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

[l0wside]

Ich bin hin- und hergerissen. Interne Sensoren fände ich die sauberere Lösung, auf der anderen Seite mag ich in der Verteilung ungern herumbasteln (ein eigenes Gerät in der zentralen Zuleitung ist eine ganz andere Nummer als mal eben einen Aktorkanal auf eine andere Reihenklemme zu legen). Außerdem könnte man externe Sensoren auch mal kurz an einem einzelnen Stromkreis anklemmen.

Die 4 TE kommen vor allem daher, dass man ja vier Leitungen anklemmen muss, dazu drei Stromsensor-Eingänge und die Busklemme. Die Elektronik braucht gar nicht so viel Platz, SMD sei Dank.

Hat jemand einen sinnvollen Vorschlag, wie man die externen Stromsensoren anschließt? Schraubklemmen sind nicht verwechslungs- und verpolgeschützt, mir wäre sympathisch, wenn hier etwas Verpolsicheres, Gestecktes, gegen Herausfallen Geschütztes zum Einsatz käme. Mehr oder weniger willkürliches Beispiel: http://de.farnell.com/te-connectivit...-9b10-00002068
Spezielle Isolation der Stromsensor-Verbinder gegen 230V ist m.E. nicht notwendig, da kein SELV, sondern FELV. Das heißt, man kann die zugehörigen Drähte so ziemlich frei im Schaltschrank verlegen, im Gegensatz z.B. zu KNX, wo der Mantel ja draufbleiben muss.

Max

[tuxedo]

Bei mir sitzen Zähler und Verteilung in separaten Schränken. Im Zählerschrank hab ich aber noch prima Platz für das Teil. Und da es für 3 Phasen ausgelegt sein wird, macht es hier auch am meisten Sinn: Direkt an der Überleitung vom Zählerschrank zum direkt daneben gelegenen Verteilerschrank.

Wäre es eine 1-phasige Ausführung, dann würde ich das hier und da auch im Verteiler einbauen um dort einzelne Verbräuche zu messen. Aber ein 3-phasiges Gerät schreit nach zentralem Anschluss. Und da stört mich es weniger dass ich die Leitungen kurz abklemmen/umklemmen muss um das Gerät in Betrieb zu nehmen.

Der "Anfänger" wird es aber eher abschrecken wenn er die Leitung nicht nur abklemmen, sondern "durchtrennen" muss um das Ding einzubauen. Für den wird es einfacher sein die Kabel nach herausnehmen der Haupt-Sicherung kurz abzuklemmen, durch den Sensor zu führen und wieder anzuklemmen.


Bzgl. Anschluss externen Sensoren:

Enertex macht es soweit ich das gesehen hab über Schraubklemmen. Viele DIY-Bastelprojekte nehmen 3,5mm Klinken-Buchsen/Stecker. Die wenigsten werden da auf die Idee kommen einen Kopfhörer anzuschließen ;-)
"Komplizierte" Steckverbindungen sind wieder aufwendiger für den einzelnen zu beschaffen. Deshalb --> KISS.



Was ist eigentlich aus der Idee geworden die Variante mit zwei Optionen anzustreben?
Sprich: Je nach Bestückung der Platine entweder interne Sensoren oder externe Sensoren. Dürfte doch nicht allzu aufwendig sein das im Platinenlayout zu berücksichtigen. Dann kann jeder wählen wie er es haben möchte und es gibt kein "finales Entweder Oder".

[tuxedo]

Ich habe mal ein Google Docs Dokument angefangen und zum lesen freigegeben:

https://drive.google.com/folderview?...3c&usp=sharing

Wer Schreibrechte haben will meldet sich bitte bei mir, dreamy1 oder Masifi mit einem gültigen Gmail-Konto.

[tuxedo]

So, denke das meiste habe ich zusammengefasst. Sind doch recht viele offene Fragen die so zwischen den Zeilen versteckt waren.

[l0wside]

Ich überlege gerade, ob es nicht schick wäre, einen self-powered Sensor zum Drüberklemmen zu bauen, der dann per Funk die Werte ausgibt. Der kann zwar nur die Scheinleistung berechnen, aber das wäre ja auch schon etwas. Anbindung z.B. per EnOcean.
Nur bei sehr kleinen Strömen könnte es mit der Energieversorgung hapern.

---

Back to topic: die Klinke ist mir weniger sympathisch, da nicht gegen versehentliches Herausziehen geschützt. Dann lieber Schraubklemmen.

EDIT: hat sich mit Alex´ Dokument überschnitten. Alex, magst du es einarbeiten? Die Maße unten allerdings passen nicht so 100%ig.

Zum Kombigerät: das geht natürlich, das Gerät mit externen Sensoren wird aber vermutlich nicht kleiner werden als das mit den internen. Grund: mit externen Sensoren brauche ich genauso viele (Klinke) oder noch mehr (Schraubklemmen) Verbinder als mit internen. Nur der Querschnitt kann kleiner werden.

Grobe Skizze des Ganzen (wozu Excel nicht alles gut ist...): 2015-11-27_14h27_50.png



L1...L3 und N sollten klar sein; N braucht nicht durchgeschleift zu werden, da nur Bezugspotenzial.
S1...S3 sind die Anschlüsse für externe Stromsensoren. L1...L3 oben werden dann zwar nicht gebraucht, aber sonst brauchen wir zwei verschiedene Leiterplatten.

Für die Einführung würde ich entweder Wago 2716 verwenden (1,5...16mm², Rastermaß 15mm, werkzeuglose Montage) oder Phoenix 1709704 (6-16mm², Rastermaß 10mm, Käfigzugklemme, deutlich teurer). Im Gerät selbst, wie von Hamerheat angeregt, dann mit dickem Kupferdraht (ich würde je Kanal 2x4mm² einlöten).

Max

[tuxedo]

Die Drahtlos-Variante klingt interessant, ist, wie ich finde, aber etwas "advanced".

Back to topic: die Klinke ist mir weniger sympathisch, da nicht gegen versehentliches Herausziehen geschützt. Dann lieber Schraubklemmen.

"Huch, war ist da schon wieder jemand im offenen Verteiler an den Sensorkabel hängen geblieben und hat die im vorbeigehen rausgezogen ??".
Naja. Denke nicht dass das allzuhäufig vorkommen wird. Die Stecker werden ja hoffentlich hinter der Abdeckung des Verteilers eingesteckt. Wenn der Sensor auch noch zum klipsen ist, dann kann man schnell ohne Schraubendreher einen Sensor mal umverlegen.

Zum Kombigerät: das geht natürlich, das Gerät mit externen Sensoren wird aber vermutlich nicht kleiner werden als das mit den internen. Grund: mit externen Sensoren brauche ich genauso viele (Klinke) oder noch mehr (Schraubklemmen) Verbinder als mit internen. Nur der Querschnitt kann kleiner werden.

Korrekt, das Kombigerät (kombi was das Layout betrifft, nicht hybrid im Sinne von intern + extern gemischt) lässt das Gehäuse in der Worst-Case bleiben. ABER dafür sind dann Sammelbestellungen einfacher (weil nur ein Modell) und man kann sich auch erst kurz vor dem Zusammenbau für eine Richtung entscheiden, oder kann zur Not auch noch umrüsten.

Wenn wir es schaffen die Kombiversion in 6TE unter zu bringen sind wir immer noch - so finde ich - akzeptabel klein, für das was das Gerät bietet und auch kosten wird.
Die eierlegende Wollmilchsau werden wir nicht gebacken bekommen, aber einen guten Kompromiss finden wir sicher.

Wenn ich mir das Layout aber so anschaue: Du rechnest 4TE für die Anschlüsse L1/2/3/N und für die Busklemme 2TE?
Busklemme müsste man mit 1TE hinbekommen. Die Anschlüsse für die externen Sensoren dürften nicht wirklich 3TE brauchen. Da sollten 2TE ausreichend sein.
Somit wären wir bei 5TE, sofern wir darin die Sensoren, den Arduino und ausreichend Sicherheitsabstand hinbekommen.

Evtl. schafft man es sogar die Sensor-Klemmen/Buchsen so zu routen, dass man sie statt den L-Klemmen oben in die ersten 3TE rein bekommt. Dann noch die Busklemme daneben, und wir wären bei 4TE... Wenn's mit dem Rest nicht zu eng wird.

Bezüglich der Klemmen:

Wegen mir muss es keine Werkzeuglose Steckklemme sein. Eine anständige Schraubklemme ist doch sicher nich tteurer, oder?. Bei den Strömen mag ich Schrauben halt irgendwie lieber ;-)

Im Gerät selbst, wie von Hamerheat angeregt, dann mit dickem Kupferdraht (ich würde je Kanal 2x4mm² einlöten).

Hey, das war doch meine Idee?! https://knx-user-forum.de/forum/%C3%B...627#post880627

[l0wside]

Ups, sorry, wenn ich deine Idee fälschlich Hamerheat zugeschrieben habe.

Anbei mal eine erste Platzierungsstudie mit den fetten Wagos und den von Hamerheat vorgeschlagenen Stromsensoren in 4 TE.
2015-11-27_15h34_10.png

Leiterplatte ist wg. Eagle Light gedreht, Außenmaße abgestimmt auf Reichelt CB HUTKIT 4 (Maße dürften bei anderen Lieferanten nur mäßig abweichen). Die Busklemme ist tatsächlich unkritisch, die Klemmen ebenfalls, aber bereits ein Stromsensor (der Kasten in der Mitte entspricht den Maßen eines AC1075) ist deutlich zu groß.

Mit den von mir mal vorgeschlagenen Teilen (CS187L) sieht es etwas besser aus, passt aber auch nicht wirklich rein:
2015-11-27_15h44_23.png

An 6 TE wird also wohl kein Weg vorbeiführen.

Max

[Masifi]

Ok dann würde ich mal sagen wir arbeiten jetzt mit einem 6TE Gehäuse wie es I0wside gezeichnet hat. Wenn wir später sehen das wir es auch in ein 5TE Gehäuse bekommen, dann kann man das Layout ja relativ leicht anpassen.

[tuxedo]

Okay, mit 5TE "könnte" es dann aber gehen. Ist zwar ein ungerades Format, aber kleiner als 6TE.
Die Talema-Wandler sehen auf dem Foto im Datenblatt so klein aus. Aber wenn deine Maße stimmen, sind das echte Brummer.

Hat du einen Link zum CS187L ? Hab da jetzt im Thread nix gefunden? Und Oma Google liefert bei CSL immer nur ein Zündschloss :-(

Masifi
Naja, wieso mit 6TE anfangen zu basteln? Max sieht ja recht schnell ob 5TE reichen und kann dann auf 6 hoch gehen. Ging ja jetzt auch recht fix.

[l0wside]

http://www.mouser.de/search/ProductD...tualkeyCSE187L

Ich hatte oben übrigens mit 4 TE gezeichnet. Die Phoenix-Klemmen statt der Wagos helfen ein bisschen:
2015-11-27_15h50_18.png

Die türkise Kontur entspricht in etwa der Phoenix-Hochstromklemme. Die Wago habe ich zur Vergleichbarkeit dringelassen.

Die Stromsensoren müssen aber trotzdem nebeneinander, da führt aus mehreren Gründen (kurze Wege, Abstände, Platzbedarf) kein Weg vorbei. Mit 5 TE wüsste ich jetzt immer noch nicht so recht, wo der Atmel und die Busbeschaltung hinsollen - etwas mehr als Null Fläche brauchen die auch. ADE7758, ADUM, galvanische Trennung und Spannungsversorgung brauchen auch noch ein bisschen Platz. 6TE wird schon sportlich.
Für Eagle Light wird die LP übrigens zu groß. Hat jemand Erfahrung mit KiCad?

Max

[Masifi]

Ich finde es immer einfacher "größer" anzufangen und dann zu schauen wo man hinkommt, anstatt "klein" und ständig versucht irgendwas unterzubekommen. Das Gehäuse soll nicht der ausschlaggebende Grund sein. Die Komponenten darin sind die Wichtigeren.

Ich finde diese Anordnung auch nicht schlecht:
http://www.rakuten.de/produkt/finder...299583306.html


Man muss auch nicht alles auf der unteren Platine unterkriegen, wir können Raum des Gehäuses auch nutzen. Für Bus-Transceiver und/oder Controller.

[Masifi]

oder so:
http://boutique.semageek.com/461-126...ind-io-kit.jpg

[tuxedo]

Von der Praxis her könne es gängiger/praktischer sein unten rein und oben raus zu fahren, und nicht unten rein+raus oder?

Bzgl. der vorgehensweise bei der Größe: Wollen wir das nicht Max überlassen, wenn er sich gerade die Mühe macht das heraus zu finden?

BZgl. der Platinengröße:

Können die Basisplatine die unten im Gehäuse liegt auch 2-teilen. links für 230V, rechts für alles andere. Und dazu noch die oben liegende Platine für ggf. Display und alles was unten nicht mehr drauf passt.,

[Masifi]

Ich bringe nur Vorschläge und Ideen ein, keine Anforderungen :-)

[tuxedo]

Ich bringe nur Vorschläge und Ideen ein, keine Anforderungen :-)

Und wir diskutieren ja auch nur frei miteinander ;-)