KNX-Arduino Gemeinschaftsprojekt: "3-Phasen Energy Monitor" oder ...

[tuxedo]

dh. es wurde festgelegt das die Stromwandler im gehäuse sind?

Festgelegt vielleicht noch nicht direkt, aber immerhin gibt es zwei Wunschäußerungen diesbezüglich. l0wside und meinereiner.

[Hamerheat]

Wir brauchen pro Stromwandler 2 Klemmen die den Strom können und dann noch den N-Leiter. Die Phasen L1, L2, L3 kann man ja direkt über die Stromwandler abgreifen.

dh. es wurde festgelegt das die Stromwandler im gehäuse sind?

[tuxedo]

Vielleicht kann man sich jetzt auch mal langsam Gedanken über das Gehäuse und die Stecker machen !?

Wir brauchen pro Stromwandler 2 Klemmen die den Strom können und dann noch den N-Leiter. Die Phasen L1, L2, L3 kann man ja direkt über die Stromwandler abgreifen.

Klemme != Stecker...

Kannst du dich da bitte festlegen?

Aktuell würde ich davon ausgehen dass nur der Bus-Anschluss gesteckt wird. Alles andere wir in eine Klemme geschraubt.

[Masifi]

Was willst du denn, außer der Busklemme denn stecken?

Wir brauchen pro Stromwandler 2 Klemmen die den Strom können und dann noch den N-Leiter. Die Phasen L1, L2, L3 kann man ja direkt über die Stromwandler abgreifen.

[Hamerheat]

Ist nicht wahr?! Sowas aber auch...

Soweit war ich mit meinen englisch Kenntnissen auch. "UL 94 V-0" war/ist aber noch unklar.

tut mir leid das ich helfen wollte.....

[tuxedo]

da gehts um Flammwiederstandsfähikeit

Ist nicht wahr?! Sowas aber auch...

Soweit war ich mit meinen englisch Kenntnissen auch. "UL 94 V-0" war/ist aber noch unklar.

Aber kurz gegurgelt:

http://www.reichelt.de/CB-HUTKIT-4/3...ienengeh%E4use

UL94-V0 flammhemmendes Polycarbonat in hellgrau

Wenn ich jetzt 1 und 1 zusammenzähle:

Der Hutschienenzähler hat ein "UL 94 V-0" Gehäuse und das 0815 Leergehäuse bei Reichelt auch. Ergo: Keine Sonderspeziellen Anforderungen an das Gehäuse für einen Zähler (unter der Annahme dass der Hersteller des zitierte Hutschienenzählers ein hinreichend gutes Gehäuse gewählt hat das die wichtigsten Normen etc. erfüllt).

Vielleicht kann man sich jetzt auch mal langsam Gedanken über das Gehäuse und die Stecker machen !?

Na beim Gehäuse kommt's alt drau an was alles rein muss. Aber so 4TE wären schon toll. Zur Not halt 6TE.
Stecker? Was willst du denn, außer der Busklemme denn stecken?

[Masifi]

Ok mit dem SPI gebe ich mich geschlagen :-) aber in der Arduino Lib ist der CS ja eh schon mit drin und der ADUM1401 kann das und das routen ist auch nicht das Problem !!! So :-)


Die Angaben werden hier immer konkreter, super!

Vielleicht kann man sich jetzt auch mal langsam Gedanken über das Gehäuse und die Stecker machen !? Vielleicht gibt es hier ja jemanden der darin schon Erfahrungen gemacht hat !?

[Hamerheat]

Self-extinguishing UL 94 V-0

Keine Ahnung was das jetzt genau sein soll.

da gehts um Flammwiederstandsfähikeit

[Hamerheat]

nein das gaht leider nicht, ein SPI-Device hat immer ein CS. Der ADUM1401 hat extra einen Kanal für denn CS, ist also nur halb so wild.

ich kenns von anderen ICs, wenn man nur eins hat kann man das /CS fest auf "1" legen, genau wie /en. IOwside hat mir aber schon mitgeteilt das es auch ICs gibt die den Flankenwechsel benötigen.

[Hamerheat]

Dachte dass Nennstrom die erlaubte Dauerlast und Maximalstrom/Grenzstrom die erlaubte kurzzeitige Belastung definiert. Hab da aber so meine zweifel. Im Netz hab ich eine andere Definition gefunden:

Nennstrom: Bei diesem Strom wurde der Zähler kalibriert/geeicht
Grenzstrom: bis zu diesem Wert hält der Zähler seine vorgeschriebene Messgenauigkeit auch bei Dauerlast ein.

Ist das so korrekt?

das ist korrekt, Nennstrom (Zahl ohne Klammer) ist der Eichwert (kalibrieren ist was anderes) Eichen darf nur von Eichämtern vorgenommen werden Die Zahl in der Klammer gibt den max. Dauerstrom an, in den der Zähler in der Fehlergrenze bleiben muss.

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Verstehe noch nicht warum der Hutschienenzähler da deutlich mehr kann wie der EVU Zähler.

da gibt es bestimmt keinen Grund

Wie dem auch sei: Mehr wie der EVU Zähler wird unser PowerMonitor wohl nicht benötigen. Und persönlich würde ich sagen: 32A sind für so ein DIY Gerät auch okay. Muss man halt ein klein wenig drauf achten was man alles dran hängt.

Mein mechanischer Zähler hat/kann 60A, der elektronische 85A, 32A scheint etwas knapp

Bzgl. Leiterbahnen:

Warum muss der Strom über die Leiterbahn geführt werden? Schaut doch mal das Foto vom Messumformer an. Wie bereits schon geschrieben macht es da keinen großen Unterschied ob die Wandler intern oder extern sind, die Anpassung ist ähnlich.

Gruß
Christian

[tuxedo]

Wenn ich in die PDF meines EVU Zählers schaue, dann steht da auf Seite 14:

Nennstrom 5A
Maximalstrom 60A

Wenn ich aber z.b. schaue was andere, fertige Hutschienenzähler so können (http://bg-etech.de/os/product_info.p...oducts_id/50):

Nennstrom: 10A
Grenzstrom: 100A

Dann bin ich schon etwas irritiert was die absoluten Zahlen betrifft: Hätte vermutet dass der EVU Zähler da für mehr ausgelegt ist als der Hutschienenzähler.

Kann mir mal einer kurz Nachhilfe geben:


Dachte dass Nennstrom die erlaubte Dauerlast und Maximalstrom/Grenzstrom die erlaubte kurzzeitige Belastung definiert. Hab da aber so meine zweifel. Im Netz hab ich eine andere Definition gefunden:

Nennstrom: Bei diesem Strom wurde der Zähler kalibriert/geeicht
Grenzstrom: bis zu diesem Wert hält der Zähler seine vorgeschriebene Messgenauigkeit auch bei Dauerlast ein.

Ist das so korrekt?


----


Verstehe noch nicht warum der Hutschienenzähler da deutlich mehr kann wie der EVU Zähler.

Wie dem auch sei: Mehr wie der EVU Zähler wird unser PowerMonitor wohl nicht benötigen. Und persönlich würde ich sagen: 32A sind für so ein DIY Gerät auch okay. Muss man halt ein klein wenig drauf achten was man alles dran hängt.

Bzgl. Leiterbahnen:

Sofern Platz vorhanden, könnte man die Schraubterminals zwar auf die Platine löten, aber die Leiterbahn dann mit massivem Kuper (10mm^2?) von unten nach oben gestalten (entsprechender Ausschnitt in der Platine zwischen unten und oben?). Ist nur die Frage ob das

a) nicht zu viel Bastelfaktor hat
b) wie man sicherstellt, das von den Schraubterminals zu dem Kupfer ausreichend Querschnitt vorhanden ist, schließlich ist da ja wieder eine Leiterbahn von nöten (wenn auch sehr kurz)

Bzgl. Gehäusematerial habe ich bei oben verlinkten Eastron-Zähler das hier gefunden:

Self-extinguishing UL 94 V-0

Keine Ahnung was das jetzt genau sein soll.

[l0wside]

Die deutsch-tschechische Beschriftung der Bilder ist ja der Knüller

Der Auslegungsstrom ist eine Frage der maximalen Verlustleistung. Mehr als 1W/Kanal würde ich nicht haben wollen. Für 6TE ist die Leiterplattengröße 82x99mm (http://www.industriegehaeuse.de/kuns...e-1050/#c11598), Leiterbahnlänge von unten bis oben also rund 70mm.

Mit diesen Daten bekomme ich bei http://www.leiton.de/leiton-tools-sp...rplatten.html:

• 16A/Kanal: 8mm Leiterbahnbreite bei 35µm Cu (Standard)
• 32A/Kanal: 35mm Leiterbahnbreite bei 35µm Cu (Standard)
• 32A/Kanal: 18mm Leiterbahnbreite bei 70µm Cu (Dickkupfer, ist ca. 20% teurer)

Wenn man die Leiterbahnen auf Ober- und Unterseite aufsplittet, jeweils 3mm Abstand lässt und 4 Kanäle (3xL+N) hat, ergibt sich für die Gesamtbreite der Leiterbahnen:

• 16A, 35µm: 31mm
• 32A, 35µm: 85mm
• 32A, 70µm: 60mm

Mit 16A und 6 TE (halbe Breite einer normalen Schiene im Schrank) reicht also locker eine einzelne Leiterplatte. 32A/35µm geht nicht oder nur mit Zusatz-Leiterplatte oder auf 8 TE. 32A/70µm lassen 39x82mm für die Auswerteschaltung übrig, das ist machbar.

50A wird nur mit entweder richtig dickem Kupfer (210µm) oder mit Hilfslösungen (Drähte einlöten oder von Hand dick verzinnen) gehen - also teuer oder gebastelt.

EDIT: es braucht auch noch die passenden Klemmen. 10mm² oder 16mm² einführen ist nicht ganz trivial. Beispiel http://de.farnell.com/phoenix-contac...ont/dp/1784118 für 16mm², da kostet eine Dreifachklemme schon fast 7 EUR; N ist da noch gar nicht angeschlossen.

Max

[Masifi]

Noch ein kleiner Hinweis:

Allerdings wäre eine Aussage zum Thema Gehäuse nach wie vor hilfreich. Der ADUM kann 10s lang 4kV (http://www.mouser.com/ds/2/609/ADuM1200_1201-279454.pdf, S. 20), das ist völlig unkritisch. Man kann die LP darunter auch noch ausfräsen, um Kriechströme über die Leiterplatte weiter zu reduzieren.

Der ADUM1201 ist für UART und der ADUM1401 für SPI, wird aber wohl ähnlich aufgebaut sein.

Ansonsten super das sich jemand mal über die Normen gedanken gemacht hat. Und wo sie umsetzbar sind, sollten wir sie auch anwenden.

Wenn das Kondensatornetzteil nichts ist: wie wäre es mit dem ST VIPer? http://www.st.com/web/en/resource/te...CD00159053.pdf, S. 7. Die Teile sind nicht teuer, mit der notwendigen Peripherie (Induktivitäten, Cs, Dioden) kommt man vielleicht auf 3 EUR, und hübsch klein ist das Ergebnis auch noch.

sieht super interessant aus.

[tuxedo]

Ähm, was mir gerade so noch einfällt:

Für welchen Nenn- und Grenzstrom wird das Ding ausgelegt?

Zum Thema Blockschaltbild und Spannungsteiler:

http://datenblatt.stark-elektronik.d...schreibung.pdf
Seite 6 der PDF.

Den Zähler hat mein EVU bei mir eingebaut. Zwei Stück davon. Die nutzen untern wohl auch Spannungsteiler.

[l0wside]

Man könnte den /CS prinzipiell auch einfach auf GND legen. Allerdings gibt es Devices, die die fallende Flanke von /CS brauchen, um auf dem SPI aktiv zu werden. Wie sich der ADE7758 da verhält, weiß ich nicht - ihr habt das Datenblatt gründlicher gelesen als ich.

Wenn das Kondensatornetzteil nichts ist: wie wäre es mit dem ST VIPer? http://www.st.com/web/en/resource/te...CD00159053.pdf, S. 7. Die Teile sind nicht teuer, mit der notwendigen Peripherie (Induktivitäten, Cs, Dioden) kommt man vielleicht auf 3 EUR, und hübsch klein ist das Ergebnis auch noch.

Wer noch ein bisschen mehr Lesestoff zum Thema will: http://www.st.com/web/en/resource/te...CD00087237.pdf

Allerdings wäre eine Aussage zum Thema Gehäuse nach wie vor hilfreich. Der ADUM kann 10s lang 4kV (http://www.mouser.com/ds/2/609/ADuM1200_1201-279454.pdf, S. 20), das ist völlig unkritisch. Man kann die LP darunter auch noch ausfräsen, um Kriechströme über die Leiterplatte weiter zu reduzieren.

So, nachgeschaut und grob über die DIN EN 60335-1 drübergeflogen: Doppelte Isolation nach DIN EN 60335-1 (VDE 0700-1) bedeutet 3kV.

Die Stoßspannung für die Anwendung würde ich als 4kV annehmen. Mindestluftstrecke für 4kV ist 3mm. Alternativ kann man die Luftstrecke auch kleiner machen und messen.
Kriechstrecke für 250V Betriebsspannung ist worst case 4mm, für 400V 6,3mm. Ich bin mir unsicher, ob nun 230V oder 400V anzusetzen sind. Ich tendiere aber zu den 230V der Sternschaltung, da mir kein Einzelfehler einfällt, bei dem 400V gegen Masse irgendwo anliegen.
Der ADUM hat 4mm Gehäusebreite, passt also.

Die Norm fordert auch noch, dass elektrische Schläge und Brand nicht auftreten können, wenn eines der folgenden Probleme auftritt:

• Abgefallenes Bauteil (Unterbrechung an einem Pin)
• Kurzgeschlossener Kondensator (Ausnahme: X- und Y-Kondensatoren)
• Kurzschluss zwischen zwei Pins eines Bauteils (gilt nicht für ICs und nicht für Optokoppler; ich würde den ADUM als Optokoppler i.S.d. Norm einstufen)
• Defektes IC oder Bug im µC-Programm

Elektrischer Schlag macht mir keine Sorgen, das erledigt die Isolierung. Brand dagegen kann bei einer losen Lötstelle, über die nennenswert Strom geht, durchaus ein Thema sein; es sollten also Stromwandler mit mehreren Pins verwendet werden.
Wenn der VIPer abfackeln sollte (könnte passieren, wenn der Schalttransistor aus irgendeinem Grund in den Linearbereich gerät), darf das ebenfalls nicht zum Brand führen. Allerdings hat der VIPer eine Übertemperaturabschaltung, man könnte sich also um das Thema irgendwie herummogeln.

Ich habe in den knapp 200 Seiten der Norm sicher noch einiges übersehen. Wer sich auskennt, möge den Rest beitragen

Falls nun jemand auf "Bastelprojekt" hinweist: man muss natürlich die Norm nicht buchstabengetreu erfüllen und auch nicht ins Prüflabor mit dem Ergebnis. Aber die Ersteller der Norm haben sich ausführlich Gedanken gemacht, wie man dafür sorgt, dass die Geräte ungefährlich sind. Und diesen Maßstab sollten wir auch an unser Werk anlegen.

Max