Reserve SV umschaltbar

[gbglace]

Naja dann die oben notierte Lösung mit zwei Schützen/eleais, die dann die 230V Seite und KNX Seite umschalten. Auslöser ein Aktor Kanal der bei Busspannungsverlust schaltet.

[Jambala]

Ich habe mir dazu einmal Gedanken gemacht und halte das für die optimale Lösung. Die Netzteile nutzen unterschiedliche Phasen und ein möglicher Kurzschluß in einem defekten Netzteil hat keine Auswirkung auf die Spannungsversorgung des Backup Netzteils.

Redundantes KNX Netzteil.jpg

[Jambala]

Bei der Lösung müssen die Netzteile nicht baugleich sein. Man kann sein altes Netzteil aus dem Regal als Backup-Netzteil einsetzen. ABB und Eltako Geräte kosten zusammen nur um die 70€.

[ralf9000]

Ich habe mir dazu einmal Gedanken gemacht ...

Mit den beiden Dioden im ABB-Teil wirst Du hinter den Drosseln (sind ja im KNX-Netzteil drinnen) Probleme bekommen. Das ist nicht KNX-konform ....

Das ABB-Teil zw. Netzteilen (plus konforme Strombegrenzung) und Drossel wäre ok, aber dann hättest du die Drossel als Single-Point-of-Failure.

[Jambala]

Die Dioden im ABB-Gerät dürften aber praktisch keine Auswirkungen bei der KNX Spannungsversorgung haben oder siehst Du das ein reales Problem außer die Nicht-Konformität? Wenn man es kann sauber machen will, müßte man wohl beide Ausgangsspannungen auch über ein Relais umschalten.

[ralf9000]

Die Dioden im ABB-Gerät dürften aber praktisch keine Auswirkungen bei der KNX Spannungsversorgung haben ....

Ja, sehe ich anders, wird Probleme geben. Mache Dich mal mit der Funktion der Drossel bei KNX vertraut.

Wenn man es kann sauber machen will, müßte man wohl beide Ausgangsspannungen auch über ein Relais umschalten.

Ja, und ganz sauber wäre es nur wenn es umgeschaltet wird, wenn beiden KNX-Netzteile aus sind (2-0-1-Schalter).

PS: Und in Deinem Bild hast Du L1 und L2 eingezeichnet und gleichzeitig ein Eltako-Relais, was nach meinem Wissen keine 380V zw. L1 und L2 Isolation kann.

[Jambala]

Ich kenne grundsätzlich die Funktion der Drossel. Ich gehe nur davon aus, dass der Sinn der Drosselspulen nach einer Logisch Null auf dem Bus (also Kurzschluß) der schnellere Anstieg auf Logisch 1 ist. Da wüßte ich aktuell nicht, welchen negativen Einfluß die Diode haben sollte, aber das kann man ja leicht testen.

Danke Dir wegen dem Eltako Hinweis. Ich schaue das in der Eltako Produktbeschreibung nach. In den Skizzen sehen die Eingänge physikalisch getrennt aus.

[ralf9000]

Da wüßte ich aktuell nicht, welchen negativen Einfluß die Diode haben sollte ....

Hier noch eine kleine Lektüre, was die Funktionalität (und doch einer gewissen Komplexität) einer KNX-Drossel betrifft: https://www.mikrocontroller.net/topic/264362

PS: Testen ja, aber die Wirkungsweise und Güte der Drosselfunktion zeigt sich erst mit vielen Teilnehmern und langen Kabelzweigen ...

[ITler]

Ich habe den hier:

https://hager.com/at/katalog/produkt...40a-mittig-aus

Damit schalte ich die Spannungsversorgung primär wie sekundär allpolig um, 40 Euro, kann jeder bedienen, Thema erledigt.

[ewfwd]

Das ist aber nur ne Lösung sofern jemand zuhause ist. Für den Urlaubsfall nützt dir das nichts

[ITler]

Das ist ein Handgriff, das kann ich jedem der Daheimgebliebenen in unter einer Minute erklären wenn ich während meinem Urlaub den KNX Bus benötige.

Dieses Konstrukt mit dem Schütz und Aktor hat mir persönlich zu viele Abhängigkeiten zu anderen Komponenten.

Ich habe solche Notfallpläne gerne primitiv und robust

[henfri]

Hallo,

ich habe mich mit Gemini über das Thema unterhalten. Hier eine (KI-generierte aber von mir geprüfte)
Mögliche Gründe für einen Ausfall wären:

• Überspannung und Blitzeinschlag: Dies ist eine der häufigsten Ursachen für Schäden an KNX-Komponenten. Ohne einen wirksamen Überspannungsschutz können Spannungsspitzen, beispielsweise durch nahegelegene Blitzeinschläge, die Drossel und andere Busteilnehmer zerstören.
• Kurzschluss auf der Busleitung: Ein direkter Kurzschluss zwischen den Adern der Busleitung (rot und schwarz) kann zu einem hohen Stromfluss führen. Obwohl viele KNX-Spannungsversorgungen kurzschlussfest sind, kann eine dauerhafte oder wiederholte hohe Belastung die Drossel thermisch überlasten und beschädigen.
• Falsche Installation und Verdrahtung: Eine unsachgemäße Installation stellt ein erhebliches Risiko dar. Dazu gehört beispielsweise der Anschluss der Drossel an eine ungeeignete Spannungsquelle ohne die in KNX-Systemen übliche Strombegrenzung oder eine falsche Verdrahtung bei der Inbetriebnahme.
• Thermische Überlastung und Hitzestau: KNX-Drosseln erzeugen im Betrieb eine geringe Menge an Wärme. Werden sie in einem überfüllten oder schlecht belüfteten Schaltschrank montiert, kann ein Hitzestau entstehen. Dauerhaft erhöhte Umgebungstemperaturen beschleunigen die Alterung der elektronischen Bauteile und können zu einem vorzeitigen Ausfall führen.
• Alterung der Bauteile: Wie jedes elektronische Bauteil unterliegt auch eine KNX-Drossel einem natürlichen Alterungsprozess. Über viele Jahre hinweg können die verbauten Komponenten, wie Spulen und Kondensatoren, ihre ursprünglichen Spezifikationen verlieren, was letztendlich zu einem Defekt führen kann.
• Mechanische Beschädigung: Obwohl seltener, kann auch eine physische Beschädigung während des Transports, der Installation oder bei späteren Arbeiten im Schaltschrank zu einem Defekt der Drossel führen.

Bei Szenario 1 während sicherlich weitere Geräte kaputt

Bei Szenario 2 und 3 würde ein automatisches umschalten nicht helfen

Szenario 6 würde im eingebauten Zustand ja sehr unwahrscheinlich sein.

Bleiben also nur noch Szenarien 4. und 5

Zur Frage, ob es reicht, die Netzteile, aber nicht die Drossel redundant zu haben:

Ihre Frage, warum bei redundant ausgelegten KNX-Spannungsversorgungen oft nur eine einzige Drossel verbaut ist und wie kritisch dieser "Single Point of Failure" (SPOF) ist, zielt auf einen Kernaspekt des technischen Systemdesigns: die Abwägung zwischen theoretischer Redundanz und praktischer Zuverlässigkeit. Die kurze Antwort lautet, dass diese Design-Entscheidung auf dem fundamentalen Unterschied in der Komplexität und der daraus resultierenden Ausfallwahrscheinlichkeit zwischen dem Netzteil und der Drossel beruht.


## Der fundamentale Unterschied: Aktive Elektronik vs. passives Bauteil




Um die Logik der Hersteller zu verstehen, muss man die beiden Komponenten getrennt betrachten. Sie sind in ihrer Funktion und ihrem Aufbau grundverschieden.

Das Schaltnetzteil: Ein komplexes, aktives System ⚙️ Ein Schaltnetzteil, das die 230V Wechselspannung in die für den Bus benötigte 30V Gleichspannung umwandelt, ist ein Wunderwerk der modernen Elektronik – aber auch ein hochkomplexes Gebilde. Es besteht aus einer Vielzahl von aktiven und passiven Bauteilen, die ständig arbeiten und thermischem sowie elektrischem Stress ausgesetzt sind:

• Leistungstransistoren (MOSFETs): Diese schalten mit sehr hohen Frequenzen, um die Spannung effizient zu wandeln. Sie erzeugen dabei Wärme und unterliegen einem Verschleiß.
• Elektrolytkondensatoren (Elkos): Sie glätten die Spannungen. Elkos sind bekanntermaßen eine der häufigsten Fehlerquellen in der Elektronik, da die in ihnen enthaltene Elektrolytflüssigkeit über die Jahre austrocknen kann, was zu einem Kapazitätsverlust und schließlich zum Ausfall des gesamten Netzteils führt. Die Lebensdauer wird durch Wärme drastisch verkürzt.
• Regelungsschaltung: Ein integrierter Schaltkreis (IC) überwacht und regelt permanent die Ausgangsspannung und den Strom. Auch dies ist ein komplexes Bauteil, das ausfallen kann.
• Weitere Komponenten: Dioden, Gleichrichter, Widerstände und kleinere Kondensatoren runden das Bild ab.

Ein Schaltnetzteil ist also ein dynamisches, arbeitendes System, dessen Ausfallwahrscheinlichkeit sich aus der Summe der Ausfallwahrscheinlichkeiten all seiner Einzelteile ergibt.

Die Drossel: Ein simples, passives Bauteil 🔩 Im direkten Vergleich dazu ist die KNX-Drossel technologisch fast schon trivial. Ihre Aufgabe ist es, die Spannungsversorgung vom Bus datentechnisch zu entkoppeln, damit die Datentelegramme nicht kurzgeschlossen werden. Sie besteht im Wesentlichen nur aus zwei Komponenten:

1. Einem isolierten Kupferdraht (einer Spule)
2. Einem Ferritkern, um den der Draht gewickelt ist.

Die Drossel ist ein rein passives Bauteil. Sie "arbeitet" nicht, sondern ihre physikalischen Eigenschaften (ihre Induktivität) erledigen den Job. Sie hat keine Verschleißteile wie ein Elko, keine schaltende Elektronik und erzeugt praktisch keine Eigenwärme. Ein Ausfall kann fast ausschließlich durch massive äußere Einwirkung geschehen, wie einen direkten Blitzeinschlag mit extrem hoher Energie oder mechanische Zerstörung. Ein spontaner Ausfall aus sich heraus ist extrem unwahrscheinlich.

Eine gute Analogie wäre der Vergleich eines Automotors (Schaltnetzteil) mit einem einfachen Stahlrohr der Abgasanlage (Drossel). Der Motor hat hunderte bewegliche Teile, benötigt Flüssigkeiten und Wartung und kann auf vielfältige Weise ausfallen. Das Rohr hingegen versagt nur, wenn es durchrostet oder physisch beschädigt wird.

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## Zuverlässigkeit in Zahlen: Ein Blick auf die MTBF 📊




Diese konzeptionellen Unterschiede spiegeln sich direkt in den Kennzahlen für die Zuverlässigkeit wider. Die wichtigste Metrik hierfür ist die MTBF (Mean Time Between Failures), also die mittlere Betriebsdauer zwischen zwei Ausfällen.

• Schaltnetzteile haben je nach Qualität und Umgebungsbedingungen typische MTBF-Werte, die zwischen 100.000 und 850.000 Stunden liegen.
• Für eine simple passive Drossel ist der theoretische MTBF-Wert so hoch, dass er selten explizit angegeben wird, aber er liegt konservativ geschätzt bei mehreren Millionen Stunden.

Das bedeutet, dass statistisch gesehen das Schaltnetzteil-Modul viele Male ausfallen wird, bevor die Drossel auch nur einmal von einem internen Defekt betroffen wäre.

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## Fazit: Ein kalkuliertes und sinnvolles Restrisiko

Aus Sicht eines Ingenieurs, der ein zuverlässiges System entwerfen will, ist die Schlussfolgerung klar: Die mit Abstand größte und wahrscheinlichste Schwachstelle ist das Schaltnetzteil. Nach dem Paretoprinzip ("80/20-Regel") konzentriert man sich darauf, die kritischsten 20 % der Ursachen zu eliminieren, die für 80 % der Ausfälle verantwortlich sind.

Indem man das Netzteil redundant auslegt, sichert man die bei weitem häufigste Ausfallursache ab und erreicht eine massive Steigerung der Systemverfügbarkeit. Die Drossel als SPOF zu belassen, ist eine bewusste Entscheidung. Die zusätzlichen Kosten und die erhöhte Komplexität einer redundanten Drosselschaltung würden den Nutzen – also die weitere Reduzierung des ohnehin schon winzigen Ausfallrisikos der Drossel – nicht rechtfertigen.

Man akzeptiert also ein theoretisches, aber praktisch vernachlässigbares Restrisiko, um eine pragmatische, kosteneffiziente und hochzuverlässige Lösung zu schaffen. Ihre Beobachtung ist also korrekt, doch der "Single Point of Failure" an dieser Stelle ist bewusst gewählt und stellt in der realen Welt keine signifikante Gefahr für die Systemstabilität dar.

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Ich finde das durchaus überzeugend (und hjk hatte genau das ja auch geschrieben):
Die Ausfallwahrscheinlichkeit der Drossel ist sehr gering.

Ich würde also tatsächlich die redundante Spannungsversorgung von MDT nehmen. Allerdings gibt es die ja leider nur mit 640mA. @hjk: ist hier etwas geplant?
Gibt es Alternativen >640mA?

Eine "Bastellösung" (sorry) hätte zwar den Vorteil einer vollen Redundanz, bringt aber natürlich neue Fehlerquellen.

Gruß,
Hendrik

[ITler]

Also ohne die Ergüsse von Gemini im Detail gelesen zu haben:

Unabhängig von der fehlenden Redundanz der Drossel sind die Komponenten in der redundanten Spannungsversorgung identisch, genau so wie ggf. ein unglückliches Design der Elektronik. Dazu sind sie in der Regel aus derselben Charge, haben sie dieselben Temperaturen erfahren, dieselben Spannungsschwankungen aushalten müssen, dieselben Transitenten im Netz mitbekommen.

Nach meinem Denken für Ausfallsicherheit fühle ich mich mit 2 Netzteilen unterschiedlicher Hersteller, von denen eines dauerhaft vom Netz und Bus getrennt ist, immer noch am Sichersten!

Da halte ich den der Faktor der zusätzlichen Fehlerquelle die ein mechanischer Schalter mit sich bringt, im Vergleich vernachlässigbar.

Am Ende muss jedoch jeder von seiner Lösung überzeugt sein und sich damit für fühlen!

[ralf9000]

Die Ausfallwahrscheinlichkeit der Drossel ist sehr gering.

Naja, da sind meine zwei Drossel-Erlebnisse anders, ich hatte folgendes in der anderen Diskussion angemerkt:

Ich kenne solches Verhalten "wenn die Drossel mit der Zeit spinnt". Habe deshalb seit 8-Jahren umgebaut mit diskreten Komponenten (Netzteil/Begrenzer/Drossel) und auch dort hat es schon ein mal die Drossel dahingerafft ("hochohmig geworden"), Spannung konnte nicht mehr gehalten werden, Drossel getauscht, alles wieder ok.

PS: Auch die Strombegrenzung ist meiner Meinung nach im Doppel-MDT nur einmal da, nicht nur die Drossel ....

[Jambala]

Ein mechanischer Umschalter nützt nur nichts, wenn die gesamte Familie im Urlaub ist. Ich brauche für meine Lebenssituation eine vollautomatische Lösung mit höchster Ausfallsicherheit.