Wer misst misst Mist

[Peter Dambier]

Weil bei uns eine Schukosteckdos abgemeiert ist, hab ich mir Gedanken gemacht - und dann versucht zu messen:

Kupfer: 1.7 x 10-8 ? m

Caravanstellplatz, 25 Meter, 2.5 mm Quadrat.

Hin und rück sind es 50 Meter. Ich komme auf 0.34 Ohm.

Murphy, wenn es optimal schief geht, dann sind hinter der Steckdose auch 0.34 Ohm.

Bei 240 Volt komme ich auf einen Kurzschlussstrom von 353 Ampere.

Die Sicherung K5 oder K8 darf einen Maximalwert von 253 / 5 oder 253 / 8 Ampere haben. 44 Ampere oder 70 Ampere, je nach Automat oder Schmelzsicherung.

So eine Sicherung oder eine Glühbirne oder mein Draht, alles das Selbe. Mit einer guten Regelung kann man mit der Sicherung seinen Arbeitsplatz beleuchten, wenn es mal keine Glühbirnen mehr gibt, oder man kann mit einer Glühbirne die Sicherung vor dem Durchbrennen bewahren. Den Draht als Glühbirne verwenden geht auch, aber besser nicht mit drei Drähten in einem Kabel versuchen. Das gibt einen Kurzschluss und der ist schwer zu berechnen.

Aber jetzt Spass beiseite, wenn ich zwei Sicherungen in Serie schalte, dann ist das grober Unfug. Das funktioniert genau so, wie wenn ich zwei Glühbirnen in Serie schalte. Die brennen nie mehr durch (wenn der Wert stimmt, aber der K8 stimmt garantiert nicht mehr und damit ist die Garantie weg).

Und jetzt meine katastrophale Entdeckung:

Leerlaufspannung 228 Volt.

Heizlüfter 1 kW, 227 Volt, 4.7 Ampere, errechneter Widerstand 1/5 Ohm (1 Volt).

Heizlüfter 2 kW, 225 Volt, 9 Ampere, errechneter Widerstand 1/3 Ohm (3 Volt)

Das ist noch ohne meine 25 Meter Kabel gemessen.

Mir scheint, da wird was warm und wenn es warm wird, dann wird der Widerstand grösser, es bekommt mehr Spannung und wird noch wärmer.

Bei 14.5 Ampere ist die Schukosteckdos abgeraucht. Jetzt ist da eine CEE 240V / 16A und die bleibt kalt. Aber halt, da war mal ein Steckdosenmessgerät, auch Stromverbrauchsmesser genannt. Misst Volt, Ampere, Watt und Wattstunden. Kombiniere da ist ein Schunt drin und der ist auch nichts anderes als eine Glühbirne oder eine Sicherung.

Wie funktioniert eigentlich eine Sicherung?

Die Sicherung ist kein Selbstmordattentäter, sie hat einen Überlebenswillen. Wenn der Strom steigt, dann wird sie warm und erhöht ihren Widerstand. Mehr Spannung fällt an der Sicherung ab, worauf der Verbraucher sich abkühlt und vielleicht weniger Strom braucht. Und siehe, die Versicherung hat unserem Verbraucher und sich selber das Leben gerettet.

Murphy Teil 1 macht der Sicherung das Überleben schwer. Die maximale Leistung bekommt die Sicherung ab, wenn die halbe Spannung an ihr abfällt, wenn die Sicherung und der Rest-Stromkreis gleich gross sind.

Bei mir 1/3 vorne, 1/3 hinten, die Sicherung 2/3, also 1 1/3 Ohm und 240 Volt. Sind immer noch 180 Ampere aber nur noch 120 Volt weil die Sicherung selber 120 Volt will. Das Haus will auch noch mal 60 Volt und so bleiben mir nur noch 60 Volt am Verbraucher. Wenn die Spannung auf 1/4 abfällt, dann macht die CPU mit Sicherheit einen Reset und die Sicherung hat Glück gehabt.

Von meinen 353 Amperes habe ich aber nur 180 gesehen und wahrscheinlich wäre mein Schraubenzieher vom Kurzschluss so heiss geworden, dass ich noch nicht mal 90 Ampere bekommen hätte.

Murphy Teil 2 hilft der Sicherung, aber stellt meine Sicherheit in Frage:

Wenn die Sicherung es schafft, dass sie mehr als die halbe Spannung abbekommt, dann hat sie gewonnen. Der Strom geht runter und die Sicherung kann sich erholen.

Angenommen - Panzersicherung (Schmelzsicherung) im Keller, Automat im Sicherungsverteiler, Schraubsicherung abgehend, zur Drehstromkiste, Sicherungsautomat in der Drehstromkiste. Wenn die Sicherungen alle gleich wären, dann bekämen sich nur noch 1/4 der 120 Volt ab, also 30 Volt. Ihre Überlebenschance steigt gewaltig.

Der Sicherungsautomat in der Verteilung ist womöglich zu viel.

Ich habe etwas gebastelt, vorne und hinten CEE, dazwischen Schuko für den Verbrauchsmesser und Klemmen für das Voltmeter. Heute bei 60 Watt und 300 Watt keine besonderen Vorkommnisse. Mit einen Kurzschlussstecker konnte ich keinen Widerstand in zwei Verbrauchsmessern messen, zu klein. Der Spannungsabfall lag bei ungefähr 40 Millivolt, über den jeweiligen Verbrauchsmesser.

Morgen ist der Heizlüfter mit ein und zwei Kilowatt dran.

Bei 14.5 Ampere i-MiEV wird der Verbrauchsmesser so heiss, das er an der Schukosteckdos und dem Schukostecker des Verbrauchers festschweisst. Trennen kann ich nur solange er heiss ist. Vorläufig werde ich das nicht wieder ausprobieren.

Wer misst mit?

Liebe Grüsse von
Peter und Karin

 

[R.M]

Hallo

Was du vergessen hast ist die Zuleitung zu Dose. Also alles was ab Trafostation noch kommt.

Realistisch ist daß du selbst bei Kurzschluß einer Phase gegen Null nicht mehr als 250A bekommst.

Die Sicherung kann entweder Thermisch oder magnetisch auslösen.

Thermisch ist einfach da wird die Temperaturerhöhung zum Schalten genutzt also Bimetallschalter oder halt ein dünner Draht der kaum Wärmeabstrahlung mangels Oberfläche hat und sich in ein paar ms in Dampf auflöst.

Magnetisch geht auch da wird der Stromfluß für die Erzeugung eines Magnetfelds genutzt um einen Anker anzuziehen oder abzustoßen je nach Arbeitsprinzip.

Dann gibts noch die Polyswitches die deiner Vorstellung schon recht nahe kommen das ihren Widerstand bei Erhöhung des Stroms radikal ändern und dadurch den Strom begrenzen.

Aber auch die Dinger gehen kaputt wenns sie thermisch überlastet werden.

Zu guter letzt gibts noch die Halbleitersicherungen die gehen schneller kaputt als die Elektronik die dahinter ist.

Funktionsweise eigentlich genau anders rum ab einem definierten Strom sinkt der Widerstand rapide und das Teil zerstört sich im ns Bereich selbst.

1 V Spannungsabfall in der Dose wär heftig da hält die keine 5 Minuten sind 16 W bei 16A also ein kleiner Elektroniklötkolben.

Gruß

Roman

 

[Christian s]

wenn was warm wird wird der widerstand größer u der Strom kleiner .

 

[thegray]

im Ansatz hat Roman Recht.

Die Automaten (also die gängigen allerweltsjedensicherungskasten) -lese mal Hersteller Info und mache mal einen auf- lösen Thermisch und/oder Magnetisch aus!

Schau mal auf einen Schuko-Stecker das siehst du Prüfsiegel 10/16; Steckdose auch - nehme mal eine auseinander und steck mal einen Kontakt ein, bei lichte wirst sehen wie wenig Kontaktfläche vorhanden ist - deswegen ist 16A nur kurze _Zeit zulässig!
Weil dann wie Christian schreibt - Fuku-Gau.

 

[Peter Dambier]

Energiemesser: Olympia EKM-2000, Reichelt KD-302

Multimeter, Zangenamperemeter: PeakTech 1650, Mastech MS-2115B

Amperelupe gebaut: Warum kann ich mit dem Zangenamperemeter den Strom in einem Netzkabel nicht messen? Weil die eine Ader rückwärts geht. Wenn da was zu messen wäre, dann wäre das Futter für den Fehlerstrom Schütz.

Kabel einfach aufschneiden und die Ader auseinander dröseln (habe ich mal gemacht) sieht pfui aus . Also zwei Kabel in einen CEE Stecker gequält. Zweimal 1.5 mm Quadrat gibt 3 mm Quadrat. Schwarz und Blau zusammengekrimt, die gelbgrünen zusammengekrimt, damit hat jedes Kabel Erde und etwas Schirm, aber jedes Kabel hat nur noch entweder heiss oder kalt und ich kann messen. Aber wenn wir schon dabei sind, das eine Kabel etwas verdrehen - das andere auch - und schon laufen beide richtig rum durch die Zange... links gewickelt, rechts gewickelt, fünf Windungen gibt 5 mal so viel Strom in der Anzeige.

Ergebnis, Strom ist verlässlich alle 4 Instrumente sind sich einig und die Lupe funktioniert. Das Mastech hält kleine Ströme für Messfehler und unterdrückt sie. Mit der Lupe überlistet.

Bis 300 Watt keine Auffälligkeiten, aber ich mache weiter, Heizlüfter 1 und 2 Kilowatt. Ich denke es gibt noch Überraschungen. Apropos, die Wellenlänge von 50 Hz ist 6 Kilometer, in unserem Verbundnetz garantiert kürzer und unser heiliges Verbundnetz ist weitaus grösser als 6 Kilometer. Wenn da Strom an verschiedenen Stellen eingespeist wird, da passieren auch lustige Sachen, bis hin zu Überspannungen und Stromausfällen wenn mal der Strom über eine Brücke (Maierwerft) abgestellt wird.

Aber die Spannung, selbst ohne Verbraucher, die springt ganz schön auf und ab und da gehen die 4 Instrumente eigene Wege. Mit 4 Stück kann man sich seine Hausnummer suchen und rechnen ...

Liebe Grüsse von
Peter und Karin

 

[Peter Dambier]

Update, weil Wetter schlecht, nur mal schnell mit dem Olympia EKM-2000 und den beiden Multimetern gemessen.

Der Widerstand in der Wand liegt zwischen 2/3 Ohm und 1/2 Ohm.

Bei 2 kW vom Heizlüfter wird das Zimmer schnell warm, schneller als unser i-MiEV trotz rundum Wärmeisolierung. Shunt im Olympia konnte ich nicht messen. Womöglich Hall Sensor?

Die Wellen in der Steckdose scheinen wirklich eher mit Ozeanwellen als mit Sinuswellen vergleichbar.

Die Lupe aus 5 Windungen (Draht geradeaus = halbe Windung um den Kreisel. Zweimal rum sind 5 Windungen, 2 1/2 rechts rum und 2 1/2 links rum) erleichtert das Messen und für jedes Zangenamperemeter stimmt der Wert exact. Nur zwischen den Multimetern gibt es leichte Schwankungen.

Der Test mit dem Reichelt KD-302 in der Schukodos wird nachgeholt. Ich hab das Ding zum Putzen offen gehabt. Da muss ein Shunt drin sein.

Liebe Grüsse von
Peter und Karin

 

[thegray]

Der Test mit dem Reichelt KD-302 in der Schukodos wird nachgeholt. Ich hab das Ding zum Putzen offen gehabt. Da muss ein Shunt drin sein.

Liebe Grüsse von
Peter und Karin

In der Preislage wird das einer sein wie bei den DMM in der Preislage, wenn man Genauigkeit haben will läßt, sich so eine "Widerstandbügel" (wie er in jeden DDM ins Auge fällt) billiger und genauer machen als induktiv! (denke ich).


Und was das Messen mit DMM angeht - auch Obacht - bei so geringen Widerstandswerten 500mOhm und so schwankt es schon um 20-30% nur dadurch das du die Andruckkraft der Meßspitze variierst oder die Klemme mit Nachdruck aufpreßt. Sprich Wiederholgenauigkeit ist für den Eimer wenn du dich bewegst oder neu ansetzt. (Zumindest meine Erfahrung)

 

[Peter Dambier]

Ja, ja, es ist eher eine Orientierungshilfe, denn ein Messwerkzeug.

Mein Kabel heute gemessen, 20 Meter 1.5 quadrat, sollte 0.57 Ohm sein. Die Schätzeisen waren sich einig, 0.7 Ohm. Fühle mich gut bedient.

Endlich den Shunt gefunden. Bei 0.4 Volt Spannungsverlust am Reichelt KD-302 und 9.2 Ampere sind das gefühlt 0.05 Ohm. Genug um sich die Pfoten zu verbrennen. Alles am Rande der Messungenauigkeit.

Blanke Vermutung, bei 14.5 Ampere wird der Shunt so heiss, dass der Widerstand steigt und damit wird er noch heisser. An der vekohlten Schukosteckdose war er zumindest mitbeteiligt.

Sabbotage, wenn ich den Stecker mit dem 2 kW Heizlüfter reinstecke, dann steigt die Spannung (manchmal). Entweder ist da ein Regler im Trafohäuschen (ganz bestimmt ist irgendwo einer) oder ich habe zufällig beim Wechsel von Ebbe nach Flut den Stecker reingesteckt.

Wenn ich mir meinen Arduino so anschaue, AD Wandler hat 8 oder 10 Bit, also 256 oder 1024 von 5 Volt oder von 3.3 Volt. Mehr als ein Volt Auflösung bei 250 Volt erwarte ich nicht und genau das sehe ich auch. Die alten Analog Anzeigen, selbst mit Brille waren auch nicht besser.

Es kann nicht schaden mal über den Ozean hinter der Steckdose zu meditieren. Es erspart vielleicht die eine oder andere Überraschung, besonders wenn man an CHAdeMO für Selbernacher nachdenkt.

Im Vergleich zur Hauselektrik sind die Caravansteckdosen auf dem Stellplatz sehr übersichtlich angelegt und noch dazu im Freien.

Liebe Grüsse von
Peter und Karin

 

[thegray]

Endlich den Shunt gefunden. Bei 0.4 Volt Spannungsverlust am Reichelt KD-302 und 9.2 Ampere sind das gefühlt 0.05 Ohm. Genug um sich die Pfoten zu verbrennen. Alles am Rande der Messungenauigkeit.

Blanke Vermutung, bei 14.5 Ampere wird der Shunt so heiss, dass der Widerstand steigt und damit wird er noch heisser. An der vekohlten Schukosteckdose war er zumindest mitbeteiligt.

Liebe Grüsse von
Peter und Karin

Bin geneigt dem voll zuzustimmen.

Als ich habe bei so Gelegenheit dem ganzen mit gezielten Öffnung im Gehäuse mit Fräskopf oder Sägeblatt dem ganzen zu mehr Luftzirkulation verholfen .....

 

[Emil]

wenn was warm wird wird der widerstand größer u der Strom kleiner .

Nicht wenn am Ende ein elektronisches Gerät hängt, das eine feste Leistung abfordert. Um den Leistungsverlust durch den Spannungsabfall auszugleichen erhöht sich einfach der Strom.

Deshalb sind langsam steigende Übergangswiderstände in der Zuleitung beim Laden sehr gefährlich. Der Strom steigt sehr langsam immer weiter an bis dann irgendwas zum Kokeln anfängt.

Eine Sicherung löst thermisch erst nach unendlicher Zeit zum Nennwert aus. Selbst ein K-Automat hält bei 1,05-1,2* In je nach Temperatur noch 2 Stunden aus. Wenn jetzt eine Schukosteckdose, die eigentlich nur 10 A aushält dann über diese lange Zeit mit mehr als 16 A zurecht kommen muss, dann wird es schon sehr kritisch.

Da hilft es nur sowohl Leitung als auch alle Stecker ausreichend zu dimensionieren. d.h. 2,5 qmm und Blaue CEE sind die richtige Lösung. Aber die Länge darf dann auch nicht beliebig groß sein sonst funktioniert auch damit die Abschaltung bei Kurzschluss nicht mehr.

 

[Peter Dambier]

Wenn ich mich nicht verrechnet habe, Campingplatz Vorschrift 2.5 Quadrat und maximal 25 Meter, sind das 0.34 Ohm.

Das billligere und leichter im Lebensmittelsupermarkt erhältliche 1.5 Quadrat ebenfalls 25 Meter hat schon 0.57 Ohm. Meins habe ich "gemessen". Zwei verschiedene Multimeter sagen 0.7 Ohm nach 3 Jahren bei Wind und Wetter, Schnee und Regen Laden.

Als Faulenzer denke ich mir Transmissionnetwork, Impedanz sollte ungefähr so wie Impedanz des Verbrauchers aussehen. Es ist schon fast ein Wunder, wie aus der Steckdose genau 240 Volt kommen sollen und das egal ob der Elektroherd samt Backofen läuft oder nur eine Glühbirne - halt LED Lampe.

Zu unserem Bauernhof geht ein richtig dickes Kabel, das Trafohäuschen ist 500 Meter weit weg. Dann sind da noch die Panzersicherung, Verteiler, 16A Automat und etwa 8 Meter bis zur Steckdose, neudings CEE blau. Ein Ohm kommt schnell zusammen. Murphy freut sich am meisten, wenn zu dem einen Ohm ein weiters führ ihn abfällt. Dann haben wir 240 Volt an 2 Ohm, sollten 120 Ampere fliessen. Der Angstfaktor K für Sicherungen ist 8 oder 5, je nach Schmelzsicherung oder Automat. 120 / 8 sind 15 Ampere. Die 16 Ampere Sicherung ist bereits zu gross um Unheil sicher zu verhindern. Eine weitere Sicherung in Serie darf nur noch 8 Ampere sein.

Wenn ein rostiger Nagel das Kabel trifft, ist ein Ohm schon optimistisch, aber angenommen ...

120 Volt verkohlen die Hauselektrik, 120 Volt verschmoren mein Kabel. Beiden gönne ich 60 Ampere, macht 7 Kilowatt. Ob das schon für das Fachwerkhaus reicht, das sind immerhin schon 1 Kilowatt pro Meter Kabel. Ich brauche die 1000 Watt sicher nicht überall, aber an der richtigen Stelle, einem morschen Balken vielleicht? Da wo der Nagel trifft, schlagen vielleicht 3000 Watt an der richtigen Stelle zu.

Bei 16 Ampere Dauerstrom gibt die 16 Ampere Sicherung im Laufe einer halben Stunde den Geist auf. Bei 32 Ampere geht es schneller, aber auch bei 64 Ampere ist sie nicht gleich durch.

Auch wenn wir alles richtig machen sind wir bei 16 Ampere nah dran. Bei 32 Ampere Drehstromkiste müssen wir wirklich genau aufpassen, was wir tun.

Letzten Freitag bei EVTV, Jack baut einen CHAdeMO Lader mit 200 Kilowatt. Solar auf dem Dach und Jack hat ein grosses Dach. In der Werkstatt steht ein doppelter Block aus Lithium Eisen Phosphat Zellen. 5C geht bestimmt. 500 Volt und 400 Ampere, wahrscheinlich 180 Ah Batterien, eventuell zwei Stück parallel?

Der DCDC Wandler für den 200 kW Lader wird gerade in Lissabon entwickelt. Zu einem Preis der den Ladesäulenbastlern Tränen in die Augen treiben wird.

Das war der Grund, warum ich überhaupt auf die Idee kam, unsere Steckdose zu berechnen. Es wird sicher lustig werden. Jack hat schon Feuerwerk versprochen.

Liebe Grüsse von
Peter und Karin