Wer ab und zu mit Netzspannung herumbastelt, sollte sich auch etwas mit den Vorschriften auskennen. Anwendbar sind u.A. die Normen EN 60950 (Heim und Büro Geräte) bzw. EN 61010 (Industrie und Labor Geräte). Normalerweise reicht es, wenn man alles sauber isoliert, genug Abstand zur Netzspannung hat (>2mm) und die Schwachstromseite fest und stabil mit dem Schutzleiter verbindet. Doch manchmal geht das nicht. Insbesondere beim zusammenschalten verschiedener Audiogeräte kann das Probleme verursachen.
Baut man ein Gerät, welches ohne Schutzleiter auskommen muss, also Schutzklasse II, sollte man auch im eigenen Interesse mindestens eine Hochspannungsprüfung durchführen. Zum Beispiel, EN 621010-1 Ausgabe 2010 fordert für Geräte, welche nicht mit dem Schutzleiter verbunden sind und mit 230VAC betrieben werden, eine Prüfspannung von 4200VDC und eine Testdauer von einer Minute. Gemessen wird zwischen der Netzeinspeisung und berührbaren elektrisch leitenden Oberflächen (Auch Bedienelemente oder Anschlüsse zu Drittgeräten). Behält man das auch als Bastler im Auge, kann man ein Gerät von Anfang an gut und sicher aufbauen. Ganz abgesehen davon vermeidet man damit Unfälle und Folgeschäden.
Solche Prüfgeräte sind sehr teuer. Sie prüfen ja nicht nur die Durchschlagsfestigkeit, sondern auch den Isolationswiderstand und Kriechströme für diverse Schutzklassen und Varianten davon.
Wem das alles zu viel ist, schließt das Gerät über einen Fehlstrom-Schutzschalter an. Solche gibt es auch als Zwischenstecker im Baumarkt.
Wer aber sein Gerät zum Eigenbedarf zumindest auf die
Durchschlagsfestigkeit selber prüfen möchte, kann sich mit der folgenden Anleitung ein
Hochspannungsprüfgerät für ein paar Euro selber bauen.
Dazu benötigen wir ein Spannungswandler, welcher in der Lage ist, 4kV zu erzeugen.
Dann nehmen wir Serienwiderstände um den Strom zu begrenzen, damit es nicht allzu gefährlich wird.
Im weiteren brauchen wir Messmittel um festzustellen, ob Kriechströme vorhanden sind oder ein Durchschlag stattfindet.
Vorteilhafterweise erzeugen wir 2 Spannungen, +2kV und -2kV. Das ist weniger gefährlich und vereinfacht die Messung.
Das folgende Schema zeigt das Testgerät mit einstellbarer Hochspannung, Serienwiderstände (Je 2 Mega Ohm) und ein Widerstandsnetzwerk von 1:10 um die Spannung mittels Voltmeter am Prüfling zu messen. Dabei ist es wichtig, die Impedanz des Voltmeters zu kennen. Das hier verwendete Gerät misst mit 10 Mega Ohm. Mit einem anderen Messgerät kann eine Anpassung des Widerstandsnetzwerks nötig sein.
Folgende Teile werden verwendet:
Erst muss das Widerstandsnetzwerk geprüft werden und ob das Messgerät richtig anzeigt. Dazu wird es entsprechend angeschlossen und dann wird an den Prüfspannungsbuchsen eine bekannte Spannung angelegt (z.B. 30V). Das Messgerät sollte 3.0V anzeigen. Wichtig ist den Messbereich im Auge zu behalten. Schaltet das Messgerät automatisch auf einen kleineren Messbereich, hat es möglicherweise eine andere Impedanz. Deshalb wenn möglich den Bereich manuell wählen und im Datenblatt nachsehen, welche Impedanz bei welchem Bereich verwendet wird.
Danach die Testspannung entfernen und die USB Versorgung anschließen. Dass Messgerät müsste nun um 400V anzeigen (= 4kV). Am Potentiometer die gewünschte Spannung einstellen. USB Versorgung unterbrechen, 2 Prüfkabel an den Prüfbuchsen anschließen und danach die USB Versorgung wiederherstellen. Dann versuchen, ob ein Funke springt, wenn die Strecke zwischen der Prüfspannung zu klein wird. Dabei sinkt die Spannung am Messgerät, welches damit einen Überschlag oder Kriechstrom anzeigt. VORSICHT, der Prüfstrom ist zwar auf 1mA begrenzt. Spüren wird man ihn trotzdem, obwohl er wesentlich kleiner ist als von einem Elektrozaun.
