Sicherheitsbedenken gegenüber generischen Schaltnetzteilen

Ich suche ein stabileres Netzteil für meinen 3D-Drucker. Ich bin kürzlich auf die folgenden Arten von Schaltnetzteilen gestoßen.

Generisches Schaltnetzteil

Sie scheinen in allen möglichen Größen und Wattzahlen erhältlich zu sein und sehen perfekt aus, um meinen stromhungrigen 3D-Drucker mit Strom zu versorgen. Der Drucker zieht große Mengen (20+ Ampere) Strom bei 12 V und diese liefern genau das - nicht mehr und nicht weniger!

Ich habe nur ein paar Bedenken hinsichtlich der Sicherheit bei der Verwendung eines dieser Geräte. Um ganz ehrlich zu sein, mein Wissen über Elektronik und Elektrik ist sehr einfach, aber ich weiß genug, um Netzspannung mit Respekt zu behandeln. Im Allgemeinen halte ich mich davon fern und bleibe bei niedrigen Spannungen.

Meine Hauptsorge ist, dass ich bemerkt habe, dass es keinen Ort gibt, an dem man einfach ein Netzkabel als Eingang zum Netzteil anschließen kann. Ich nehme an, dass Sie das Kabel selbst einschrauben müssen. Ist es jedoch nicht wahrscheinlich, dass jemand es einfach aufnimmt, indem er seine Finger zusammenlegt und die Spannung und den Neutralleiter kurzschließt? Die freiliegenden Schraubkontakte sehen schrecklich anfällig für versehentlichen Kontakt nicht nur mit den Fingern, sondern auch mit metallischen Gegenständen in der Nähe aus. Eine eingebaute Sicherung hilft hier nicht gerade, oder?

Die andere Sorge, die ich habe, ist, ob es extrem gefährlich sein wird, wenn ich versehentlich die stromführenden und neutralen Drähte vertausche? Angesichts der Tatsache, dass es wahrscheinlich sowieso irgendwann in einen Brückengleichrichter geleitet wird, sagt mir mein Grundwissen über Wechselstrom, dass es in diesem Fall keine allzu große Sache ist, aber andererseits weiß ich genug über Elektrizität, um zu wissen, dass ich sehr wenig weiß.

Ich frage mich, ob ich hier etwas übervorsichtig bin oder ob jemand auf meinem Niveau der Elektrik überhaupt mit so etwas herumspielen sollte?

Ein wenig Hintergrund

Im Moment verwende ich ein typisches 320-W-Netzteil für einen Desktop-Computer, um die Leistungslast zu bewältigen. Sie scheinen jedoch aus irgendeinem Grund, den ich noch nicht herausfinden konnte, eine Dummy-Last von ~ 1,5 A auf der 5-V-Leitung zu benötigen, um die Spannungsregelung auf der 12-V-Leitung zu verbessern.

Durch Tests habe ich festgestellt, dass es tatsächlich wahr zu sein scheint - keine Dummy-Last: ~ 11,8 V, mit Dummy-Last: ~ 12,1 V (diese werden ohne Last auf der 12-V-Leitung gemessen).

Das Netzteil hat eine Nennleistung von ~18 A für 12 V, und es scheint, dass der Drucker mehr als nahe daran zieht, da die Spannung während der Spitzenleistung auf 11,7 - 11,8 V abfällt.

Offensichtlich können wir sehen, dass ein Desktop-Netzteil wahrscheinlich nicht dafür ausgelegt ist, seltsam große Werte auf der 12-V-Leitung zu verarbeiten, daher zögere ich etwas, einfach ein größeres Desktop-Netzteil zu kaufen.

Antworten (3)

Der Drucker zieht große Mengen (20+ Ampere) Strom bei 12 V und diese liefern genau das - nicht mehr und nicht weniger!

Das Netzteil liefert sicherlich weniger Strom, wenn die Last weniger verlangt. Zieht der 3D-Drucker 1A, liefert der Vorrat 1A. Ihre Aussage, dass das Netzteil eine bestimmte Leistung liefert - nicht mehr und nicht weniger - ist falsch.

Ich suche ein stabileres Netzteil für meinen 3D-Drucker.

Sie haben die Stabilität in Ihrem Beitrag nicht erwähnt. Sie haben gesagt, dass bei hohen Lasten die Ausgangsspannung absackt. Die Steifheit eines Netzteils hängt davon ab, wie gut sich die Spannung bei hoher Last regelt. Die Stabilität einer Stromversorgung hängt davon ab, wie gut sich die Spannung regelt, wenn der Ausgang einer sich schnell ändernden dynamischen Last ausgesetzt ist.

Es könnten zwei Dinge passieren, die den Spannungseinbruch verursachen:

1) Der Spannungsmesspunkt befindet sich in der Nähe der Stromversorgung; Es regelt die Spannung an diesem Punkt und der Verlust, den Sie an der Last sehen, ist auf Widerstandsverluste zwischen dem Erfassungspunkt und Ihrem Messpunkt zurückzuführen

2) Das Netzteil tritt in einen Schutzzustand ein und begrenzt die Spannung, um die Ausgangsleistung zu begrenzen und das Netzteil thermisch sicher zu halten.

Ich habe nur ein paar Bedenken hinsichtlich der Sicherheit bei der Verwendung eines dieser Geräte.

Ein „sicheres“ Netzteil bedeutet im Branchenjargon, dass es von einer Regulierungsbehörde bewertet wurde und bestimmten nationalen/internationalen Sicherheitsstandards für die Anwendung, in der es verwendet werden sollte, entspricht. Eine einzelne Anomalie sollte kein Sicherheitsrisiko darstellen (Schlag / Feuer / Schrapnell). Das Gerät sollte ein oder mehrere anerkannte Sicherheitszeichen tragen (UL, CSA, TÜV usw.)

Meine Hauptsorge ist, dass ich bemerkt habe, dass es keinen Ort gibt, an dem man einfach ein Netzkabel als Eingang zum Netzteil anschließen kann.

Wie Olin betonte, ist dies eine Einheit, die dazu bestimmt ist, dauerhaft in einem anderen Gerät installiert zu werden, und nicht etwas, von dem erwartet wird, dass ein Benutzer es häufig ein- oder auswechselt.

Ist es jedoch nicht wahrscheinlich, dass jemand es einfach aufnimmt, indem er seine Finger zusammenlegt und die Spannung und den Neutralleiter kurzschließt? Die freiliegenden Schraubkontakte sehen schrecklich anfällig für versehentlichen Kontakt nicht nur mit den Fingern, sondern auch mit metallischen Gegenständen in der Nähe aus. Eine eingebaute Sicherung hilft hier nicht gerade, oder?

Beachten Sie auf dem Foto, dass sich über dem Anschlussblock eine durchsichtige Isolierabschirmung befindet. Diese Abschirmung ist Teil der inhärenten Sicherheit des Geräts und sollte einen Stromschlag durch zufälligen Kontakt mit dem Gerät verhindern. Wenn jemand ein mit Strom versorgtes Netzkabel an diesen UUT schrauben möchte, dann verdient er, was er bekommt. Ich versuche nicht, scherzhaft zu sein, aber diese Art von Netzteilen sollte von „qualifiziertem“ Personal installiert werden, das über einige Grundkenntnisse verfügt.

Es ist durchaus üblich, dass Netzteile wie dieses (zur Verwendung in anderen Geräten vorgesehen) von einer Einspeisung gespeist werden, die eine Sicherung oder einen Unterbrecher enthält. Es besteht die Möglichkeit, dass die interne Verkabelung mit dem Gerät selbst in Kontakt kommt. Das bedeutet jedoch nicht, dass es keine Sicherung in der Stromversorgung gibt (sollte es geben!)

Die andere Sorge, die ich habe, ist, ob es extrem gefährlich sein wird, wenn ich versehentlich die stromführenden und neutralen Drähte vertausche?

Ja, aber nur wenn ein Fehler vorliegt. Das Netzteil „funktioniert“ mit vertauschtem L und N. Die interne Sicherung des Netzteils liegt jedoch in Reihe mit der mit L (Leitung) gekennzeichneten Klemme. Das Durchbrennen der Sicherung bedeutet, dass der Neutralleiter jetzt erdfrei ist, was ein großes Nein-Nein ist (der Netzleiter darf niemals unterbrochen werden) und ein großes Risiko, dass Ihr Chassis zu einer Stromschlaggefahr werden kann.

Im Moment verwende ich ein typisches 320-W-Netzteil für einen Desktop-Computer, um die Leistungslast zu bewältigen.

PC-Netzteile haben Mindestlastanforderungen auf verschiedenen Schienen und sind selten eine gute Wahl für industrielle Anwendungen wie einen 3D-Drucker. Geben Sie das Geld aus und erhalten Sie eine 12-V-Versorgung mit einem Ausgang, die die Leistung liefern kann und über Fernerkundungsfunktionen verfügt, damit Sie die bestmögliche Regulierung erhalten.

Beachten Sie, dass die Umkehrung von LN je nach Gerichtsbarkeit gleichermaßen sicher sein muss.
In der Tat. Diese Antwort geht von einem nordamerikanischen Vertriebssystem aus.

Diese Verbrauchsmaterialien sind für den Einbau in andere Geräte gedacht, nicht für den offenen „Tisch“-Einsatz.

Ja, um eines zu verwenden, müssen Sie ein Netzkabel besorgen und die Enden der Drähte festschrauben. Leitung, Nullleiter und Erde sind deutlich gekennzeichnet. Das Tauschen von Leitung und Neutralleiter wird wahrscheinlich keine großen Probleme verursachen, aber das Tauschen eines der anderen gegen Masse wäre schlecht. Das Chassis kann mit dem Masseeingang verbunden werden.

Wir benutzen hier manchmal solche Vorräte. Um zu vermeiden, dass jemand durch versehentliches Berühren der AC-Anschlüsse gezappt wird, mache ich zwei Dinge. Zuerst legte ich die Versorgung in eine Kiste. Stellen Sie jedoch sicher, dass es immer noch über eine Belüftung verfügt, wenn Sie es in der Nähe seiner maximalen Ausgangsleistung betreiben möchten. Zweitens, isolieren Sie sorgfältig die AC-Anschlüsse. Legen Sie nur so viel Leitung frei, dass sie von der Schraube geklemmt wird, sodass kein blanker Draht weiter außen freigelegt wird. Wickeln Sie dann so gut wie möglich Isolierband um jede Leitung. Wenn Sie glauben, dass dies eine dauerhafte Verbindung sein wird, können Sie Heißkleber um die Verbindungen herum auftragen. Das isoliert und bietet eine Zugentlastung, wenn es richtig gemacht wird.

Außerdem muss es irgendwo platziert werden, wo es etwas Luftstrom bekommen kann - deshalb ist das Gehäuse perforiert
Professionelle Installateure verwenden isolierte Crimp-Kabelschuhe zum Anschließen der Drähte, die alle von Ihnen beschriebenen Funktionen bieten. Diese bieten in Verbindung mit dem Kunststoffisolator, der über die Klemmen des Netzteils schnappt (im Bild des OP zu sehen), unter den meisten Umständen einen angemessenen Schutz.
Das Vertauschen von Phase und Neutralleiter kann einen Kurzschluss verursachen, wenn es an Orten mit TN-C-Verkabelung (zwei Leiter) verwendet wird.
@DaveTweed Sie bieten ein angemessenes Schutzniveau, wenn sich die Stromversorgung an einem Ort befindet, zu dem nur qualifizierte oder eingewiesene Personen Zugang haben.
@PeterGreen: Hast du den Hauptteil von Olins Antwort gelesen? Übrigens bedeutet "hier herum" in Olins EE-Beratungslabor .

Meine Hauptsorge ist, dass ich bemerkt habe, dass es keinen Ort gibt, an dem man einfach ein Netzkabel als Eingang zum Netzteil anschließen kann. Ich nehme an, dass Sie das Kabel selbst einschrauben müssen. Ist es jedoch nicht wahrscheinlich, dass jemand es einfach aufnimmt, indem er seine Finger zusammenlegt und die Spannung und den Neutralleiter kurzschließt? Die freiliegenden Schraubkontakte sehen schrecklich anfällig für versehentlichen Kontakt nicht nur mit den Fingern, sondern auch mit metallischen Gegenständen in der Nähe aus. Eine eingebaute Sicherung hilft hier nicht gerade, oder?

Diese Netzteile sind für die Installation in einem größeren Gerät und/oder einem industriellen Schaltschrank ausgelegt. Über den Eingangsanschlüssen befindet sich eine isolierte Abdeckung. Dies dient dem Schutz von Technikern, die an der Ausrüstung arbeiten und sich der Gefahren bewusst sind. Es ist NICHT dafür ausgelegt, ungelernten Personen Schutz zu bieten.

Ich persönlich finde, dass der beste Weg (in Bezug auf das geringste freiliegende Metall) zum Anschließen von Kabeln an diese Art von Geräten mit isolierten Ringcrimps ist.

Die andere Sorge, die ich habe, ist, ob es extrem gefährlich sein wird, wenn ich versehentlich die stromführenden und neutralen Drähte vertausche? Angesichts der Tatsache, dass es wahrscheinlich sowieso irgendwann in einen Brückengleichrichter geleitet wird, sagt mir mein Grundwissen über Wechselstrom, dass es in diesem Fall keine allzu große Sache ist, aber andererseits weiß ich genug über Elektrizität, um zu wissen, dass ich sehr wenig weiß.

Das Vertauschen von Spannung und Neutralleiter sollte bei einphasigen Stromversorgungen, die nach IEC-Normen ausgelegt sind, kein Problem darstellen.

Im Moment verwende ich ein typisches 320-W-Netzteil für einen Desktop-Computer, um die Leistungslast zu bewältigen. Sie scheinen jedoch aus irgendeinem Grund, den ich noch nicht herausfinden konnte, eine Dummy-Last von ~ 1,5 A auf der 5-V-Leitung zu benötigen, um die Spannungsregelung auf der 12-V-Leitung zu verbessern.

Viele PC-Netzteile, insbesondere ältere, verwenden ein Design, bei dem mehrere Transformatorabgriffe verwendet werden, um unterschiedliche Spannungen von einem einzelnen Stromrichter abzuleiten. Dieses Design funktioniert gut, wenn alle Spannungsschienen mit ähnlichen Lasten belastet sind, kann jedoch Probleme haben, die Regelung aufrechtzuerhalten, wenn sie mit einer großen Last auf einer Schiene und nur leichten Lasten auf anderen "querbelastet" werden.

Dieses Design wird heutzutage immer seltener, da PCs immer mehr ihrer Last auf die 12-V-Schiene verschieben, aber es gibt immer noch viele alte Designs auf dem Markt.

Durch Tests habe ich festgestellt, dass es tatsächlich wahr zu sein scheint - keine Dummy-Last: ~ 11,8 V, mit Dummy-Last: ~ 12,1 V (diese werden ohne Last auf der 12-V-Leitung gemessen).

Das Netzteil hat eine Nennleistung von ~18 A für 12 V, und es scheint, dass der Drucker mehr als nahe daran zieht, da die Spannung während der Spitzenleistung auf 11,7 - 11,8 V abfällt.

Offensichtlich können wir sehen, dass ein Desktop-Netzteil wahrscheinlich nicht dafür ausgelegt ist, seltsam große Werte auf der 12-V-Leitung zu verarbeiten, daher zögere ich etwas, einfach ein größeres Desktop-Netzteil zu kaufen.

Ich denke, Sie haben unangemessene Erwartungen, wie gut ein Netzteil reguliert wird. Eine übliche Spezifikation für Netzteile ist ±5 %, was für 12 V irgendwo zwischen 11,4 V und 12,6 V bedeutet.

PC-Netzteile können eine gute Lösung sein, wenn Sie eine Menge 12 V in einem günstigen Paket und mit einem Anschluss für den Netzeingang wünschen. Seien Sie vorsichtig, welche Sie kaufen, obwohl viele Mist sind. Suchen Sie nach Bewertungen, die das Netzteil tatsächlich unter Last testen, und idealerweise nach solchen, die mit Querlast testen.

Schließlich empfehle ich bei jedem Netzteil (egal ob Wandwarze, Seife an einem Seil, ATX, offenem Rahmen, geschlossenem Industriegerät usw.) nicht, bei zufälligen Verkäufern bei ebay/amazon zu kaufen. Netzteile sollten von einem seriösen und identifizierbaren Hersteller stammen und idealerweise über Sicherheitszulassungen von Drittanbietern verfügen.

Was ist Querladen?
Kreuzlast bedeutet, dass Sie eine schwere Last auf eine Schiene legen, während Sie auf anderen Schienen eine leichte oder keine Last haben.