Elektrik wie entsteht Funkenbildung beim Batterie anklemmen?

Erich · 30.04.2008, 16:26

Frage1:

Voraussetzung ist natuerlich das korrekt Abklemmen und Anklemmen.
Davon gehen wir mal aus.

Abklemmen: Zuerst Minus-, dann Pluspol abklemmen.
Anklemmen: Zuerst Plus-, dann Minuspol anklemmen und auf korrekte Befestigung der Batterie achten.

Weiter gehen wir mal davon aus, dass die Batterie neu oder gut geladen ist.

Trotzdem lese ich ab und an immer wieder, dass beim Anklemmen (korrekt ausgefuehrt) Funkenbildung kommt, teilweise kleine, teilweise aber auch groessere.

Was kann die Ursache fuer so etwas sein?

Schlechte Massekabel?

Sollte ja eigentlich nicht sein, oder?

Frage 2:

Und wenn so etwas passiert, kann es durch diese Funkenbildung zu Beschaedigungen der Steuergeraete oder anderer elektronischer Geraete fuehren?

Ich habe gelesen, dass es dadurch zu erheblichen ganz kurzen Spannungsspitzen kommen kann von ueber 20 V?

IMANUEL · 30.04.2008, 16:52

Das kann man nicht grad so mit ein paar Worten erklären.

Es hat aber immer damit zu tun,
daß die Luft wegen Ionisation
kurzfristig leitend wird.

Zum Glück gibt's den Funkenüberschlag,
sonst gäb's keine Zündkerze

Lies mal das hier:

http://de.wikipedia.org/wiki/Schaltlichtbogen

Gruß Manu

FrankGo · 30.04.2008, 17:18

Zu 1:
Sobald ein Stromkreis geschlossen wird will der Strom fließen.
Der Schalter, der den Stromkreis schließt hat -je größer der Strom ist- immer einen Funken zu verkraften, weil der Strom nicht "langsam hochgefahren" wird (so wie Deine Beleuchtung im E32), sondern schlagartig "feuert".
Um Funkenbildung zu mininieren sind alle Stromverbraucher (Zündung, Innraumüberwachung, Innruamlicht, etc.) abzuschalten.

Zu 2:
Wenn ein elektrisches Bausteil 12 Volt aushält dann hat es mit 20 Volt auch keine Probleme.

Grundsätzlich:
Der Funken beim abklemmen ist für die Elektronik relativ ungefährlich.
Gefährlicher ist der Funken als Entzündungsmöglichkeit für expolsives Gas.
Denn wenn man bedenkt, warum die Batterie angeklemmt wird wird man erkennen, dass sehr häufig die leere Batterie per Schnell-Ladung aufgeladen wurde. Das bei der Schnelladung entstehende Gas-Gemisch um die Batterie herum ist gefährlich. Aber nur wenige cm weit. Also ist hier die Glut in der Zigaette des Mechanikers nicht schlimm, ausser sie fällt in den Gafhrenbereich, oder halt es gibt ein Funke... uiiii kann das expoldieren / ein Stichflamme geben.

Dass das Gasgemisch explosiv ist ist relativ selten, aber wenn man bedenkt, dass täglich wohl mehrere Tausende Batterien angeklemmt werden und es einmal in der Woche eine kleine Explosion gibt... schööööööön.
Endlich wieder freie Stellen für Nachwuchs-Mechaniker.

Nachtrag:
Die Reihenfolge beim Ab/Anklemmen hat folgenden Hintergrund:
Abklemmen: Zuerst Plus, weil wenn nach dem Abklemmen dieses Kabel die Masse (also Minus) berührt passiert nicht viel; es fließt kein Strom. Das abgeklemmte Minus-Kabel aber würde versuchen auch über die Masse Strom für die Verbraucher bereitstellen. .. und das kann unschöne Spuren hinterlassen und die Steuergeräte iritiern, weil sie dann statt 12 Volt nur z.B. 7 Volt bekommen, oder in kurzer Reihenfolge unterschiedliche Volt-Zahlen.

Die Reihenfolge beim Anklemmen ist wohl dazu geeignet, das evtl. vorhandene entzündliche Gas nicht zu entzünden, weil der Mechniker nachdenkt, wie die richtige Reihenfolge denn ist. Das duaer so lange, dass das gefährliche Gas längst verflogen ist. ... Neeeee.. Die empfindlichen Steuergeräte vertragen es besser, zuerst Minus=Masse zu bekommen und dann danach Plus. Schließlich werden sie ja auch über die Zündung "Plus-Gesteuert".

rubin-alt · 30.04.2008, 17:26

Zitat:

Zitat von Erich

....Trotzdem lese ich ab und an immer wieder, dass beim Anklemmen (korrekt ausgefuehrt) Funkenbildung kommt, teilweise kleine, teilweise aber auch groessere.

Was kann die Ursache fuer so etwas sein?

Wenn viele starke Verbraucher an sind (Zündschlüsselstellung auf "2") dann ziehen die gerne den Saft.
Durch die Ionisierung der Luft ist diese Leitend und im Normalfall reichen 1kV um 1mm bei normaler Luftfeuchtigkeit zu "überspringen".

Das Problem ist meist und auch die Ursache, daß viel zu langsam angeklemmt wird und der Stecker am Kontakt reibt. Dann brennen die Unebenheiten (rauhe Oberfläche) ab. Da der gesamte gebrauchte Strom zu hoch für diese kleinen Kontakte ist.
Somit ist es eher ein Funkenschlagen/Verbrennung und kein Überspringen, wie es beim Zündfunken so gewollt ist.

Ach-ja: Der Einschaltstrom ist immer bis zu 10x mal höher als der Verbrauchsstrom. Da die Elkos und Kondis sich erstmal vollsaugen müssen. Hängt doch da mal ein Amperemeter (ein echte Eisen und kein Digitales - die sind zu langsam

) rein und kuckt euch mal an wie der Zeiger da abgeht

Zitat:

Zitat von Erich

....Frage 2:
Und wenn so etwas passiert, kann es durch diese Funkenbildung zu Beschaedigungen der Steuergeraete oder anderer elektronischer Geraete fuehren?

Ich habe gelesen, dass es dadurch zu erheblichen ganz kurzen Spannungsspitzen kommen kann von ueber 20 V?

Das passiert nur durch das sog. hinzittern, wie schon erwähnt.
Es endsteht eine Art "schaukeln" und treibt die Spannung nach oben. Ich glaub´

"Spannungsverdopplung nach Krätz" mit reinen Dioden- und Kondensatorstrecken. Da schafft man aus 230V schnell mal 2kV. (Das hatten wir in der Ausbildung nachgebaut und den Elko leider verpolt angeschlossen. :O Der "Fischige" Gestank war noch viele Tage danach im Labor zu riechen

- Aber laut war das

*hehe*) - Naja.

Als Schutz sollte deshalb jeder Elektroniker einen Verpolungsschutz (gegenläufige Diode zur Spannung) und einen Überspannungsschutz durch eine Z-Diode plus Widerstand einbauen. Damit das max. der 15V nicht überschritten wird/werden kann...

rubin-alt · 30.04.2008, 17:42

Kurzschlusstest

ps
Heute Mittag gab es Scherzkekse aus der Familienpackung

Erich · 30.04.2008, 18:40

soweit verstanden als Nicht-Elektr.....

Ist es denn ratsam oder von Vorteil so etwas einzubauen?
Ich kopier das mal rein von einemm der vielen Anbieter

K&K KFZ-Überspannungsschutz Überspannungs-Schutz gegen Spannungsspitzen
Der KFZ-Überspannungsschutz unterdrückt dauerhaft alle Spannungsspitzen im Fahrzeug-Bordnetz und verhindert so Beschädigungen an der sensiblen Bordelektronik. Verlängern Sie z. B. die Lebensdauer von Glühbirnen usw., schützen Sie die Bordelektronik beim Überbrücken mit Starthilfekabeln und noch vieles mehr! Spannungsspitzen in der Elektronik können vielerlei Ursachen haben. Defekte Autobatterien, nicht ordnungsgemäß funktionierende Lichtmaschinen, Wackelkontakte im Kabelnetz oder auch extern angeschlossene Geräte wie Kühlschrank oder Klimaanlagen mit hohem Strombedarf - um nur einige Ursachen zu nennen. Der Überspannungsschutz wird einfach mit der 12V-Autobatterie verbunden. Auf die richtige Polarität muss nicht geachtet werden, da eine Verpolung nicht möglich ist. Der Ausfall von elektronischen Geräten oder Leuchten im KFZ ist unvermeidbar, jedoch dient dieses Gerät als zusätzlicher Schutz und kann diese Ausfälle deutlich reduzieren.

Vorteile

- Verhindern Sie Spannungsspitzen im Fahrzeug-Elektroniknetz

- Verlängern Sie die Lebensdauer von Glühbirnen und anderen elektronischen Geräten

- Schützen Sie Ihre Fahrzeugelektronik beim Überbrücken mit Starthilfe-Kabeln

http://www.stabilo.info/kfz-zubehoer/kk-kfz.html
Wenn man im Link auf detailansicht klickt, sieht man wie es auf der batterie zwischen Plus und Minus angeschlossen ist.

FrankGo · 30.04.2008, 18:49

So ein Teil hast Du schon eingebaut, Serienmäßig.
Man nennt es "Autobatterie".
Sie wirkt genau so wie der Pufferspeicher (Kondensator) dessen Beschreibung Du gepostet hast.

Ganz grob kann man es so verstehen:
Die Lichtmaschine erzeugt pulsierende Spannung, die zwischen 19 und 10 Volt "schwingt". Das ist für normale Lampen ok, für Elektronik nicht wirklich. Deswegen gibt es eine Autobatterie, die diese Schwingungen "abfedert" (Spitzen Aufnimmt und Schwächen durch ihre eigene Power ausgleicht; ähnlich einer Schwungscheibe). Und letztendlich macht das jede Autobatterie.

Schorsch · 30.04.2008, 19:02

Zitat:

Zitat von FrankGo

So ein Teil hast Du schon eingebaut, Serienmäßig.
Man nennt es "Autobatterie".
Sie wirkt genau so wie der Pufferspeicher (Kondensator) dessen Beschreibung Du gepostet hast.

Ganz grob kann man es so verstehen:
Die Lichtmaschine erzeugt pulsierende Spannung, die zwischen 19 und 10 Volt "schwingt".

ergänzend: die batterie wirkt hier "spannungsglättend" bzw. "spannungsstabilisierend"

Schorsch · 30.04.2008, 19:10

nochmal nen nachtrag

die oben genannten gründe (pulsierende spannung, spannungsspitzen etc.) und die batterie in ihrer glättenden, stabilisierenden funktion sind der grund, warum man ein auto NIEMALS ohne angeschlossene batterie betreiben sollte.wenn die batterie fehlt, können eben o.g. gründe die ganze elektronik zusammenschießen!

gruß Thorsten

knuffel · 30.04.2008, 19:32

Zitat:

Zitat von Schorsch

nochmal nen nachtrag

die oben genannten gründe (pulsierende spannung, spannungsspitzen etc.) und die batterie in ihrer glättenden, stabilisierenden funktion sind der grund, warum man ein auto NIEMALS ohne angeschlossene batterie betreiben sollte!

gruß Thorsten

Huhu Erich !

Ein Auto ohne Batterie erleidet nur dann Schaden, wenn jemand den Motor
startet. Die Ausgangsspannung der Lima läuft dann zu hoch.

Alles andere ist teils richtig , teils falsch.

Fakt ist, daß sich kein Funke bildet, wenn kein Strom fließt.
Das Bordnetz zieht Leerlaufstrom. Aber nicht in der Größenordnung, daß
beim Anklemmen der Batterie Gefahr für´s Bordnetz besteht....

"Zittrige Hände" sollte man allerdings nicht haben...
Denn das bedeutet, daß man in kurzen Zeiträumen ständig das Bordnetz
Ein und Aus schaltet.
Das kann (!) die Eletronik töten.

Aber wie Manu schon sagte :
Deine einfache Frage erfordert eine komplexe Antwort

Gruß
Knuffel