OpenKNX UP1 RS485 Gateway (UP1-GW-RS485)

[Andreas]

+1

[Ing-Dom]

Ist jetzt eine Frage für den Hardware-Thread aber von welcher Art ist die Schutzbeschaltung der RS485 Schnittstelle? Muss da nach einer aufgetretenen Überspannung auf dem RS485 Bus was getauscht werden?

sollte nicht nötig sein. Kompletter Neustart bringt keine Veränderung?
12V liegen an? Kannst du RS485 messen?
Gabs ein Gewitter?

[olemaan]

Ja, es gab ein Gewitter, deshalb meine Frage. Es war allerdings auch nicht besonders nah, wenn ich so den nächlichen Verlauf in den Wetterkarten betrachte. Nichtsdestotrotz wäre das jetzt die heißeste Spur.
12V liegen an (im Schaltschrank an den abgehenden Leitungen gemessen) und einen Neustart per ETS als auch durch Abklemmen des KNX-Busses habe ich schon durchgeführt. Ich denke, ich muss aufs Dach...
RS485 kann ich nur da oben messen.

[Ing-Dom]

Wo hast du denn das UP1 montiert? Dachboden?

mir ist ein im DG montiertes RS485 GW bei extremtemperaturen ausgefallen - das war dann auch tatsächlich hinüber.

[olemaan]

Ich habe ein Flachdach, das UP1 ist in einer Verteilerbox gleich nach der Kabeldurchführung durchs Dach. Die IP65-Box ist vor Regen und Sonne geschützt unter einem PV-Modul montiert. Von dort sind es nochmal ca. 10m geschirmte Leitung (ein Adernpaar eines UV-stabilen CAT-6 Kabels) bis zur Wetterstation.
Bis heute Nacht 3:30Uhr kamen noch Daten, zu der Zeit begannen im weiten Umfeld diverse Blitzeinschläge.
Ich muss sehen, ob die Wetterstation noch sendet, wenn ja, wird es wohl der RS485-Teil des Gateways sein.

[Ing-Dom]

dabei hab ich mir echt viel Mühe beim Schutz gegeben. GDT, TBU und TVS...
GND hast du verbunden oder nur A/B ?

[olemaan]

Erstmal gucken... vielleicht ist auch die Wetterstation abgeraucht. 😖 Deren Anschschlusskabel ist ja ungeschirmt aber ich hatte es extra in ein Alurohr gepackt.
Vielleicht hat es auch gar nichts mit dem Gewitter zu tun.

[IPv6]

Was macht bei dem Gerät der Gasableiter bzw. die ganze Schutzbeschaltung? So richtig erschließt sich mir dessen Sinn nicht.
Zwischen Modbus A und B wird keine Überspannung auftreten, wenn ein Blitz irgendwo bei der Wetterstation einschlägt, wird das Potential von A und B zusammen ansteigen. Der Ableiter würde lediglich ansprechen, wenn eine der beiden RS485 Leitungen massive Überspannung sieht. Und dann schützt der Ableiter lediglich den Transceiver (Centbauteil, billiger als die ganze Schutzbeschaltung?), weil die Ableiterei lediglich intern auf der isolierten Seite des Transceivers passiert.

Es erscheint sinnvoller, den Ableiter zwischen die isolierte RS485 Seite und PE zu packen, wofür das Gateway dann natürlich noch einen entsprechend dimensionierten grüngelben Anschluss bräuchte (praktikabler bei einem REG Gerät?). Das würde dann die Spannung auf der isolierten Seite des Transceivers begrenzen und dessen Isolationsbarriere vor dem Durchschlagen schützen. Dazu vielleicht einen Ableiter/Varistor zwischen + und - vom KNX, um die Busspannung beim Durchschlagen der Isolationsbarriere des Transceivers zu begrenzen.

[Ing-Dom]

Was macht bei dem Gerät der Gasableiter bzw. die ganze Schutzbeschaltung? So richtig erschließt sich mir dessen Sinn nicht.

ich hab das Rad nicht neu erfunden sondern mich an dieser AppNote orientiert.
Wenn ich mich richtig erinnere, dürftest du möglicherweise Kontaktmöglichkeiten zum Autor haben ?


PE erscheint mir wenig Praktikal. Weiterhin: Wenn die Transiente alle relevanten Potentiale gleichmäßig anhebt, als A, B, GND-Iso, passiert IMHO gar nichts und die Schutzbeschaltung hat nichts zu tun und den isolierten transceiver juckt es auch nicht. Schlecht ist wenn A/B größere Differenzen gegen GND haben.

[IPv6]

Schöne AppNote, leider ist dann am Ende der falsche chinesische IC im Design gelandet
Jaja, Hobbyprojekt, würde ich auch nicht anders machen...

Weiterhin: Wenn die Transiente alle relevanten Potentiale gleichmäßig anhebt, als A, B, GND-Iso, passiert IMHO gar nichts und die Schutzbeschaltung hat nichts zu tun und den isolierten transceiver juckt es auch nicht. Schlecht ist wenn A/B größere Differenzen gegen GND haben.

Da liegst du meiner Meinung nach falsch, und zwar genau ab dem Punkt, wo die Isolation des Transceiver durchschlägt (und damit potentiall den KNX Bus tötet). Was bei einem ordentlichen Überspannungsereignis durchaus wahrscheinlich ist. Auf der andere Seite der Barriere ist zwar KNX als SELV, aber auch im SELV KNX Bus gibt es z.B. TVS Dioden, die dessen Potential einigermaßen nah bei 0 halten. Sprich bei genug Überspannung kann man den KNX Bus auch als erdbezogen betrachten.
Würde die Schutzschaltung auf PE ableiten, wäre die Spannung schon RS485 eingangsseitig sinnvoll begrenzt und der Transceiver (und damit dessen Isolation, und damit der KNX Bus) bleibt intakt.
Größere Differenzen von A/B gegen GND (in dem Fall Iso-GND) werden nicht auftreten, da wenn dann die ganze Wetterstation unter Überspannung steht (sämtliche Spannungsversorgungs- und Kommunikationsleitungen).

Die AppNote zeigt eben genau, dass auf GND ("globales" GND) abgeleitet wird, das ist kein isoliertes Interface. Das GND in den Beispielen dort ist auch das GND der Versorgungsspannung und damit Bezugspunkt für mögliche Überspannung.
Zum Spannungen begrenzen muss eben auch Strom abgeleitet werden, in deiner Schaltung endet der Pfad aber auf der Iso-GND Insel.

In Prinzip müsste der Schutz schon gegeben sein, wenn man eine der ISO-GND Klemmen auf PE legt.

[Ing-Dom]

Da liegst du meiner Meinung nach falsch,

ja, ich hab nicht berücksichtigt dass die Isolation ja nicht ideal ist, sondern auch Grenzen hat.

In Prinzip müsste der Schutz schon gegeben sein, wenn man eine der ISO-GND Klemmen auf PE legt.

Das wäre eine einfache Lösung - negative Effekte wenn der GND-Iso geerdet ist fallen mir auch nicht ein.

[Mag Gyver]

"Bei großen Leitungslängen oder abweichenden Erdpotenzialen kann es zu
größeren Potentialdifferenzen zwischen den Busteilnehmern kommen, die
oberhalb der Gleichtaktunterdrückung liegen und daher die Kommunikation
behindern. Das kann durch Mitführen der Masseleitung verbessert und
durch galvanische Trennung der Teilnehmer von deren Gerätemasse bzw.
lokalen Erdern vermieden werden."

https://de.wikipedia.org/wiki/EIA-485

[IPv6]

Erklärst du auch noch, was das Wikipedia-Zitat im Zusammenhang der vorherigen Diskusion für eine Relevanz hat?

[mpl1337]

Es handelt sich hier um Empfehlungen der Hersteller der Bauteile. Die Schaltung wird euren Bus vor keinem direkten Blitzeinschlag auf dem Dach schützen, zumal es sich um einen Bausatz handelt, der bestimmt nicht geprüft ist.

Die Schaltung kann das Gerät bzw. den IC vor induzierten Überspannungen durch indirekte Blitzeinschläge in der Umgebung oder vor ESD schützen, wenn man diese "aufgeladen" berührt. Mehr sollte man davon allerdings nicht erwarten.

Um die bei einem Blitzeinschlag auftretende Energie abzuleiten, reicht der 0,8 Draht sowieso nicht. Ein wirksamer Überspannungsableiter benötigt einen Bezug zum Erdpotential bzw. Potentialausgleich. Gerade bei galvanisch getrennten Schnittstellen ist das nicht einfach umzusetzen.

Die "Richtigen" Überspannungs bzw. Blitzschutzableiter sind dann gleich größer wie das Gateway, und selbst diese werden bei einem direkten Einschlag keinen Schutz garantieren.

Eine PV auf dem Dach macht das zusätzlich schwieriger, da hier weitere Leitungswege und mögliche Einkopplungen für Überspannungen vorhanden sind.