230V auf KNX Bus – Fragen zur Bewertung

[steiniKNX]

Hallo,

wir hatten vor ein paar Wochen einen Fall, dass wir sehr nah neben einer NYN Leitung gebohrt haben. Getroffen haben wir sie nach Analyse der Rohbaubilder zum Glück nicht, weil die Leitung am Ende von oben und nicht von unten kam.


Jetzt fehlt mir ein bisschen die technisches Grundlage, aber ich habe mir Gedanken zum KNX Bus gemacht und würde mich sehr freuen, wenn ihr mir ein wenig weiter helfen könntet.

Nehmen wir folgendes Szenario an:
Jemand schlägt einen Stahlnagel in die Wand und verbindet damit einen Außenleiter (230V) und entweder die rote bzw. schwarze Ader des KNX-Busses.

Der KNX Bus ist galvanisch getrennt.
Also würde nach meinem Verständnis weder der FI der 230V-Seite noch die KNX-Geräte einen Änderung bemerken.
Nur falls jetzt auch noch der Neutralleiter (230V) mit der anderen Ader des KNX-Bus verbunden würde, dann würde ein Strom fließen und alle KNX Geräte wären defekt sowie der FI an der 230V Seite würde auslösen.

Frage1:
Ist das soweit richtig?

Jetzt kommt es zur wichtigeren Frage. Mir macht das in der Theorie sehr zu denken, dass die KNX-Geräte eine Verbindung mit 230V auf einer Ader nicht merken würden.
Ein Mensch beim Berühren allerdings sehr wohl ….!!!!!
Wenn ich jetzt mit einem Duspol (zweipolige Messung) zwischen den Busadern schwarz und rot messen würde, dann würde ich wegen der galvanischen Trennung auch nur 24V messen.

Frage 2:
Würde mir ein Duspol als Spannungsprüfer bei Messung gegen den schwarzen oder roten Draht (einpolige Messung) die 230V signalisieren?
Also ich möchte wissen, ob ich mit dem Duspol bei Messung als Spannungsprüfer (einpolig) gegen den KNX Bus sicher die Gefahr von 230Vauf einer der beiden Adern sicher bestimmen könnte?

[GLTProfi]

Hallo,

zu Frage 1: falsch! die Busgeräte wären bereits gestorben , bis du zu einer Messung kommst!

zu Frage 2: Dein Duspol leuchtet wenn du einen Kontakt an 230V hältst, jedoch liefert er dir auf der Digitalanzeige keinen Spannungswert,
da das Erdpotenzial zur Messung fehlt!
Da müsste man dann eine Messpitze des Duspols an das zu Messende Potenzial halten und die andere Messspitze an Erdpotenzial (PE).
Das liefert dann ein Ergebnis in Soweit hier eine Wechselspannung anliegen sollte, welche ja auf der Busleitung nichts zu suchen hat.
Ist dies nicht der Fall ist alles gut. (Bitte diese Messung erst bei Schwarz gegen Erde und dann bei Rot gegen Erde durchführen!)
Beim Duspol bitte auch dabei keinesfalls mit dem Lastwiderstand messen!!

Beste Grüße

Markus

[tsb2001]

Das Risiko besteht immer.
Ich hatte mal eine Überlastung eines 15kW-Motors, wo der Motorschutz versagt hat und die (zu dünn dimensionierten) Leitungen im Schaltschrank zu warm geworden sind.
Dadurch ist die Isolierung geschmolzen und der Kupferdraht hat sich im Verdrahtungskanal in die 24V-Steuerspannung „reingeglüht“. Somit erhielt die 24V Netzspannung. SPS defekt, usw.

Auch wenn es besteht - es ist aber selten und in meinen über 30 Berufsjahren genau dieses eine Mal vorgekommen.

[tsb2001]

Alternativ als Ergänzung: ein gewisses Maß an Schutz biete auch ein Überspannungsableiter auf der KNX-Seite. Der kann zwar nicht wirklich viel Leistung dauerhaft ab, aber wenn der bei 230V durchzündet - was er gegen Erde machen wird - dann reicht zumindest der Strom aus, einen vorgeschalteten RCD auszulösen, bevor was schlimmeres passiert. Dann wird die Leitung zumindest abgeschaltet und der Pegel zeitlich begrenzt.

[traxanos]

Dann wird die Leitung zumindest abgeschaltet und der Pegel zeitlich begrenzt.

aber ob du dann auf die idee kommst deine knx installation zu prüfen ... eher nicht. also würdest du vermutlich , vor allem als laie, sicherung rein und los gehts.

[steiniKNX]

zu Frage 1: falsch! die Busgeräte wären bereits gestorben , bis du zu einer Messung kommst!

Danke für deine Antwort.
Kannst du mir ggf. noch kurz erklären wieso das so ist?
Ich wäre davon ausgegangen, dass der Strom der 230V Seite nicht zum fließen kommt, da er nicht zu seinem Erzeuger zurück kommt.
Somit einfach "nur" eine 230V Potential auf einem der beiden KNX-Drähte liegen würde ohne Effekt für die KNX-Geräte.

Dein Duspol leuchtet wenn du einen Kontakt an 230V hältst, jedoch liefert er dir auf der Digitalanzeige keinen Spannungswert,
da das Erdpotenzial zur Messung fehlt!

Danke, also er arbeitet dann genauso wie ein einfacher Phasenprüfer?
Zeigt also einfach nur an, dass eine gefähliche 230V Spannung anliegt ......

Alternativ als Ergänzung: ein gewisses Maß an Schutz biete auch ein Überspannungsableiter auf der KNX-Seite.

Danke, dazu werde ich auch mal einlesen, ob das bei mir sinnvoll sein könnte, wobei ich eher denke nicht.
Und ob das überhaupt so ohne weiteres verbaubar wäre ....

[tsb2001]

Ich wäre davon ausgegangen, dass der Strom der 230V Seite nicht zum fließen kommt, da er nicht zu seinem Erzeuger zurück kommt.

Ich übernehme mal: die Trennungsabstände in den ganzen Buskomponenten sind sehr klein gehalten. Wenn dort auf einmal 230V an Isolationsstrecken anliegt (gegen ein weiteres Potential), dann zündet das durch. Das einfachste Beispiel ist ein Schaltaktor, der L2 schaltet und du beschädigst L1 und gibst das Potential von L1 auf eine Ader von dem Bus. Dann hat der Aktor über der Isolierstrecke 400V liegen.
Das wird irgendwo auf der Platine durchschlagen.
Reine Sensorik ist da unempfindlicher, da kein weiteres Potential vorhanden ist.

Und ob das überhaupt so ohne weiteres verbaubar wäre ....

Ähm, der kommt doch nur parallel zum Bus und bekommt den Anschluss an PE? Das geht doch in jeder Verteilung?!

[Fidelis]

Das geht doch in jeder Verteilung?!

In jeder? Du weißt doch wie so mancher Verteiler im Inneren ausschaut...

[GLTProfi]

Servus,

Ja das kann ich dir erklären::
Elektrogrundwissen einfach erklärt:
Stell dir vor so eine KNX Leitung und deren Geräte wären ein Wasserschlauch (KNX Leitung) und eine daran befindliche Gardenasprühdüse (KNX Komponente/ n)!
Strom (Ampere) ist die Durchflussmenge, Widerstand (Ohm) ist der Schlauchwiderstand, Spannung (Volt) ist der Druck!
Dreht man den Wasserhahn (Spannungsquelle) voll auf , also bei dir die eventuellen 230 V auf der Busleitung kann dieser "Druck" ja im ersten moment nirgends hin, wenn deine Sprühdüse vorne am Schlauch zugedreht ist! Der "Druck" liegt an!
So auch in der KNX Anlage: Wenn deine Komponente (meist das schwächste Glied in der Kette, (hat somit den größten Widerstand) dem anfallenden Druck nicht Standhält bricht es an der schwächsten Stelle. Im elektrotechnischen berstet irgendwas in deiner Komponente (KNX Bauteil), welche dem Druck nicht mehr standhält!
und verabschiedet sich ins jenseits!

Du siehst das hat mit der Durchflussmenge (Strom , Ampere) gar nichts in dem Moment zu tun!

Ich hoffe du verstehst was ich meine!! (Is schon ein Scheiss das mit dem Strom, oder?!)


Gruß
Markus

[steiniKNX]

Ich hoffe du verstehst was ich meine!! (Is schon ein Scheiss das mit dem Strom, oder?!)

Ja so in etwa, danke.
Ist wohl irgendwie das selbe wie von tsb2001 oben erklärt. Hier wäre die schwächste Stelle die Isolationsstrecke.

Wenn das jetzt so sein sollte, dann ist ein Personenschaden durch 230V auf dem Bus wohl sehr unwahrscheinlich, weil man das wohl merken würde, wenn die 230V den gesamten Bus gekillt haben.
Auf der anderen Seite erschreckt es mich, dass ein einfacher Stahlnagel falsch gesetzt je nach Installation einen schönen 5-stelligen Schaden verursachen kann, wenn man dann 50-150 KNX-Geräte neu kaufen darf ...

Ähm, der kommt doch nur parallel zum Bus und bekommt den Anschluss an PE? Das geht doch in jeder Verteilung?!

Du meinst sowas in der Art hier?
https://shop.elabnet.de/blitzart/ueb...serie_874_2403

PE ist in der Verteilung natürlich.
Aber man soll ja alle 20 Meter wieder einen setzten und in jeder Taster-Dose in der nur Bus ist habe ich dann natürlich kein PE zur Verfügung.

Und würden solche Überspannungsschutzglieder überhaupt die Geräte vor 230 V schützen?
Ich verstehe das eher so, dass das für Blitz in Außenlinien gedacht ist .....
Bzw. ob dann ein RDC im Hauptstromkreis überhaupt so schnell auslöst, dass die KNX-Geräte das überleben können ...

[tsb2001]

Aber man soll ja alle 20 Meter wieder einen setzten und in jeder Taster-Dose in der nur Bus ist habe ich dann natürlich kein PE zur Verfügung

Ja, wenn du den wirklich bestimmungsgemäß dazu benutzen möchtest, einen Blitzschutz damit zu realisieren.
Der Blitz ist aber eine kurzzeitige Überspannung mit hohen und sehr kurzen Pegeln, die sich in die Anlagen überall durch die Luft einkoppelt (bei direkten Einschlägen nützt der KNX-Schutz mit sein paar kA nicht viel).Das passiert in Leiterschleifen im Dachgeschoss wie auch im Erdgeschoss. Da ist einfach nach einer gewissen Strecke Ende, da der Puls sich auf der Leitung in alle Richtungen ausbreitet.
Das hast du aber bei 230V und leitungsgebundener Störung nicht. Da gibt’s eine Erhöhung der Spannung zeitgleich auf dem kompletten Bus (dauerhaft und Niederfrequenz) und der Ableiter wird gegen PE niederohmig.
Der RCD schaltet dann bei mehr als 30mA (die kommen ja garantiert zum fließen) innerhalb der Zeit ab, die den menschlichen Körper schützt.

Und die Wahrscheinlichkeit ist groß, dass diese kurze Spannungsüberhöhung und dann die Ableitung gegen Erdpotential wesentlich weniger Schaden anrichtet, als wenn ich 2 Minuten eine Ader des Busses auf Netzspannung liegen habe, ohne dass eventuell der Stromkreis auslöst, der mit dem Nagel und der Busleitung verbunden ist. Denn welcher LS oder RCD dabei zuerst auslöst, ist Zufall…

Am Ende ist das ganze ziemlich abstrakt, und da ist der „kleine Würfel“ von Dehn für rund 70 Euro besser als nichts; und die Wahrscheinlichkeit, dass im Fehlerfall weniger kaputt geht, ist eher gegeben.

[steiniKNX]

Das hast du aber bei 230V und leitungsgebundener Störung nicht. Da gibt’s eine Erhöhung der Spannung zeitgleich auf dem kompletten Bus (dauerhaft und Niederfrequenz) und der Ableiter wird gegen PE niederohmig.
Der RCD schaltet dann bei mehr als 30mA (die kommen ja garantiert zum fließen) innerhalb der Zeit ab, die den menschlichen Körper schützt.

Danke dir für die wichtige Info. Mit Blitzschutz habe ich mich vor einiger Zeit schon mal beschäftigt und dann nur ein paar Sachen fürs gute Gefühl (Schutz der DSL-Leitung und Feinschutz für teure Geräte) gemacht, weil man sonst ein riesiges Gesamtkonzept benötigt und es im Worst-Case (Blitz schägt direkt ein) wohl auch nichts mehr bringt ....!

Und die Wahrscheinlichkeit ist groß, dass diese kurze Spannungsüberhöhung und dann die Ableitung gegen Erdpotential wesentlich weniger Schaden anrichtet, als wenn ich 2 Minuten eine Ader des Busses auf Netzspannung liegen habe, ohne dass eventuell der Stromkreis auslöst, der mit dem Nagel und der Busleitung verbunden ist.

Das habe ich jetzt versucht nachzuvollziehen.
Du hast es zuvor super erklärt, dass am Ende wohl z.B. die Isolationswiderstände in einen Aktor oder ähnlichen durchschlagen werden/könnten.
Wenn wir jetzt mal davon ausgehen, dass das nicht der Fall wäre, dann wäre das 230V Potential (AC) entweder auf + oder - der KNX-Leitung (DC) und würde erst einmal zu keinen Schaden führen.
Wenn jetzt aber ein Ableiter eingebaut ist, dann fließt in jedem Fall das 230V Potential von + oder - der KNX-Leitung (je nach "Einspeisepunkt") gegen PE ab undman hat garantiert einen 230V Stromfluss mit schneller RDC- Auslösung.
Fließen die 230V dann nur über den niederohmigen Ableiter und die anderen KNX-Geräte bekommen davon nichts mit oder sind die dann ggf. auch alle defekt?

Und noch eine Frag zum Ableiter.
Wo steht beim Dehn Ableiter (https://www.dehn.de/de-DE/store/f/29...ector-7f1144a2), dass er auch bei 230V wirksam ist?
Der Hersteller hier wirbt sogar mit 230V : https://shop.elabnet.de/blitzart/ueb...serie_874_2403
Wobei mir Dehn schon sympathischer wäre, wenn ich irgendwo auch finden könnte, dass er sicher gegen 230V auch schon wirksam ist ....

[tsb2001]

Fließen die 230V dann nur über den niederohmigen Ableiter und die anderen KNX-Geräte bekommen davon nichts mit oder sind die dann ggf. auch alle defekt?

Nee, die 230V heben natürlich das Potential auf der kompletten + oder - Ader an. Damit beansprucht man selbstverständlich die gesamten Isolationsstrecken parallel.
Aber hier ist der Faktor „Zeit“ entscheidend. Und Überspannungsableiter sprechen wegen dem ultrakurzen Impuls eines Blitzes im Mikrosekundenbereich an und werden dann niederohmig.Niederohmig bedeutet, der wird leitend und die Potentiale werden auf ein ähnliches Niveau gezogen. Dadurch fließt natürlich ein sehr hoher Strom durch den Ableiter. Der kann das auf Dauer natürlich auch nicht ab. Beim Blitz ist es ohnehin nur von kurzer Dauer, bei Netzspannung wird entweder das vorgeschaltete Schutzorgan auslösen oder der Ableiter zerstört. Für letzteres haben teure Ableiter eine Kontrollleuchte oder sonstige Indikatoren, wie man das erkennen kann.

Kommt man wieder auf den Zeitfaktor zurück: du kannst völlig unbedenklich deinen Finger durch eine Kerzenflamme schwenken. Du wirst nichts von der Hitze merken. Wirst du hingegen den Finger für 5 Sekunden in der Flamme halten, hast du dir den verbrannt.

Die meisten elektrischen Bauteile halten genau so kurzzeitige Spitzen wie dein Finger aus.
Der Überspannungsableiter in Verbindung mit dem RCD ist dann das Bauteil, welches nach dem Bruchteil einer Sekunde die Kerze auspustet, falls du den Finger nicht schnell genug entfernst.

sympathischer wäre, wenn ich irgendwo auch finden könnte, dass er sicher gegen 230V auch schon wirksam ist ....

Der 927 910 von Dehn hat zum Besipiel eine dauerhafte AC-Spannung von 127V. Danach - so meine Vermutung - wird die Strecke durchzünden. Wie schnell der dann bei 230V reagiert, wird dir vermutlich niemand sagen können. Die Wahrscheinlichkeit ist auch hier sehr groß, dass der eher Schaden abwendet, als wenn gar nichts verbaut ist.

Der BT24 hat gar keine AC-Angabe. Vermutlich würde der Klotz bei 230V Netzspannung platzen, weil der den Strom bis zur Abschaltung so groß ist, dass das Innenleben das nicht mehr kann.

Es ist aber alles nur Spekulation. Die Dinger sind grundsätzlich für andere Anwendungsfälle gebaut. Trotzdem würde ich mir einen Sicherheitseffekt auch in deinem Szenario vorstellen können.

[hjk]

Ich übernehme mal: die Trennungsabstände in den ganzen Buskomponenten sind sehr klein gehalten. Wenn dort auf einmal 230V an Isolationsstrecken anliegt (gegen ein weiteres Potential), dann zündet das durch. Das einfachste Beispiel ist ein Schaltaktor, der L2 schaltet und du beschädigst L1 und gibst das Potential von L1 auf eine Ader von dem Bus. Dann hat der Aktor über der Isolierstrecke 400V liegen.
Das wird irgendwo auf der Platine durchschlagen.
Reine Sensorik ist da unempfindlicher, da kein weiteres Potential vorhanden ist.

Natürlich nicht! Da schlägt nichts durch. Aktoren haben zwischen Bus und den Ausgängen eine SELV Isolierung mit 4kV.
Da muss schon 230V und N auf beiden Busleitungen anliegen. Dann rauchen die Busankoppler ab.

[tsb2001]

Natürlich nicht! Da schlägt nichts durch.

Also würde theoretisch bei 230V auf einer Ader einer Busleitung gar nichts passieren?
Bei Aktoren wäre es der Trennungsabstand zu den aktiven Teilen, aber was ist bei den Sensoren; wo die Versorgung (Tasterinterface, usw.) aus der Busspannung generiert wird? Da ist zwar dann kein weiteres Netzspannungspotential vorhanden, aber es wird ja die generierte Versorgungsspannung nach außen geführt.

Ist z.B. der Trennungsabstand im Busankoppler auf der Busseite zu eventuell versorgten Fensterkontakten auch mit 4kV getrennt? Oder wäre dort die Gefahr gegeben (Beispiel Alufenster bei Stahlbauten) wo das Fenster selbst durch die Einbausituation schon Erdpotential führt und der Reedkontakt gegen das Fenster vermutlich keine 230V aushält?