beruhigender.


"Ich bau ja nur für mich", gilt nicht, wenn etwas passiert hat man die Finger drin, denn Unwissenheit schütz vor Strafe nicht.

Aber Hand auf's Herz die Bauteile für die Röhrenamps sind nicht gerade günstig, hier spart man in der Regel nicht,
denn gut klingen soll's ja auch.
Deshalb Augen auf und auch nicht bei der Sicherheit sparen.

Nun werdet ihr sicher fragen  wie kommt man an die Informationen:
Tja, die Vorschriften heute IEC- früher DIN-Normen müssen erworben werden, dürfen nicht kopiert bzw. in anderen Medien
veröffentlich werden. Deshalb ist im www nichts entsprechendes zu finden.

Da bleibt nur Fachleute in Umfeld, Firma oder den Händler eures Vertrauens, betreff der Spannungsfestigkeit des Schaltdrahtes, zu befragen.
Infos eventuell auch auf den Internetseiten der Kabelhersteller wie z.B  LAPP, HELU, JAKOB etc.

Der Draht muß die Spannungsfestigkeit, sprich Isolation,haben,
für die Spannung die dieser führt.
Die Umgebungstemperatur muß dabei auch berücksichtigte werden.

Ich wil nicht "päpstlicher als der Papst" erscheinen,
aber es war mir wichtig auch mal diesen  Punkt anzusprechen.

Gruß
Manfred

 


    
Titel: Re: Isolationsspannung von Drähten und Kabel
Beitrag von: mc_guitar am 13.12.2008 22:11
Hallo,

Sicherlich hast Du mit Deinen Ausführungen recht. Ich muß aber auch feststellen, daß alle die, die hier länger und hartnäckiger im Forum unterwegs sind, allesamt zu enormen Sicherheitsreserven in jeglicher Hinsicht neigen und in der Regel auch sämtliche Materialien Markenwaren sind. In allen Freds wird hier immer auf den sicheren Aufbau gepocht, sogar auf die Gefahr hin es sich mit dem Erbauer zu verscherzen, weil Safety First! Und genauso muß das sein finde ich.

Grüße Micha
Titel: Re: Isolationsspannung von Drähten und Kabel
Beitrag von: Stephan G. am 15.12.2008 18:55
Hi, Folks!

Natürlich kann man die Vorschriften nicht einfach kopieren - aber das muss man auch nicht!

Man sollte sich einfach der wenigen Bücher, die sehr viel Informationen hergeben, bemächtigen -  sprich: sie unbedingt im Regal stehen haben.
Unzweifelhaft Pflicht: "VDE 0100 und die Praxis" von Gerhard Kiefer, erschienen im VDE-Verlag für nicht mal 40,00 Euronen!
Da steht der ganze Krempel drinnen, den man zum Verstärkerbauen (hardwareseitig) nämlich braucht, auch die Einzelheiten zur Isolationskoordination (Platinen-Leiterbahnabstände usw.)!

Geballtes Fachwissen von jemandem, der im VDE genau Bescheid weiss!

Da lass ich keine Ausreden gelten!!!  >:(

PLAY LOUD!!  :guitar:

Stephan G.

Titel: Re: Isolationsspannung von Drähten und Kabel
Beitrag von: Treblerotor am 15.12.2008 19:44
Hallo Stephan,

steht in dem Buch auch was über VDE 0701 drinne?
<edit> und über Geräteschutzklassen?

Gruß
Roland
Titel: Re: Isolationsspannung von Drähten und Kabel
Beitrag von: Stephan G. am 16.12.2008 12:48
Hi, Folks!

Na LOGO!

PLAY LOUD!!  :guitar:

P.S.: Einer meiner "Spezialkollegen" hält Euch für meine "Brieffreunde" ...
Titel: Re: Isolationsspannung von Drähten und Kabel
Beitrag von: Doas am 14.07.2009 11:07
Experten,

ich verwende gern die Silflex Teflon Litzen. Die sind mit Uo 300V angegeben (Uo ist die Nennspannung Leiter - geerdetes Gehäuse). An vielen Stellen ist das zuwenig.
Mit wieviel ist denn eigentlich die "vintage Stoffleitung" in Dirks Shop angegeben ?

Viele Grüsse!
Doas
Titel: Re: Isolationsspannung von Drähten und Kabel
Beitrag von: Larry am 14.07.2009 18:07
Unzweifelhaft Pflicht: "VDE 0100 und die Praxis" von Gerhard Kiefer, erschienen im VDE-Verlag für nicht mal 40,00 Euronen!
Quasi soeben neu erschienen!

# Gebundene Ausgabe: 1016 Seiten
# Verlag: VDE-Verlag; Auflage: 13., überarbeitete und erweiterte Auflage. (1. Juli 2009)
# Sprache: Deutsch
# ISBN-10: 3800731304
# ISBN-13: 978-3800731305
# Größe: 21,6 x 15,9 x 5,3 cm

Kurzbeschreibung
Das VDE-Vorschriftenwerk ist in den letzten Jahren immer umfangreicher geworden und selbst für den Fachmann nicht mehr so leicht zu durchschauen. Neben zahlreichen internationalen Festlegungen (IEC-Normen) sind auch abweichende regionale Vorschriften (Europäische Normen und Harmonisierungsdokumente) und nationale Normen (VDE-Bestimmungen oder DIN-Normen) zu beachten. Im Bereich der VDE 0100 wurden in den vergangenen 15 Jahren nahezu alle Themen neu bearbeitet. Damit ist die letzte national erschienene Fassung der VDE 0100:1973-05 nun auch komplett überarbeitet und liegt jetzt in international und regional abgestimmter Fassung als die Norm DIN VDE 0100 (VDE 0100) "Errichten von Niederspannungsanlagen" vor. Der bereits in 13. Auflage vorliegende Klassiker ist für jeden "Elektriker vor Ort" - also dem Fachmann und Praktiker, der Niederspannungsanlagen plant, baut und prüft - ein stets zuverlässiger Begleiter für die alltäglichen und speziellen Probleme rund um die VDE 0100. Die theoretischen Grundlagen und die Aussagen der VDE-Bestimmungen werden anhand zahlreicher Beispiele praxisrelevant und gut verständlich erläutert. Im Laufe von 20 Jahren hat dieser nützliche Leitfaden bei der Fachmannschaft unter dem Kürzel "Der Kiefer" viele Freunde gewonnen und ist eines der Standardwerke der Branche.

Der Verlag über das Buch
Das Buch ist ein unentbehrliches Hilfs- und Arbeitsmittel für jeden Handwerker, Elektrotechniker und Ingenieur, der die Bestimmungen nicht lückenlos beherrschen kann, aber in der Lage sein muss, diese richtig zu interpretieren und in der Praxis anzuwenden. Auch Meisterschüler und Studenten können sich mithilfe dieses Fachbuchs sicher in die Materie einarbeiten. Ein "Muss" für jeden Praktiker, der Niederspannungsanlagen plant, baut und prüft!
Titel: Re: Isolationsspannung von Drähten und Kabel
Beitrag von: Doas am 15.07.2009 13:31
soeben bestellt!
Titel: Re: Isolationsspannung von Drähten und Kabel
Beitrag von: Headsurgeon am 15.07.2009 15:25
In diesem ...

ich verwende gern die Silflex Teflon Litzen. Die sind mit Uo 300V angegeben

... Zusammenhang mal zwei sehr grundlegende Fragen:

Welche Leitungen sind als Zuleitungen zwischen den Anoden der Enstufenroehren und
der Ausgangstrafoprimaerwicklung geeignet?

Dort ist im Normalfall mindestens die doppelte Betriebsspannung zu erwarten (Ub = 500V macht 1kV
an den Anoden) und bei Resonanz noch mehr (Stichwort "drei 1n4007 in Serie von den Anoden zur Masse").
Ein Kabel fuer 300Veff = 300V *  sqrt(2) = 423Vmax scheint mir dort nicht zu passen.


Ein weiterer Zusammenhang zum Thema Leiterbahnabstand auf Platinen:
Es gibt diverse HV MOSFETs mit einer zulaessigen Drain Source Spannung von bis zu 900V im *TO220* Gehaeuse.
Bei einer Pinbreite von 0.75mm und einem Pinabstand von 2.54mm ist der Abstand
der Pins nur 1.79 mm, der Drainanschluss liegt in der Mitte!!!

Hat jemand eine Erklaerung dafuer, dass am Transistorgehaeuse der Abstand zwischen Leitern
viel geringer sein kann als er fuer Platinen vorgeschrieben ist?
Die Pins sind nicht einmal mit Loetstopplack ueberzogen.

Gruesse!
Titel: Re: Isolationsspannung von Drähten und Kabel
Beitrag von: chipsatz am 15.07.2009 18:27
Hat jemand eine Erklaerung dafuer, dass am Transistorgehaeuse der Abstand zwischen Leitern
viel geringer sein kann als er fuer Platinen vorgeschrieben ist?
Die Pins sind nicht einmal mit Loetstopplack ueberzogen.

Hallo,

für solch einen Betrieb wird in der Industrie das fertig bestückte Board ganz, oder partiell "gecoatet", d.h. es wird mit einem Schutzlack überzogen, der isolierende Eigenschaften hat. Das erlaubt dann geringere Abstände. Für diverse Zulassungen führt daran oft kein Weg vorbei.

Gruß mike
Titel: Re: Isolationsspannung von Drähten und Kabel
Beitrag von: Headsurgeon am 15.07.2009 22:26
Hi Mike,

du hast nicht zufaellig auch noch eine Bezeichnung/Typ fuer 
diesen Lack im Hinterkopf?

Die Anforderungen duerften neben besten Isolationseigenschaften auch eine hohe
Temperaturbestaendigkeit einschliessen....

Gruesse!
Titel: Re: Isolationsspannung von Drähten und Kabel
Beitrag von: chipsatz am 16.07.2009 08:01
Hi Headsurgeon,

schau mal auf der Homepage von Peters nach, und suche nach "Schutzlack für bestückte Leiterplatten/ Flachbaugruppen".

Gruß mike
Titel: Re: Isolationsspannung von Drähten und Kabel
Beitrag von: Hans am 16.07.2009 09:35
Hallo

ein weiterer Schwachpunkt im Thema Isolation sind die Röhrenfassungen. Besonders anfällig sind HP(Hartpapier) Fassungen in Oktal Ausführung. EL34 Endstufen die hart an der oberen Grenze der Anodenspannung gefahren werden rauchen gerne mal ab, wenn HP-Fassungen oder Phenolharz-Fassungen verwendet werden. Das Feuerwerk und der Gestank sind heftig.  :devil:
Diese HP-Fassungen waren früher die Hauptursache für abgerauchte Amp während eines Gigs. Gibson und Vox hatten dieses Problem verstärkt in den 60er und 70er.
Die heutigen Keramikfassungen (Chinaware) sind aber auch nicht besser einsetzbar bei hohen Spannungen, da sie dazu neigen Feuchtigkeit zu ziehen und es da durch zu Kriechströmen kommt die die Fassung letztendlich platzen lassen.
Am besten geeignet sind Fassungen aus Teflon für Endstufen mit Spannungen über 500V. Sind leider etwas teuer.

Salu Hans
Titel: Re: Isolationsspannung von Drähten und Kabel
Beitrag von: Doas am 16.07.2009 10:14
@headsurgeon

Hast Du Dich schonmal gefragt welchen Abstand die inneren Strukturen des MOSFET (source,gate,drain) zueinander haben  :bier:?
Man kann das alles auch ein bisschen übertreiben.
Der Fred ging ja eigentlich mit Kabeln/Drähten los. Das ist für Röhrenverstärker auch irgendwie interessanter, finde ich.

Mein Fazit bis hierher:

Geplante Spannungen ermitteln und dann auf die Auswahl der Drähte achten. Von den Anoden zum Übertrager werde ich jetzt nur noch 1kV Litzen verwenden.
Bei allem was vorher kommt muss ich halt schauen wo ich meine geliebten Silflex Litzen anwenden kann und wo nicht.
Stoffummantelte Drähte sind für mich eh Humbug und kommen mir nicht in einen neuen Amp.

Viele Grüsse!
Doas
Titel: Re: Isolationsspannung von Drähten und Kabel
Beitrag von: Headsurgeon am 16.07.2009 13:58
@headsurgeon

Hast Du Dich schonmal gefragt welchen Abstand die inneren Strukturen des MOSFET (source,gate,drain) zueinander haben  :bier:?
Man kann das alles auch ein bisschen übertreiben.
Der Fred ging ja eigentlich mit Kabeln/Drähten los. Das ist für Röhrenverstärker auch irgendwie interessanter, finde ich.

Viele Grüsse!
Doas

Hi Doas,

die inneren Strukturen eines MOSFET sind in Epoxidharz eingegossen und demnach gibt's da
auch keine Kriechstroeme auf der Chipoberflaeche, es kommt halt keine Luft bzw. Luftfeuchtigkeit
oder Staub ran. Das gleiche gilt fuer Dioden (1n4007 etc.). Die Spannungsfestigkeit eines PN-Uebergangs
hat damit nix zu tun.

Ich bin definitiv nicht der alleinige Benutzer von MOSFETs (Stichwort Power Scaling, Serienregler,
geboostete Zenerdiode, etc.) in Roehrenamps und finde es passt hier gut rein.

 :bier:

Gruesse!
Titel: Re: Isolationsspannung von Drähten und Kabel
Beitrag von: Doas am 16.07.2009 15:49
Hast ja Recht !

Ich fand das mit den Drähten nur irgendwie spannender, weil doch eben meist mehr Drähte im Amp sind als MOSFETs.
Das mit den Normen ist meiner Meinung nach so :

Eine Überkommission hat beschlossen für was solche Spannungs - Abstandsnormen zu machen sind und hat dann entschieden, sechs Unterkommissionen zu gründen.
Zwei für den zivilen-, zwei für den militärischen Bereich und zwei für die Luftfahrt. Jeweils eine davon sollte sich dann mit Abständen auf Leiterplatten, die andere mit Abständen
zwischen Leitern (Drähte, Kabel) befassen. An die Bauteile selbst hat die Überkommission wohl nicht gedacht.
Wenn das rauskommt haben wieder 25 Leute x 7 für 4 Jahre Arbeit.  >:D

So erkläre ich mir das zumindest.....

Viele Grüsse!
Doas
Titel: Re: Isolationsspannung von Drähten und Kabel
Beitrag von: OneStone am 17.07.2009 01:10
die inneren Strukturen eines MOSFET sind in Epoxidharz eingegossen und demnach gibt's da
auch keine Kriechstroeme auf der Chipoberflaeche, es kommt halt keine Luft bzw. Luftfeuchtigkeit
oder Staub ran. Das gleiche gilt fuer Dioden (1n4007 etc.). Die Spannungsfestigkeit eines PN-Uebergangs
hat damit nix zu tun.

Man sollte auch noch dazusagen, dass die Isolationsstoffe in Halbleitern, also das Siliziumoxid, meist Isolationsspannungen von sehr viel mehr als 100kV/mm aushalten, ich meine sogar was mit 1000kV/mm gelesen zu haben. Macht das mal mit Leitungen nach :)

Zu der Sache mit den Pins: Das kann Probleme machen und dann ist Verguss bzw Lackierung anzuraten - dazu gibt es teils auch Normen bzw. Vorschriften seitens der Hersteller - oder Ausfräsen der Platinen zwischen den Pins wie man es in Zeilenendstufen usw handhabt.

Das Problem sind hier weniger die Abstände irgendwelcher frei im Raum hängender Teile als die Kriechströme, die auf Platinen oder anderen Oberflächen entstehen können. Diese muss man verhindern, daher die Abstände auf den Platinen. An den Bauteilen ist das meist nicht das Problem - sehrwohl aber an den Pads.

Zu den Leitungen: Bei vielen Leitungen hat man leider keine Daten und dann wird die Sache interessant. Natürlich sollte man darauf achten, dass man eine Leitung mit Zulassung für 300V AC nicht unbedingt als Anodenleitung in der Endstufe verbaut, aber wenn man keine Unterlagen zu den Leitungen hat, dann muss man teilweise eben solche Kompromisse eingehen. (Dass sowas für kommerzielle Geräte nicht in Frage kommt, das sehe ich mal als selbstverständlich an.) Andererseits muss man aber auch sehen, was Marshall und Co teilweise an ihren Ausgangsübertragern verbaut haben - das sieht aus wie etwas besserer Klingeldraht und es funktioniert - auch wenn das sicher nicht die feine Art ist.

Ich mache es bei unbekannten Leitungen so: Regeltrenntrafo an Hochspannungstrafo anklemmen und die Sekundärwicklung desselben nach häufiger Biegung der zu prüfenden Leitung an einer engen Biegung außen dranklemmen. Das andere Ende der Sekundärwicklung kommt auf den Leiter in der Leitung. Wenn man das aufdreht, dann wird die Leitung irgendwann durchschlagen (= signifikante Erhöhung des Primärstromes) und dann kann man abschätzen, was die Leitung aushält oder nicht. Ich habe Teflonlitze hier, die irgendwo bei über 5000V mal anfängt, Unsinn zu machen - aber nur, wenn man sie vorher massiv gebogen hat.
Und die setze ich daher auch bedenkenlos in Endstufen mit 800V Ub ein, auch wenn ich keinerlei Unterlagen dazu habe.
An die Leute, die das nachmachen wollen, noch der Hinweis: Diese Spannungen sind absolut tödlich, packt da bloß nicht ran! Bei den Spannungen leitet auf einmal alles Mögliche, was normalerweise nicht leitet, daher aufpassen!

MfG Stephan
Titel: Re: Isolationsspannung von Drähten und Kabel
Beitrag von: Headsurgeon am 17.07.2009 16:49
Zu der Sache mit den Pins: Das kann Probleme machen und dann ist Verguss bzw Lackierung anzuraten - dazu gibt es teils auch Normen bzw. Vorschriften seitens der Hersteller - oder Ausfräsen der Platinen zwischen den Pins wie man es in Zeilenendstufen usw handhabt.

Das Problem sind hier weniger die Abstände irgendwelcher frei im Raum hängender Teile als die Kriechströme, die auf Platinen oder anderen Oberflächen entstehen können. Diese muss man verhindern, daher die Abstände auf den Platinen. An den Bauteilen ist das meist nicht das Problem - sehrwohl aber an den Pads.

In meinen Layouts sind die mittleren Pads von TO220 HV MOSFET nach vorn versetzt, um groessere Abstaende
mit nicht zu winzigen Pads zu kombinieren.

Gruesse!
Titel: Re: Isolationsspannung von Drähten und Kabel
Beitrag von: OneStone am 17.07.2009 19:26
In meinen Layouts sind die mittleren Pads von TO220 HV MOSFET nach vorn versetzt, um groessere Abstaende
mit nicht zu winzigen Pads zu kombinieren.

Danke, das hatte ich vergessen! Selbstverständlich ist auch das eine gängige Praxis zur Vergrößerung der Kriechstrecken und diese Herangehensweise wird auch sehr oft mit Ausfräsen zwischen den Pads kombiniert.

MfG Stephan