von Luc » Do, 04.03.2010 12:21
vielen Dank für Ihre Frage zur Spannungsfestigkeit bei der Elektrischen Sicherheit und EMV .
Zweifellos gibt es hier eine Parallele zwischen den beiden Stoßspannungsbeanspruchungen, aber auch einen großen Unterschied:
Im Rahmen der Elektrischen Sicherheit spielen grundsätzlich Fragen hinsichtlich des Schutzes gegen Überspannungen, zu hohe Erwärmung, zu hohe Körperströme, Schutz bei direkten und indirekten Berühren, Personen-, Sach- und Brandschutz, Isolierung, Zusätzliche Isolierung usw. eine wichtige Rolle.
Bei der EMV unter Zugrundelegung der EN 61000-4-5 ist die reale Störgröße von Bedeutung, also in diesem Fall der induzierte Blitzstrom in Leiterschleifen.
Das wirkt sich bei der Personensicherheit dahingehend aus, dass z.B. beim transienten Überspannungs-Vorgang die Quelle relativ hochohmig im Vergleich zur Quelle bei der induzierten Blitzstromeinkopplung ist. Bei der induzierte Blitzstromeinkopplung liegt der Innenwiderstand der Quelle bei nur 2 Ohm. (Die Bezeichnung Innenwidertand ist im technischen Normungswerk jedoch falsch vewendet, da wir bei einer Innenwiderstandsangabe stets von quasistationären Vorgängen und nicht dynamischen oder transienten Vorgängen ausgehen.) Dennoch: Beim Surge müssen Sie nach der Spannungseinkopplung (Impulsform 1,2/50µs) auch mit einer Stromeinkopplung entsprechend dem Innenwiderstand von 2 Ohm ausgehen.
Das heißt der Eingang eines Equipments, auf den die EN 61000-4-5 anzuwenden ist, wird beim Versagen nach dem Auftreten der Stoßspannung nun auch mit einem Stoßstrom (Impulsform 8/20µs ) beaufschlag. Z.B. Bei 4 kV Stoßspannungseinkopplung (1,2/50µs) fließt bei Überschreitung der Stoßspannungsfestigkeit nun auch der induzierte Blitzstoßstrom 8/20µs mit einem Scheitelwert von 4 kV/2 Ohm = 2 kA. Dadurch wird die Eingangsschaltung des Betriebsmittel zerstört, denn nun kommt als drittes noch der Kurzschluss hinzu.
Man spricht aus diesem Grunde bei der EN 61000-4-5 nicht von einer Stoßspannungsprüfung, sondern einer "SURGE"-Prüfung, die die Stoßspannung und den Stoßstrom beinhaltet. Der Generator wird deshalb auch als Surgegenerator oder Hybridgenerator oder CWG (Combination-Wave-) Generator bezeichnet.
Bei normaler Stoßspannungsprüfung liegt der Generatorinnenwiderstand bei einigen (z.B. bei 40 ) Ohm, d.h., dass der Strom bei Versagen des Prüflings zum einen deutlich kleiner und ungefährlicher ist und der Stromimpuls keinem normativ festgelegten Impuls entspricht. (Im Gegensatz zur Surge-Prüfung nach EN 61000-4-also eine zerstörungsfreie Prüfung).