-         

Seite 1 von 3 123 LetzteLetzte
Ergebnis 1 bis 10 von 22

Thema: Chip vor Induktionsstrom schützen

  1. #1
    Neuer Benutzer Öfters hier
    Registriert seit
    30.01.2012
    Beiträge
    8

    Frage Chip vor Induktionsstrom schützen

    Anzeige

    Hallo zusammen,

    ich beschäftige mich seit einiger Zeit mit einem Problem, und brauche noch ein paar Denk-Ansätze. Kurz gesagt, ich möchte einen Schalter nutzen, um eine Funktion an meinem Pi zu schalten. So weit, so einfach.

    Die ganze Pi/Software-Seite ist auch überhaupt kein Problem. Die elektronische Seite ist für mich komplizierter, weil ich da weniger Ahnung habe und die Bedingungen komplizierter sind.

    Es geht um einen Schalter, der am Ende eines ~7 Meter 5x1.5mm² Kabel hängt. Von den 5 Adern sind drei für eine Steckdose genutzt (Phase, Null, Erde), die anderen beiden Adern möchte ich für den Schalter nutzen. Das Kabel ist fest - unterputz - verlegt und kann leider nicht durch ein geschirmtes Kabel ersetzt werden.

    Da es mir etwas zu heiß war, die Kabel direkt an einen GPIO des PIs zu hängen, habe ich einem MCP23017 (I2C Portexpander) dazwischen geschaltet. Im Prinzip funktioniert das auch wunderbar. Ich ziehe einfach über die 7 Meter Kabel einen GPIO-Pin des MCP23017 über den Schalter auf Masse. PullUp macht der MCP23017 intern.

    Funktioniert zuverlässig und gut... aber nur solange keine Last an der Steckdose hängt, die Strom über das selbe Kabel zieht. Das brät mir nämlich sehr zuverlässig den MCP23017 kaputt. Ursache ist wohl die Spannung, die über Induktion von der 230V-Ader für die Steckdose auf meine GPIO-Ader übertragen wird.

    Jetzt grüble ich schon eine Weile hin und her und habe schon an einigen Lösungsansätzen herumexperimentiert. Folgende Ansätze habe ich bis jetzt gefunden:

    Idee 1) Rausfiltern der Wechselspannungs-Anteile mit RC-Gliedern.
    Hier habe ich trotz vielen Rechnungen und Schaltungssimulationen keine günstige R-C-Kombiu gefunden, mit der ich die 50Hz wegfiltern kann. Kann mir jemand sagen, ob dieser Weg überhaut theoretisch geht?

    Idee 2) Spannung für den Schalter auch auf 230V~ setzen, und mit einem AC-Optokoppler auslesen. Hier muss ich von den 230V mit Widerständen/Spannungsteilern auf 1.25V runter, weil die AC-Optokoppler, die ich gefunden habe, nur eine geringe Eingangsspannung haben. Hier müssen rund 1.3 Watt über Widerstände verlohren gehen. Das ist zwar machbar, für meinen Geschmack für ne Dauerlösung aber sehr verschwenderisch.

    Idee 3) "Hochfrequentes" Signal auf die Schaltleitung, und auf der Empfangs-Ader mit einem High-Pass den 50Hz Wechselstrom wegblocken.

    Das ist meine aktuelle Idee. Kann jemand eine Tendenz äußern, ob das vielleicht eine gute Idee sein könnte?

    Oder gibt es eine total naheliegende Lösung, die ich übersehen habe? Ausser "geschirmtes Kabel legen", das möchte ich nämlich wirklich gern vermeiden.

    Ich bin Dankbar für jeden Ideen-Anstoss!

    Vielen Dank,
    Igor

  2. #2
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein Avatar von 021aet04
    Registriert seit
    17.01.2005
    Ort
    Niklasdorf
    Alter
    29
    Beiträge
    4.544
    Was du gemacht hast ist verboten. Was möglich und erlaubt ist wäre mit den 230V ein Relais zu schalten.

    MfG Hannes

  3. #3
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein
    Registriert seit
    27.08.2013
    Ort
    Region Basel
    Alter
    59
    Beiträge
    2.435
    Hallo Igor.

    1. Grundsätzlich ist es verboten im selben Kabel Klein- und Niederspannung zu führen.
    Wenn da einer einen Nagel durch Kabel schlägt, kann dein ganzer Pi, und alles was da dran hängt, unter Netzspannung stehen. Zudem müsste am Pi aller mit 1.5mm² audgelegt sein, um die 16A des LS der Steckdose am Kabel verkraften zu können.

    2. Eine abgeschirmte Leitung bringt dir gar nichts, für Störungen welche über den Steckdosenkreis kommen, da müssten die Adern schon einzeln geschirmt sein.

    3. s geht nur mit einer kompletten galvanischen Trennung zwischen Pi und dem Kreis mit dem Schalter. Zudem muss die Trennung so ausgelegt sein, dass sie 230V standhält. Da gibt es auch wieder Normen, welche einzuhalten sind, z.B. mindestens 3mm Kriechstrecke, Isolation für mindestens 500VDC, EMV usw.

    4. Für den Optokoppler gibt es andere Lösungen. Man kann ein RC-Glied als Vorwiderstand nehmen. Den Widerstand benötigt man um die Einschaltspitze zu begrenzen, damit die LED überlebt, das C bildet dann mit dem R den Vorwiderstand.
    Kann dann so aussehen:
    http://www.bader-frankfurt.de/kapazitivwiderstand.htm
    http://www.ne555.at/2014/index.php/s...v-netzspannung

    Eine andere Möglichkeit ist ein Trennrelais. Auch hier muss man auf den Herrn VDE achten!

    MfG Peter(TOO)
    Manchmal frage ich mich, wieso meine Generation Geräte ohne Simulation entwickeln konnte?

  4. #4
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie Avatar von White_Fox
    Registriert seit
    04.10.2011
    Beiträge
    954
    Es geht um einen Schalter, der am Ende eines ~7 Meter 5x1.5mm² Kabel hängt. Von den 5 Adern sind drei für eine Steckdose genutzt (Phase, Null, Erde), die anderen beiden Adern möchte ich für den Schalter nutzen. Das Kabel ist fest - unterputz - verlegt und kann leider nicht durch ein geschirmtes Kabel ersetzt werden.
    Erstens heißt das nicht "Phase", sondern Außenleiter.
    Zweitens-geht es dir noch gut? Dein Pi oder sonstwelche Komponenten die da nicht hingehören haben an den Adern deiner Leitung nichts, absolut nichts, verloren. Jeder Fachkundige hat dort ein Drehstromsystem zu erwarten, sollte (warum auch immer und so unwahrscheinlich es für dich sein mag) jemand auf die Idee kommen 400V zwischen den zwei als Außenleiter gekennzeichneten Adern abgreifen zu wollen kann das lebensgefährlich werden.

    Für ein derart normwidriges Unterfangen bekommst du von mir jedenfalls keine Hilfestellung außer den guten Rat es sein zu lassen.

    Wenn du bereit bist, auf derart nichtkonforme Bastelleien zu verzichten, hätte ich aber vielleicht eine Idee: Die reguläre 230V-Spannung durch eine galvanisch getrennte Schaltung mit einem hochfrequenten Signal zu überlagern. Theoretisch ist das auch nicht unbedingt zulässig, der EVU findet das gewiss nicht lustig. Allerdings wird man hinter dem Trafo oberspannungsseitig kaum etwas davon mitkriegen wenn das Signal hochfrequent genug und in der Amplitude ausreichend gering ausgeprägt ist, und andereseits ist das Niederspannungsnetz durch lauter Schaltnetzteile so oberwellenverseucht daß es auf einen kleinen Sender wohl nicht mehr ankommt. PowerLAN macht übrigens auch nichts anderes.

    Allerdings solltest du bei diesem Vorhaben definitiv ganz genau wissen was du da tust. Dazu gehört u.a. auch die anwendungsgerechte Auswahl der Bauelemente, insbesondere der, mit denen du deine Schaltung galvanisch entkoppeln willst. Deinem Eingangspost nach zu urteilen bin ich mir aber nicht sicher, ob du dieses Wissen auch hast.

  5. #5
    Unregistriert
    Gast
    Zitat Zitat von 021aet04 Beitrag anzeigen
    Was du gemacht hast ist verboten. Was möglich und erlaubt ist wäre mit den 230V ein Relais zu schalten.

    MfG Hannes
    Bitte nenne mir den konkreten Paragrafen des deutschen Gesetzes, der mich daran hindern sollte.

    Bis dahin fühle ich mich frei, mit meinem Kabel in meinem Haus zu machen was ich will.

  6. #6
    Neuer Benutzer Öfters hier
    Registriert seit
    30.01.2012
    Beiträge
    8
    Zitat Zitat von Peter(TOO) Beitrag anzeigen
    Wenn da einer einen Nagel durch Kabel schlägt, kann dein ganzer Pi, und alles was da dran hängt, unter Netzspannung stehen.
    Ich verstehe den Punkt. Könnte man sich da mit einem Überspannungsschutz vor dem PI absichern?

    Zitat Zitat von Peter(TOO) Beitrag anzeigen
    Zudem müsste am Pi aller mit 1.5mm² audgelegt sein, um die 16A des LS der Steckdose am Kabel verkraften zu können.
    Hier wittere ich ein Missverständniss. Ich möchte nicht die 230V / 16A der Steckdose in den Pi schicken. Es geht um andere Adern im selben Kabel, die erstmal nichts mit der Netzspannung zu tun haben.



    Zitat Zitat von Peter(TOO) Beitrag anzeigen
    4. Für den Optokoppler gibt es andere Lösungen. Man kann ein RC-Glied als Vorwiderstand nehmen. Den Widerstand benötigt man um die Einschaltspitze zu begrenzen, damit die LED überlebt, das C bildet dann mit dem R den Vorwiderstand.
    Kann dann so aussehen:
    http://www.bader-frankfurt.de/kapazitivwiderstand.htm
    http://www.ne555.at/2014/index.php/s...v-netzspannung
    Vielen Dank, sehr wertvoller Hinweis! In die Richtung werde ich mal recherchieren.

    Zitat Zitat von Peter(TOO) Beitrag anzeigen
    Auch hier muss man auf den Herrn VDE achten!
    Der ist ja zum glück nicht immer in vollem Unfang für jeden bindend.

    Alles Gute,
    Igor

  7. #7
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie Avatar von White_Fox
    Registriert seit
    04.10.2011
    Beiträge
    954
    Bitte nenne mir den konkreten Paragrafen des deutschen Gesetzes, der mich daran hindern sollte.

    Bis dahin fühle ich mich frei, mit meinem Kabel in meinem Haus zu machen was ich will.
    In den Gesetzen heißt es, daß du, wenn du eine elektrische Anlage errichten willst, diese so beschaffen sein muß, daß nach den anerkannten Regeln zum aktuellem Stand der Technik ein Unfall sicher ausgeschlossen werden kann. Sinngemäß jedenfalls...die relevantesten Gesetzestexte bestehen seltsamerweise aus gerade mal zwei Paragraphen. Sofern du NICHT nach VDE gebaut hast wird jedes Gericht ersteinmal davon ausgehen, daß du diese Regeln mißachtet hast. Dann mußt du nachweisen, daß du die Sicherheitsanforderungen trotzdem erfüllt hast.
    Letzteres wird der TS nicht können, und ersteres ist definitiv der Fall. Die Sicherheitsanforderung ist aus meiner fachlichen Sicht jedenfalls grob verletzt und ich bin mir sicher, das wird jeder Gutachter auch so sehen.

    Zu deinem Freiheitsgefühl solltest du mal in die ABGs deines Energieversorgers schauen. Egal was du für eine Ausbildung hast (wenn du überhaupt eine hast), dürftest du in deiner Wohnung nichtmal eine Lampe aufhängen sofern du keine Zulassung deines Netzbetreibers hast.

    Meine Fresse, manche Menschen sollte man lieber geradezu ermutigen dumme Dinge zu tun anstatt sie zu warnen.

  8. #8
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein Avatar von 021aet04
    Registriert seit
    17.01.2005
    Ort
    Niklasdorf
    Alter
    29
    Beiträge
    4.544
    @unregistriert
    Ich kenne den konkreten Paragrafen nicht, es ist aber verboten. Das steht in der VDE bzw für Österreich in der ÖVE (sind jedoch ähnlich).

    Grundsätzlich kannst du mit "deinem" Kabel machen was du willst. Nur wenn dein Haus/Wohnung wegen Fahrlässigkeit (und ignorieren der Vorschriften) abbrennt will ich deine Rechtfertigung bei der Versicherung sehen. Du kannst dann nur hoffen das niemand zu schaden kommt. Abgesehen davon darf man normalerweise ohne Ausbildung nichts an die Installation machen (da du keine Vorschriften kennst).

    Etwas zu spät.

    @white_fox
    Dem letzten Satz stimme ich voll zu.

    MfG Hannes

  9. #9
    Neuer Benutzer Öfters hier
    Registriert seit
    30.01.2012
    Beiträge
    8
    Ich beschäftige mich ernsthaft mit der Materie, ich bin Dankbar für jeden Hinweis auf eine realistische Gefahr, ich gehe vermutlich vorsichtiger vor als 95% aller gelernten Eletriker... und alles was ihr habt ist dieser Satz:

    Zitat Zitat von White_Fox Beitrag anzeigen
    Meine Fresse, manche Menschen sollte man lieber geradezu ermutigen dumme Dinge zu tun anstatt sie zu warnen.
    Danke für diese Demonstration des gekonnten schwarz-weiß denkens...

  10. #10
    Benutzer Stammmitglied Avatar von multimeter
    Registriert seit
    10.01.2006
    Ort
    Berlin
    Beiträge
    52
    Zitat Zitat von LumixIgor Beitrag anzeigen
    Danke für diese Demonstration des gekonnten schwarz-weiß denkens...
    Hallo Igor,

    ich glaube gemeint war der Kollege "Unregistriert" und nicht du.

    Gruß, multimeter

Seite 1 von 3 123 LetzteLetzte

Ähnliche Themen

  1. Leiterplatte vor Feuchtigkeit schützen
    Von Olle_Filzlaus im Forum Elektronik
    Antworten: 8
    Letzter Beitrag: 20.04.2014, 11:50
  2. [ERLEDIGT] Servos vor dem Hitzetod schützen?
    Von Joran im Forum Motoren
    Antworten: 3
    Letzter Beitrag: 05.12.2013, 15:57
  3. Kupfer vor Oxidation schützen
    Von Der Eisvogel im Forum Elektronik
    Antworten: 8
    Letzter Beitrag: 30.10.2013, 15:45
  4. ADC vor Störung schützen
    Von DevU im Forum Sensoren / Sensorik
    Antworten: 14
    Letzter Beitrag: 13.06.2013, 20:46
  5. Atmel µC IO vor Überspannung schützen
    Von Steffen44 im Forum Elektronik
    Antworten: 5
    Letzter Beitrag: 08.01.2007, 20:23

Berechtigungen

  • Neue Themen erstellen: Nein
  • Themen beantworten: Nein
  • Anhänge hochladen: Nein
  • Beiträge bearbeiten: Nein
  •