gewickelt sind.
So eigentlich kennt man im allgemeinen einen Trafo.
Es gibt natürlich noch eine Vielzahl ähnlicher Transformatoren,
die z.B nur aus einer Wicklung oder sogar aus mehr als zwei Wicklungen bestehen.
Wir betrachten aber hier nur einen Standard Trafo, der aus zwei Wicklungen besteht.
Die Eingangs-seitige Wicklung nennt man Primär Wicklung , Primär kommt aus dem lateinischen und bedeutet soviel wie" zuerst, oder erste".
Die Ausgangs-seitige Wicklung nennt man Sekundär Wicklung , der Begriff kommt natürlich auch aus dem lateinischen und
bedeutet dementsprechend "nachrangig oder die zweite"
Die Begriffe sind natürlich irreführend weil es so nicht eindeutig ist welche Wicklung genau die Primäre ist, denn wenn ich den Trafo
oder wie hier angezeigt das Schaltsymbol um 180° verdrehe hätte ich meine Primär Wicklung ja auf der anderen Seite und es gibt
dann keine Eindeutigkeit ob Primär dann links oder rechts ist.
In der Realität ist es natürlich schon eindeutig, die Primär Wicklung ist immer die Wicklung an der die Spannung zugeführt wird.
Die Wicklungen haben in der Regel keinen direkten Kontakt mit einander , dies nennt man dann eine Galvanische Trennung,
weil alles das, was links vom Trafo besteht, keine direkte Physische Verbindung zur rechten Seite des Trafos hat.
Ein Trafo hat in der Regel die Aufgabe eine Spannung oder Strom in eine Spannung oder Strom einer anderen Größe zu wandeln,
also zu transformieren.
Ein Trenntrafo ist eigentlich auch ein ganz normaler Trafo mit zwei Wicklungen.
Der allerdings nicht die übliche Aufgabe hat eine Spannung herauf oder herab zu Transformieren ,was ja zwei unterschiedliche
Windungen der einzelnen Wicklungen voraussetzt.
Sondern bei einen Trenntrafo kommt es nur darauf an die Sekundärseite galvanisch von der Primärseite zu trennen.
Deshalb haben Trenntrafos meisten zwei gleich Wicklungen , damit auf der Sekundärseite die gleiche Spannung wie auf der
Primärseite herrscht.
Was ein Trenntransformator aber von einen herkömmlichen Transformator ganz besonders unterscheidet ist die Isolierung
um auch bei einen defekt der Wicklungen auf jeden Fall eine galvanische Verbindung zwischen Primär und Sekundärwicklung
zu unterbinden.
Zu diesen Zwecke ist meist zwischen den einzelnen Wicklungen noch eine zusätzliche metallische Abtrennung die mit der Erde
verbunden ist.
So würde dann bei einen mechanischen defekt einer dieser Wicklungen auf jeden Fall zuerst eine Verbindung zum PE
( Schutzleiter-Erde ) aufgebaut werden und die Haushalts Netzsicherung auslösen bevor es dazu kommen kann das beide
Wicklungen irgend eine direkte physische Verbindung bekommen.
Es dürfen auch immer nur jeweils ein Gerät an einen Trenntrafo angeschlossen werden.
Genauso wichtig ist das angeschlossenen Geräte wie auch Messgeräte keinen eigenen Masseanschluss haben dürfen.
eines üblichen Netzteil messen.
Vollzieht man dann einmal nach, was Spannungs -Technisch vor sich geht so simulieren wir
einmal die Positive Halbwelle aus unserer Netzversorgung mit 50 Hz.
Liegt an L die Positive Halbwelle an leitet eine der vier Dioden, hier in Rot dargestellt.
Dann fließt der Strom in den Kondensator aber gleichzeitig auch durch den Masseanschluss
der Prüfspitze an der Koax Kupplung meines Oszilloskop.
Das Oszilloskop aber ist geerdet und somit auch der Masseanschluss an der Koax Kupplung.
Ergo fließt der Strom von L durch die Diode durch das Oszilloskop zur Erde und erzeugt
dadurch einen satten Kurzschluss.
So ist es also nicht möglich meine Kondensator-Spannung zu messen.
Anders sieht es aus wenn
ich mein Netzteil über einen Trenntrafo betreibe.Durch den Trenntrafo ist das Netzteil völlig getrennt vom Erdpotenzial insofern habe ich
am oberen Teil des Kondensators zwar immer noch einen hohe Spannung anliegen.
Dadurch das es aber völlig vom Erdpotenzial losgelöst ist fließt keine Strom zur Erde ab und
erzeugt auch keinen Kurzschluss.
Was also passiert wenn ich
mit dem Oszilloskop direkt an meinerNetzspannung messen möchte.
Je nach dem ob ich mit meiner Messspitze an L1 (Phase) oder N
( Nullleiter) anlege ist es möglich damit auch direkt die Netzspannung
zu messen.
Das ist aber mit sehr viel Sorgfalt zu machen,
denn wenn ich aus versehen meine Messspitze nicht an die Phase sondern an den Nullleiter
lege kann es zu sehr gefährlichen Ergebnisse führen.
In der hier abgebildeten Skizze ist verdeutlicht wie es möglich ist die
Netzspannung zu messen.
Das ist aber nicht zu empfehlen , zum einen wenn
man die Messspitze aus versehen mit der Masse vertauscht kann das Lebensgefährlich sein.
Und außerdem muss das Oszilloskop eine bestimmte Sicherheits Kategorie
entsprechen um überhaupt so hohe Spannungen messen zu dürfen.
Und auch die Prüfspitze und das Messkabel muss für diese hohen Spannung bemessen sein.
Also noch einmal, es ist zwar möglich , ich rate aber auf jeden Fall davon ab !
Wie
hier dargestellt sollte man es auf keinen Fall machen.Denn hier liegt die Masse meiner Prüfspitze ( grüne Verbindung) direkt an der L1 (Phase) ,
somit liegen auch die Koax Buchsen an meinen Oszilloskop an der Phase.
Gleichzeitig liegen die Koax Buchsen aber durch das Netzkabel des Oszilloskop an PE ( grün-gelb )
und erzeugen dadurch einen satten Kurzschluss.
Dadurch wird das Oszilloskop höchstwahrscheinlich zerstört werden.
Da man schnell einmal den Fehler macht die Phasen aus versehen zu vertauschen sollte man
generell davon absehen zu versuchen die Netzspannung damit zu messen.
Das Problem welches hier aufgetreten ist liegt einzig an der Tatsache das unser Hausnetz geerdet ist.
Also das der PE Anschluss eine Verbindung mit dem Neutralleiter hat.
Das macht man aus Gründe der Sicherheit und ist in den meisten Haushalten Vorschrift.
Nun könnte man der Idee verfallen am Oszilloskop einfach den PE ab zu klemmen,
das würde dann zwar ermöglichen dennoch einen Netzspannung zu messen , hat aber dann den Effekt
das je nach Polung der Messspitze dann die volle Netzspannung an allen Metallischen Teile des
Oszilloskop anliegen würde.
Um also sicher die
Netzspannung zu messen sollte man sich einen
Differentialtastkopf anschaffen.Das ist ein Vorschaltgerät welches die Prüfspitze vom Erdpotenzial trennt.
Damit ist es dann ohne weiteres möglich die Netzspannung sicher zu messen.
Eine andere Möglichkeit ist es die Messspannung mit einen Hand Oszilloskop zu messen,
das sind Batterie betriebene Oszilloskope die kein Erdpotenzial aufweisen und damit das messen
der Netzspannung sicher machen.
Und jetzt kommt der Trenntrafo ins Spiel.
Man könnte ja jetzt meinen ich betreibe mein Oszilloskop über einen Trenntrafo
und bin nun frei vom Erdpotenzial , somit kann ich die Netzspannung jetzt messen.
Dem ist aber nicht so, denn in dem Fall würde zwar das Oszilloskop nicht zerstört werden,
aber die Netzspannung würde trotzdem an meinen Koax Buchsen anliegen.
Und die Netzspannung würde gegen Erdpotenzial vorhanden sein und mein Leben in Bedrängnis bringen.
Also kann ich auch so keine Netzspannung messen.
Wird die Messspitze allerdings umgepolt ist es möglich die Netzspannung zu messen.
Der Trenntrafo bringt also in dieser Situation keinen Vorteil und kann damit auch einfach weg gelassen werden.
Wenn ein Trenntrafo Verwendung findet, sollte sicher gestellt sein das alles was hinter dem Trafo kommt keine Verbindung zur Erde hat.
Aktualisiert
30.07.2024