[wiregate] Busmaster auf gelb / Sensoren auf POR nach Blitzschlag in der Nähe

[Piepenpaul]

Hallo zusammen,

mein 1-wire macht nach einem Blitzeinschlag in der Nähe mit einem kurzem Stromausfall Probleme.
Das Wiregate und der KNX arbeiten soweit normal.

Nur am Wiregate sind zwei von drei Busmastern scheinbar gestorben.

Also gegen Neue ausgetauscht und geschaut ... selbes Problem:
- Busmaster teilweise gar nicht erkannt
- teilweise zeigt einer 5% an und steht auf gelb
- einige Temperatursensoren zeigen POR - mal einer, mal drei
- Us an einem betroffenem Strang zeigt 3.33V (Multi-IO)
- nur ein Strang läuft nach wie vor normal

--> also alle Sensoren abgezogen / kein Bus dran
- zwei von drei Busmaster werden erkannt
- von den zwei neuen wird einer gar nicht erkannt und einer steht auf gelb

Selbst am aktiven USB-Hub von Wiregate geht nur einer der Busmaster; und das ist der, der vorher auch noch lief.

Kann es sein, dass es die USB-Ports am Wiregate irgendwie erwischt hat?
Falls ja, kann ich das zuverlässlich testen?

Aber dann dürfte ja der Hub auch nicht mehr ordentlich arbeiten (24VDC sind da). Da hängt nämlich einer der funktionierenden Busmaster dran.

Kann ich die Busmaster eigentlich am PC testen? Hab mal einen angesteckt - mein Win8 hat jedoch rein gar nichts erkannt.

Neustart vom Wiregate habe ich übrigends auch schon durchgeführt - ohne Besserung.
Nur, dass jetzt "Load Average" nicht mehr bei 6 bis 10 liegt, sonder bei unter 2. Das machte aber schon vorher ab und an Probleme.

Viele Grüße,
Dennis

Edit:
Auf POR stehen die Hülsentemperaturfühler, welche an Vorlauf/Rücklauf Heizung und Trinkwasserzirkulation dran sind.
Die könnten hinüber sein, oder an der zusammenbrechenden Busspannung leiden.

[Piepenpaul]

Jetzt geht fast nix mehr .... seit gestern Abend hab ich auch nichts mehr verändert.
Das entwicklet ein Eigenleben. Der letzte Busmaster, der gestern noch lief, geht heute auch nicht mehr.

Der einzigst grüne ist der per IPE angebundene.

Zwei neue Busmaster und alle Sensoren sind ran.

Für einen guten Tipp wäre ich dankbar.


Screenshot_2015-07-09-14-04-39.png

[heckmannju]

Geht den 1 blauer Bussmaster direkt am wiregate ohne hub?

[Piepenpaul]

Ein neuer blauer Busmaster allein am Wiregate geht .... soviel dazu.

Ich hab nach langem Testen und den unsinnigsten Zuständen herausgefunden, dass zwei Busmaster und mindestens drei Temperatursensoren defekt sind.
Die legen die jeweiligen Segmente völlig lahm.
Zwei Busmaster sind immer noch auf gelb - hier muss ich noch weitersuchen.

Auffällig ist, dass es anscheinend nur die Temp.-Sensoren sind.
Das Wiregate hats anscheinend überlebt.

Ich hab jetzt erstmal ein paar Stränge abgeklemmt, damit ich wenigstens erstmal wieder einige Sensoren bzw. Aktoren sehe.

Nun nochmal meine Frage:
Wie kann ich einen Busmaster direkt am PC testen?

und:
Wie kann ich Sensoren am einfachsten allein Testen, ohne erst ein Kabel vom Sensor durch ganze Haus zum Wiregate zu ziehen?
Meine Idee war schon ein IPE mit WLAN; der braucht zumindest nur Strom vor Ort.
Oder hat das Wiregate eine Funktion an Board, um Sensoren einzeln zu testen? Ich kann mit meinen beschränkten Linux-Kenntnissen leider nicht feststellen, welcher Sensor die Lesefehler verursacht.


Gruß,
Dennis

[heckmannju]

dann Teste doch die Bussmaster mit dem funktionierenden USB Port am WG. Die Ampel vom Busmaster braucht Tage um von rot auf grün zu gehen. Ob ein Buss funktioniert sieht man am besten direkt am OWFS wo man die anzahl der Sensoren für ein paar Minuten beobachtet.

Stefan ich finde die Ampel ein wenig missdeutend. Ich habe bei mir einen Strang der nach hinzufügen eines Lichtsensor wohl sagen wir mal am Limit ist. Er funktioniert eigentlich ohne Problem das einzige Problem das es wohl einige Lesefehler gibt und diese von der Ampel als bedrohlich erkannt werden.

[Piepenpaul]

Die Busmaster kann ich ja so testen.
Nur bei den Sensoren ist das im eingebauten Zustand ziemlich aufwändig, diese einzeln zu testen.
Entweder komplett ausbauen oder per "Verlängerung" direkt an einen Busmaster ziehen.

Überspannung/Blitzschalg ist halt hässlich ... man weiß nicht, wo man anfangen soll mit suchen.
Da hilft nur itterative Vorgehensweise; ... sehr mühsam.

[luigi4711]

Ich hatte ähnliches vor kurzem, und konnte durch abklemmen eines kompletten Zweiges (den zur Holzheizung, der ist im Moment nicht so wichtig ;-) )den PBM und die restlichen Busse wieder ans laufen bringen. Den defekten Strang muss ich auch noch weiter 'zerlegen' um mich dem defekten Sensor zu nähern. Hast Du Möglichkeiten den Bus irgendwie zu halbieren, um Dich iterativ in die Nähe des / der defekten Sensoren zu bringen?

[heckmannju]

Entweder komplett ausbauen oder per "Verlängerung" direkt an einen Busmaster ziehen.

Würde ich so machen.

[StefanW]

Hallo Dennis,

ein guter Tipp ist nicht einfach. Da das Thema sicher viele Interessiert, schreibe ich ein wenig "allgemeines für alle" dazu:

Was passiert eigentlich mit Elektronik bei einem kurzen heftigen Überspannungsereignis wie bei einem Blitz?
(Im folgenden geht es um Überspannungsereignissen mit hoher Energie, wie bei einem Blitz oder aus dem Netz infolge von Schalthandlungen.)
Die hohe Spannung führt zu einem hohen Strom und in Folge dessen entsteht eine hohe Temperatur sowie starke elektrische und magnetische Felder (damit auch Kraftwirkung). Dies führt zu Zerstörungen - meist durch Überlastung der stromführenden Elemente. Wobei die hohe Spannung auch zu Durchschlägen der Isolation führt. Da von vielen Details abhängig, ist nicht leicht vorhersagbar, welchen Weg welcher Strom nehmen wird.

In Halbleitern verursacht ein heftiges Überspannungsereignis hoher Energie relativ unvorhersehbare Probleme, weil sich das auf einzelne Schaltungselemente - insbesondere bei strukturierten Halbleitern (ICs) - sehr unterschiedlich auswirkt. Bedeutet: Bei dem einen IC brennt eine (intern) Leiterbahn durch, bei einem anderen IC irgendein Transistor - oder mehrere.

Überspannungsereignise, die durch Blitz verursacht werden, unterscheiden sich durch die Art des Blitzes (ein großer vs. viele kleine Spitzen) und die Art und Weise der Einkopplung der Spannung (Induktiv, galvanisch).
Die daraus resultierenden Spannungen / Ströme sind an jedem Ort (im Gebäude) unterschiedlich, weshalb die eine Elektronik überlebt, andere nicht. Zudem kommt es im Anschluss an das Blitzereignis zu Blitzfolgeströmen über den Niederspannungsanschlusses des Hauses, das zu einem sekundären Überspannungsereignis führt

Schädigung und Nachwirkungen: Manche Elektronik wird erst nur "wenig" geschädigt und der Schaden breitet sich dann in der Folge aus - etwa so wie ein Riss der bei Belastung weiter reißt. Damit entwickeln sich Schäden ausgehend vom Ereignis über die folgenden Tagen und Wochen, während andere Teile seltsame dauerhafte oder temporäre Selbstheilungseigenschaften aufzuweisen scheinen. Dies macht die Fehlersuche und den Austausch grundsätzlich schwer greifbar.

Um es kurz zu machen. Es gibt kein klares und schon gar kein beständiges Fehlerbild. Das hat mit 1-Wire nichts zu tun, sondern das gilt für das Verhalten von Elektronik bei Blitzschlag insgesamt.


Wie kommt der Blitz eigentlich in das Haus / auf die Elektronik?

Galvanisch: Abgesehen von Altbauten haben alle Häuser einen Ringerder im Boden, der am Potentialausgleich angeschlossen ist. Zudem führen metallische Rohrleitungen durch das Erdreich in das Haus hinein - ebenfalls am Potentialausgleich angeschlossen. Sollte eine äußere Blitzschutzanlage ("Blitzableiter") installiert sein, so ist diese ebenfalls an den Potentialausgleich angeschlossen.

Um den Einschlagort des Blitzes bildet sich durch die mäßige Leitfähigkeit des Erdreiches ein Spannungstrichter aus. Sowohl in horizontaler als auch vertikaler Entfernung vom Einschlagpunkt wird die Spannung dabei zunehmend geringer. (Darum soll man bei Blitz auch seine Füsse beinander haben, damit man nicht gerade durch einen weiten Schritt eine hohe Potentialdifferenz im Boden überbrückt.).

Liegt nun der Ringerder des Hauses oder metallische Rohrleitungen im Bereich des Spannungstrichters bzw. trifft der Blitz direkt in eine äußere Blitzschutzanlage wird das gesamte PE-System im Potential angehoben. Hierbei kann die Spannung des PE auf viele hunderttausend Volt (500 kV bei einem Blitzstrom von 200 kA und einem schlechten Erdwiderstand von 5 Ohm) gegenüber der Netzspannung ansteigen. Dies führt - ohne inneren Blitzschutz - zu einem Überschlag auf die Netzspannungszuleitungen. Dies wirkt sich dann auch auf die angrenzenden - am selben Versorgungsstrang angeschlossenen - Häuser und deren elektrischen Anlagen aus. Der Betriebserder in der Trafostation führt dabei - über die PEN-Leitung als auch als Sternpunkt der Wicklungen - bis zu 50 % des Blitzstromes in die Erde ab. Bei einem äußeren Blitzschutz sind die auftretenden Ströme in jedem Falle höher als ohne, daher ist hier ein zusätzlicher innerer Blitzschutz dringend anzuraten.

Hier kommt dann der hoffentlich vorhandene innere Blitzschutz ins Spiel, der diese Überspannung auf PE gegenüber der Netzspannung begrenzen soll ("Blitzschutzpotentialausgleich"). Durch den von diesen Blitzstromableitern erzeugten Kurzschluss - der auch die Zuleitung von der Trafostation kurzschließt, kommt es in Folge zu einem hohen Netzfolgestrom der Trafostation, der gelöscht werden muss.

Im Gegensatz zur allgemein verbreiteten Meinung kommen galvanisch eingekoppelte Überspannungen nicht immer über die Spannungsvorsorgung (ist jedoch über die Trafostation, die benachbarten Häuser als auch durch Schalthandlungen möglich), sondern bei nahen und insbesondere bei direkten Einschlägen über den Potentialausgleich / PEN.

Letzteres ist übrigens (neben anderen) auch einer der Gründe, warum es die Empfehlung gibt, bei KNX und 1-Wire die Schirme nach Möglichkeit nicht auf die Gebäudemasse legen. Dies schont die Isolierungen der Leitungen und der Netzteile, die insgesamt nur für 4 kV ausgelegt sind (wobei der Schirm unter dem Mantel liegt, mit noch geringerer Isolation gegenüber den Adern).

Induktiv: Jeder stromführende Leiter - ein Blitzkanal ist auch ein solcher als auch jeder Leiter durch den der Blitzstrom fließt - erzeugt um sich herum ein magnetisches Feld. Dieses ist kurz, intensiv, hochfrequent. Ein sich änderndes magnetisches Feld, dass eine Leiterschleife schneidet (*) führt dazu, dass eine Spannung induziert wird. Man könnte einen Blitz auch als die eine Seite eines Trafos betrachten und die vielen Leiter in einem Haus als sekundäre Wicklungen des gleichen Trafos. Auf diese Weise induzierte Spannungen erreichen - je nach Fläche der Leiterschleife und der Induktivität der Leitungen Spannungen von mehreren Dutzend kV.

Kapazitiv: Zwischen parallelen Leitern - einer davon ist der Blitzstromkanal bildet sich auch ein elektrisches Feld, das Energie speichert. Hierdurch wird ebenfalls Energie in Leitungen eingekoppelt.


* Für die Physiker unter uns: Ich habe hier absichtlich das vereinfachte und im Schulunterricht gezeigte Modell herangezogen, da es für die Erklärung ausreichend ist.


Was kann man tun um sich zu schützen?

Installation eines mehrstufigen inneren Blitzschutzes. Hierdurch werden Überschläge reduziert / vermieden und die Isolationen aller Leitungen sowie die Elektroniken - zumindest teilweise - geschont. Es gibt keine vollständigen Sicherheiten.


Wie oft kommt so ein zerstörerisches Blitzereignis vor?

Wir können das nur aus den Rückmeldungen der Kunden ablesen, aber es betrifft etwa einen von tausend Kunden pro Jahr.


Was wird - nun bezogen auf 1-Wire Produkte - am meisten defekt?

Soweit wir das erkennen können betrifft es in der Hauptsache die "alten" Standard Busmaster DS9490R, deren eingebauter Überspannungsschutz zumeist nicht ausreicht sowie vereinzelt einige Hülsenfühler und Deckentemperaturfühler, weil wir hier keine eingebauten Überspannungsschutzelemente haben. Es gibt jedoch für diese Fühler separate Module für den Überspannungsschutz bei uns.

Sensoren auf Platinen sind so gut wie nie betroffen, weil wir bei den neueren Produkten Überspannungsschutzelemente, bei den neusten Serien nochmal verstärkt, mit eingebaut haben. Der neue professional Busmaster hat ebenfalls sehr starke Überspannungsschutzelemente an jedem Eingang.


Kann man bei 1-Wire entsprechend vorbeugen?

Ja. Zum einen durch den neuen professional Busmaster PBM01, der erheblich robuster ist bei transienten Überspannungen als die "alten" DS9490R.

Und wir haben ein paar Produkte im Programm, die sich zum Schutz der ansonsten ungeschützten Hülsenfühler und Deckentemperaturfühler eignen:

• Artikel 0274 / 0275: Abzweigklemme (ohne Sensor) mit 2 x Überspannungsschutz, B-Serie für Sensoreinsatz oder Kleingehäuse 02
• Artikel 0283 / 0284: Prof. Multisensor mit zusätzlicher Abzweigklemme mit 2 x Überspannungsschutz, B-Serie für Sensoreinsatz oder Kleingehäuse 02
• Artikel 0285 / 0286: Prof. Abzweigklemme (ohne Sensor) mit 2 x Überspannungsschutz, B-Serie für Sensoreinsatz oder Kleingehäuse 02

Und wie wird das verschaltet?

Ganz einfach, die eine Seite mit der Busklemme mit dem Bus (der dadurch auch gut für 10 Meter nach links und nach rechts geschützt wird) und über die schraubbare Anschlussklemme mit einem Hülsenfühler - oder auch einem längeren Abzweig:




Was soll ich machen, wenn meine Anlage nach einem Blitzschlag Schaden genommen hat?

Wie immer bei individuellen Problemen empfehlen wir für eine schnelle Problemlösung ein Ticket zu eröffnen:

eMail an support at wiregate dot de mit allen relevanten Angaben INKL: der aktuellen Adresse (weil im Shop haben wir oft die Adresse von der Wohnstätte, von der aus das Haus / die neue Wohnung gebaut wurde).

Dann wir umgehend geholfen.


lg

Stefan

[StefanW]

Hallo Dennis,

Ich hab nach langem Testen und den unsinnigsten Zuständen herausgefunden, dass zwei Busmaster und mindestens drei Temperatursensoren defekt sind.

Melde Dich bitte bei uns, dann suchen wir einen Weg für einen Austausch.

Zwei Busmaster sind immer noch auf gelb - hier muss ich noch weitersuchen.

Wenn die gesamte Zeit "Gelb" ist, dann bedeutet dass nur, dass der Busmaster NEU gefunden wurde und einen Namen hätte. Danach auf "Speichern" drücken.

Wie kann ich einen Busmaster direkt am PC testen?

Abgesehen davon, dass die Angabe des PC und Betriebssystems sehr nützlich wäre zur Beantwortung stellt sich die Frage wozu? Wir helfen weiter, also einsenden, wir machen das. Normalerweise ist das kostenpflichtig, falls Du keine Versicherung für Induktionsschäden hast, dann machen wir das aus Kulanz kostenfrei.

Wie kann ich Sensoren am einfachsten allein Testen, ohne erst ein Kabel vom Sensor durch ganze Haus zum Wiregate zu ziehen

Ausbauen und lokal am WG anschließen.

Oder hat das Wiregate eine Funktion an Board, um Sensoren einzeln zu testen?

Nun, Du schließt nur den einen an und siehst ob er funktioniert unter "Sensoren konfigurieren".

Ich kann mit meinen beschränkten Linux-Kenntnissen leider nicht feststellen, welcher Sensor die Lesefehler verursacht.

Das hat doch nichts mit Linux zu tun? Die Oberfläche reicht hierzu völlig.

Am Besten: Die hintere Hälfte eines Busses abklemmen und sehen, ob es der erste Teil noch tut. Je nachdem dann den ersten Teil halbieren oder den hinteren. Nach zwei bis drei Iterationen hast Du den defekten Sensor in der Hand.

lg

Stefan

[Piepenpaul]

Hallo Stefan,

vielen Dank für die Ausführungen.
Ich dachte nur, dass es eine Möglichkeit gibt, Sensoren, welche Lesefehler verursachen, direkt zu lokalisieren (sofern sie sich denn überhaupt noch melden).
Beim CAN-Bus würde ich mit dfem Oszi auf Suche gehen. Da kenn ich mich aber auch besser aus.

Ich hab ein Ticket eröffnet.

An die fehlerhaften Sensoren werde ich mich wohl herantasten müssen.

Bei mir ist nur meine verfügbare Zeit der limitierende Faktor.

Gruß,
Dennis

[luigi4711]

Ich häng mich mal hier ran, da es sich bei mir thematisch anbietet. Nach Blitzeinwirkung im Sommer (da hatte es zwei nackte DS18B20 am Ende einer jeweils sehr langen Leitung erwischt), hab ich mir jetzt einige Abzweigklemmen (die Art. 285 aus der B-Serie Prof. Line) bestellt, um die entsprechenden Zweige etwas abzusichern.
Nach Durchsicht des Datenblattes hätte ich eine Frage zu dem Blockschaltbild. Was genau bedeutet denn der gelbe Teil mit 'Auto-parasitär'? Heisst das nur, dass der DS24B33 parasitär angebunden ist, oder bedeutet es auch, dass dahinter, also an dem Anschluss für externe Sensoren auch nur parasitärer Betrieb möglich ist? Der Gedanke kam mir vorher gar nicht, da sowohl Eingangs- als auch Ausgangsklemme mit je drei Anschlüssen (1W, GND, 5V) gekennzeichnet sind. In meinem Fall wäre es aber hinderlich, da eine der besagten Strecken zu einer Holzheizung mit Pufferspeichern geht, bei denen 85° für einen externen DS18B20 im parasitären Betrieb manchmal etwas zu wenig sein könnten.

Also, lange Rede kurzer Sinn: Ist hinter der Abzweigklemme der Bus noch drei-adrig?

[StefanW]

Hallo,

Nach Blitzeinwirkung im Sommer (da hatte es zwei nackte DS18B20 am Ende einer jeweils sehr langen Leitung erwischt), hab ich mir jetzt einige Abzweigklemmen (die Art. 285 aus der B-Serie Prof. Line) bestellt, um die entsprechenden Zweige etwas abzusichern.

Ja, sehr gut. Die Abzweigklemmen (Art. 285 aus der B-Serie / Prof. Line) sind nicht nur eine kleine Absicherung sondern schon ganz ordentlich.mit jeweils 30 kV und 25 A - sowohl auf der Busseite als auch auf der Abzweigseite ! Hiinzu kommt noch ein Bandpassfilter.

Freut mich dass Du aufgerüstet hast. In Kürze kommen noch unsere neuen Anschlussterminals mit nochmal erweitertem Überspannungsschutz um die Busmaster noch besser zu schützen:

Also, lange Rede kurzer Sinn: Ist hinter der Abzweigklemme der Bus noch drei-adrig?

Selbstverständlich

Hinweis: Auto-Parasitär (Typ 2) bedeutet, dass man die Eingangsklemmen (das sind die Wago-Steckklemmen) auch nur zweiadrig (eben parasitär) anschließen kann, die gesamte Baugruppe dann automatisch auf parasitären Betrieb umschaltet und ab den Ausgangsklemmen sogar dreiadrig weitergeführt und angeschlossen werden kann.

Mit anderen Worten, neben den beiden Leistungsmerkmalen "Doppelter Überspannungsschutz" und "Filter" gibt es noch eine richtige "powered Spannungsversorgung" für angeschlossene Hülsenfühler obwohl die Baugruppe selbst nur parasitär angeschlossen ist.

Damit ist dies die ideale Vorschalt-Baugruppe vor einem (oder mehreren) Hülsenfühlern.

lg

Stefan

[luigi4711]

Super, danke Stefan. Das könntet Ihr dann bei der nächsten Revision der Datenblätter vielleicht noch als Erklärung mit einfliessen lassen.