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Blitzschutz 1-Wire

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    [wiregate] Blitzschutz 1-Wire

    Hi,

    habe einige Temperatursensoren die nach draussen gehen. Einen sogar auf einem PV-Panel auf dem Dach. Gibt es Bauteile um seine 1-Wire Linie gegen blitze zu Sichern?

    Viele Grüsse
    Jürgen

    #2
    Hallo Jürgen,

    es ist nicht unbedingt so, dass Busteilnehmer, die Du nach "draußen" führst (weil der Unterschied zwischen "Innen" und "Außen" ist bei der üblichen gemauerten Bauweise den elektrischen und elektromagnetischen Feldern egal) anfälliger für Induktionsschäden wären.

    Oder um es plakativ auszudrücken: Der Blitz schlägt nicht direkt in den Hülsentemperaturfühler ein (dieser ist zu sehr gegenüber Erde isoliert) sondern lieber in den Metallrahmen der PV daneben oder andere (geerdete) Dachelemente oder gleich in den Baum / Boden / Metallzaun neben dem Haus.

    Um den Blitzstromkanal (sei es durch die Atmosphäre, den Blitzableiter oder sonstige leitfähige Strukturen) herum bildet sich ein elektromagnetisches Feld aus, dass Spannung in Leiterschleifen induziert. Zudem wird der PE (der ja mit Erde über die Fundamenterder unter dem Haus verbunden ist) durch den Spannungstrichter beträchtlich um mehrere kV gegenüber den Außenleitern angehoben.

    Hinsichtlich 1-Wire (als auch KNX) ist insbesondere die in Leiterschleifen induzierte Spannung zu betrachten. Diese kann nicht nur Bauteile, sondern auch die Isolation von Leitungen beschädigen. Deshalb sollte KNX / 1-Wire räumlich nah zu den Niederspannungsleitungen (230 V) verlegt werden, damit sich eine möglichst kleine Fläche zwischen den Leitern aufspannt (die Höhe der induzierten Spannung ist proportional zur Fläche der "Leiterschleife").

    Was ich damit sagen will, nicht nur die Teile der Installation an der Außenwand / auf dem Dach benötigen Schutz, sondern die gesamte Installation. Die vom Blitzstromkanal ausgehenden elektromagnetischen Wellen durchdringen normale Wände problemlos, insofern praktisch kein Unterschied zwischen "Innen" und "Außen".


    Zur Frage nach Blitzschutz bzw. Überspannungsschutz:

    - Gegen direkten Blitzschlag kann man sich nicht schützen, es gibt kein Bauteil dass solche Spannungen und Ströme aushält, daher leitet man bei Installation eines äußeren Blitzschutzes auch den Blitz einfach in den Boden (besser als er sucht sich den Weg durch feuchtes Dachgebälk und setzt dieses dabei in Brand). Ansich ist das eher ein Brandschutz.

    - Überspannung kommt entweder durch Induktion oder (bei sehr nahem Blitzeinschlag) aus der Anhebung des PE (wegen Spannungstrichter um das Haus) gegenüber Außenleitern. Für letzteres Problem ist vor allem ein innerer Blitzschutz zuständig, der in die Verteilung einzubauen ist.

    - Für Überspannung aus Induktion in Leitungen haben wir bereits Überspannungsschutzelemente bei allen "Platinenprodukten" (BMS / AMS / Multi-IO) eingebaut. Beim Adv. Multi-IO beispielsweise sind es alleine 10 Bauteile ausschließlich nur dafür!

    - Im Standard Busmaster DS9490R ist auch ein Überspannungsschutzelement eingebaut (wenn auch kein sonderlich leistungsstarkes).

    ==> Für Hülsenfühler usw. entwickeln wir derzeit Klemmenblöcke, welche in Verteilerdosen usw. eingebaut werden können und einen erweiterten Schutz gegen kurzzeitige Überspannungen darstellt.


    lg

    Stefan

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      #3
      Moin Jürgen,
      für KNX kannst du z.B. einen Dehn BT24 nehmen und mit an die BUS-Leitung klemmen. Voltus führt baugleiches unter: Hager TG029
      Das Ding wird extra als Feinschutz für KNX-BUS-Leitungen verkauft. Da es allerdings ein Feinschutz ist, weis ich nicht wie viele davon in ein Haus rein müssen. Feinschutz reicht soweit ich weis nicht aus, wenn er nur in der Verteilung sitzt sondern muss relativ nah (2 m?) am zu schützenden Gerät sein.

      Ob das für 1-Wire reicht weis ich aber nicht. Das Ding wird ja erst bei deutlich über 30V ableiten. Kann sein, dass das für 1-Wire Bauteile schon zu viel ist.

      Gruß, Sebastian
      Baustelle 2.0 (Detailprogrammierung und Restarbeiten)
      Ruhri? -> Komm zum Stammtisch

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        #4
        Bitte keinesfalls irgendwelche anderen Blitzschutzelemente (wie DEHN für KNX) für 1-Wire nehmen.

        KNX ist ein symmetrisches Verfahren das mit Aufprägen einer Informationswechselspannung auf einer Gleichspannung (mithin 21 - 29 V) beruht und zudem 640 mA über die beiden Adern zur Versorgung von Teilnehmern übertragen kann.

        1-Wire ist ein unsymmetrisches Verfahren mit einer Datenleitung und einer Bezugsmasse das mit 5 V funktioniert und um die 2,5 mA zur (parasitären) Versorgung aller Teilnehmer übertragen kann.


        Zitat von Bainit Beitrag anzeigen
        Ob das für 1-Wire reicht weis ich aber nicht. Das Ding wird ja erst bei deutlich über 30V ableiten. Kann sein, dass das für 1-Wire Bauteile schon zu viel ist.
        Die 1-Wire Slaves sind nicht empfindlicher als KNX Teilnehmer, sondern das Übertragungsverfahren arbeitet mit verschiedenen Spannungen und Energien. Die Blitzschutzelemente müssen daher an die verschiedenen Verfahren angepasst sein. Insbesondere muss die kapazitive Belastung bei 1-Wire beachtet werden, die nicht zu hoch werden darf.

        lg

        Stefan

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          #5
          Hallo Stefan,
          vielen Dank für die Erklärung.
          Wieder was gelernt. Und nebenbei verstanden, warum die maximalen Leitungslängen bei 1-Wire begrenzter sind als bei KNX.
          Wie so oft liegt der Teufel im Detail.

          Gruß, Sebastian
          Baustelle 2.0 (Detailprogrammierung und Restarbeiten)
          Ruhri? -> Komm zum Stammtisch

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            #6
            Zitat von Bainit Beitrag anzeigen
            Und nebenbei verstanden, warum die maximalen Leitungslängen bei 1-Wire begrenzter sind als bei KNX.
            Wobei es hier noch deutliches Optimierungspotential gibt.

            Mit unserem kommenden Power-Busmaster lassen sich 400 bis 500 m im Labor bei 80 Slaves erreichen. Übrigens ist hier dann auch ein erheblich leistungsfähiger Überspannungsschutz (gegenüber dem bisherigen Busmaster) enthalten.

            Maxim hat einen neuen 3,3 V Busmaster herausgebracht, der bei 10 Slaves bis 1000 m schafft.

            Ich denke, dass die bisherigen Reichweiten- und Anschlussprobleme bei 1-Wire bald der Vergangenheit angehören.


            lg

            Stefan

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              #7
              Danke für die ausführliche Antwort.
              Viele Grüsse
              Jürgen

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                #8
                Zitat von StefanW Beitrag anzeigen
                Mit unserem kommenden Power-Busmaster lassen sich 400 bis 500 m im Labor bei 80 Slaves erreichen. Übrigens ist hier dann auch ein erheblich leistungsfähiger Überspannungsschutz (gegenüber dem bisherigen Busmaster) enthalten.
                Hallo Stefan,
                gibt es da schon eine ungefähre zeitliche Schiene, wann der Power-Busmaster verfügbar ist?

                Gruß Thomas

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