- √ - 1Wire Verkabelungsfrage

[emax]

Also ich habe viele Beiträge zum Thema gefunden, aber in der Eindeutigkeit, wie ich das gerne wüsste, keine passenden Antworten entdeckt - vielleicht weil sie sich in den -zu vielen- Treffern gut versteckt haben.

Zwei einfache Fragen also:

1. Kann ich das gelb/weiße Adernpaar im gesamten Haus bedenkenlos für 1Wire-Sensoren verwenden?
   Gelb/weiß ist komplett unbenutzt, aber in allen UP-Dosen bislang unterbrochen (i.e.: offene Kabelenden), da müsste ich es also jeweils mit Klemm/Schneid Verbindern zusammenführen. Bis unters Dach können da auch mal sechs bis acht solcher Verbindungen zusammenkommen.
2. Kann ich außerdem meine CAT5-Kabel (tw. für Analogtelefon, tw. LAN) dafür einsetzen? Es gibt ja freie Adernpaare ...

Ich frage deshalb, weil sich "parasitäre Stromversorgung" irgendwie so anhört wie auf tönernen Füßen stehend. Die o.g. Voraussetzungen sind mit all den Einstreuungen und Leitungsklemmen ja nun nicht gerade der Traum eines E-Technikers ...

[bmx]

Die beiden Adern vom Eib nur dann, wenn es nicht anders geht. Wenn Du noch ein Kabel legen kannst, dann mach das. Die Kabel dafür kannst Du dann auch in Schleifen durch die Räume ziehen, als Stern oder wie es geht (außer Ring). Ich würde mir ggf. aber logische Einteilungen machen so wie Wohnbereich, Schlafbereich, OG, Keller etc. und deren Strang dann einzeln in die Verteilung ziehen. So bist Du ein wenig flexibler, wenn Du mal viele Sensoren pro Strang anklemmen mußt.

Gruß,
Bernd

[emax]

Das ist die Crux. Ich habe damals den kapitalen Fehler gemacht, alles in eine Verteilung zu ziehen, heute würde ich Etagenverteilungen an einem Backbone.Schacht mit 400V, EIB, LAN, Leerrohr etc. nehmen.

Stemmen im fertigen Haus ist nicht. Da ich aber in (fast) jedem Raum mehrere CAT5 Anschlüsse habe, setzte ich nun noch auf diese Lösung: Sie landen alle ohne irgendeine Unterbrechung in einer zentralen Patchbox, das wäre dann wohl die bessere Lösung für 1-Wire und die Patchbox der beste Ort für ein WireGate ... ?

[StefanW]

Hallo Edgar,

1. Kann ich das gelb/weiße Adernpaar im gesamten Haus bedenkenlos für 1Wire-Sensoren verwenden?

JA, kein Problem. Sowohl KNX wie 1-Wire ist jeweils SELV und darf daher nebeneinander ohne zusätzliche doppelte Isolation geschaltet werden und damit auch in der gleichen grünen KNX-Leitung.

Gelb/weiß ist komplett unbenutzt, aber in allen UP-Dosen bislang unterbrochen (i.e.: offene Kabelenden), da müsste ich es also jeweils mit Klemm/Schneid Verbindern zusammenführen. Bis unters Dach können da auch mal sechs bis acht solcher Verbindungen zusammenkommen.

JA. Auch hier sehe ich kein Problem. 1-Wire arbeitet mit Signalen im kHz - Bereich, nicht bei MHz wo das etwas ausmachen könnte. Sehr gut eigenen sich die KNX-Steck-Klemmen von Wago.

Kann ich außerdem meine CAT5-Kabel (tw. für Analogtelefon, tw. LAN) dafür einsetzen? Es gibt ja freie Adernpaare

JA, auch das ist gut möglich. Allerdings gibt es CAT5 Kabel mit verschiedenen Durchmessern / Querschnitten. Unterhalb von AWG24 / 0.51 mm / 0,2 mm² wird der Schleifenwiderstand dann doch recht groß (Widerstand steigt quadratisch mit Verringerung des Durchmessers). Bei den normalen einfachen Temperatursensoren macht das nicht soviel, aber bei vielen und insbesondere den Multisensoren wird es dann mit der Stromversorgung knapp.

Ich frage deshalb, weil sich "parasitäre Stromversorgung" irgendwie so anhört wie auf tönernen Füßen stehend. Die o.g. Voraussetzungen sind mit all den Einstreuungen und Leitungsklemmen ja nun nicht gerade der Traum eines E-Technikers ...

Die parasitäre Spannungsversorgung funktioniert hervorragend. Sicher ist der Begriff "parasitär" nicht so positiv besetzt, weil an "Parasit" errinernd, aber vom technischen Standpunkt aus ist es kein Thema. Auf dem 1-Wire Bus liegt in Kommunikationspausen immer ein Pegel von 5 V, hierbei werden in den Sensoren Kondensatoren aufgeladen, welche die Stromversorgung während der Kommunikationsphasen (Pegel abwechselnd 0 V und 5 V) sicherstellen.

Getestet haben wir das Konzept mit Kondensatoren bis 10.000 uF und einer LED als Verbraucher dran an einem laufenden 1-Wire Bus mit 20 Sensoren. Es gab keine Beeinträchtigung im laufenden Betrieb. Unseren Multisensoren / Multi-IO-Baugruppen sind mit 2,2 - 10 uF bestückt, mithin also nur einem tausendstel der maximal getesteten parasitären Kapazität.

Mit anderen Worten: Die parasitäre Betriebsart funktioniert hervorragend und wird auch bei der Entwicklung vorrangig beachtet, es ist die die wichtigste Eigenschaft im Pflichtenheft.

Aber es gibt auch Grenzen: Mehr als 1 mA sollte man nicht pro Sensor / Baugruppe rausziehen. Daher wird es Produkte geben die eine dritte Ader für die Stromversorgung benötigen:

• Der neue Advanced Multisensor mit VOC benötigt - wegen der Beheizung des VOC - etwa 30 bis 50 mA. Daher bekommt dieser einen Eingang 12 - 36 V.
• Das neue Multi-Out-Modul 8Led4Rel (auch als "LED-Aktor" bezeichnet) kommt mit parasitär auch nicht zurecht, weil ja Lasten mit zusammen einem halben Ampere geschaltet werden können (bis 38 V).

Daher, soweit es geht und bei allen Neuplanungen, und natürlich soweit diese erweiterten Module vorgesehen sind, wären drei oder vier Adern sehr ratsam.

LG

Stefan

[emax]

Hallo Stefan,

vielen herzlichen Dank für diese präzise Antwort.

Abgesehen vom Inhaltlichen sehe ich hier auch Sonntags-Engagement, was mich in meinem Entschluss stärkt, ein WireGate zu erwerben. Wo findet man schon solchen Service, das ist eigentlich kaum hoch genug zu bewerten.


PS: Eine kühne Frage, für die ich als E-Technischer Amateur um Nachsicht bitte: 1-Wire benötigt ja GND, wenn ich das richtig verstanden habe. Wäre dazu nicht die CAT5-Schirmung geeignet? oder, noch härter, der Schutzleiter (grün/gelb) ?

Die Frage zielt darauf, das dieses Potential im Haus ja beliebig zur Verfügung steht. Und eigentlich dürfte es ja kaum möglich sein, dass darüber kritische Spannungen für SELV einstreuen ...

[StefanW]

Hallo Edgar,

vielen herzlichen Dank für diese präzise Antwort.

Bitte gerne.

Abgesehen vom Inhaltlichen sehe ich hier auch Sonntags-Engagement, was mich in meinem Entschluss stärkt, ein WireGate zu erwerben. Wo findet man schon solchen Service, das ist eigentlich kaum hoch genug zu bewerten.

Ja, das ist in der Tat selten. Wir sind im hauptsächtlichen Dienstleister für Managed Security Solutions mit weltweitem 24/7 Service. Daher ist die Firma immer besetzt.

Für den Produktbereich WireGate halten wir das genauso. Im Notfall - die mit dem WireGate gesteuerte Heizung steht - sind wir also rund um die Uhr telefonisch erreichbar. Aber bitte nur im Notfall...

PS: Eine kühne Frage, für die ich als E-Technischer Amateur um Nachsicht bitte: 1-Wire benötigt ja GND, wenn ich das richtig verstanden habe. Wäre dazu nicht die CAT5-Schirmung geeignet? oder, noch härter, der Schutzleiter (grün/gelb) ?

Hmm, ich verstehe Deine Not, aber das ist nicht ratsam:

• Die Schirme (sowie die Beilaufdrähte) der KNX und auch der 1-Wire Mantelleitungen sollten NICHT durchverbunden und auch nicht auf PE aufgelegt werden (im Gegensatz zu Telefon / Ethernet). Der Grund ist, dass hierdurch die kapazitive Last der Verkabelung beträchtlich erhöht wird. Die Schirmwirkung gegen statische oder niederfrequente elektrische Felder ist trotzdem - wie bei einem Faradayischen Käfig - gegeben (durch die Influenz). Die kapazitive Last einer Leitung wirkt dem für die Nachrichtenübertragung notwendige Pegelwechsel entgegen (da die parasitären Leitungskondensatoren umgeladen werden müssen). Dadurch wird die Reichweite begrenzt.
• Ganz wesentlich zur Störungsvermeidung ist dass DATA und GND in einem Aderpaar (das getwistet - also verdrillt ist) geführt wird.
• Auf ganz kurzen Strecken mag das vielleicht noch gehen, aber empfehlen kann ich es nicht.

Die Frage zielt darauf, das dieses Potential im Haus ja beliebig zur Verfügung steht. Und eigentlich dürfte es ja kaum möglich sein, dass darüber kritische Spannungen für SELV einstreuen ...

Der Schutzleiter ist der Schutzleiter und darf für nichts anderes herangezogen werden.

SELV darf nicht mit dem Schutzleiter verbunden werden!

Und: Es können sehr wohl darüber kritische Spannungen eingestreut werden: Bei nahem oder direktem Blitzschlag - insbesondere wenn eine Blitzschutzanlage am Haus angebracht ist.

Weil: Der Schutzleiter PE ist immer auch mit dem Fundament verbunden. Eine äußere Blitzschutzanlage ist ebenfalls nach VDE mit dem PE zu verbinden! Bei nahem oder direktem Blitzschlag wird das Erdpotential erheblich - um einige tausend Volt - angehoben.

Der - empfehlenswerte - innere Blitzschutz durch Überspannungsableiter zielt darauf ab, den durch Anhebung des PE-Potential entstandenen erheblichen Potentialunterschied zu 230 V thermisch zu eliminieren.

In diesem Artikel befinden sich sehr viele Informationen und Links zu 1-Wire, ist länglich, aber lesenswert:
1-Wire/Wiregate Planung - Sonstiges - Lexikon - KNX-User-Forum

LG

Stefan

[emax]

kapazitive Last

Das ist das entscheidende Stichwort, jetzt klickt es sogar bei mir.

Der Schutzleiter ist der Schutzleiter und darf für nichts anderes herangezogen werden.

Ich habs mir schon gedacht.

- insbesondere wenn eine Blitzschutzanlage am Haus angebracht ist.

Ist der Fall ...

Der Schutzleiter PE ist immer auch mit dem Fundament verbunden. Eine äußere Blitzschutzanlage ist ebenfalls nach VDE mit dem PE zu verbinden! Bei nahem oder direktem Blitzschlag wird das Erdpotential erheblich - um einige tausend Volt - angehoben.

.. und das leuchtet ebenfalls ein.

Der - empfehlenswerte - innere Blitzschutz durch Überspannungsableiter zielt darauf ab, den durch Anhebung des PE-Potential entstandenen erheblichen Potentialunterschied zu 230 V thermisch zu eliminieren.

Auch das ist hier der Fall. Ich habe es nur noch nie so klar darglegt bekommen.

Danke noch Mal, das ist sehr überzeugend. Viel besser als stereotype "IST VERBOTEN" Antworten, die werden nach meiner Erfahrung nämlich nicht immer beherzigt. Aber so kann ich die Zusammenhänge verstehen ... und lass es bleiben.

[StefanW]

Fein. Bitte Fragen zu 1-Wire künftig noch in das 1-Wire Support-Forum dann ist es auch da wo es hingehört

LG Stefan