Liebe Leute, meine Hausautomatisierung umfasst u.a. ein Gartenbewässerungssystem und eine beleuchtete Hausnummer an der Straße. Vor Kurzem ist ein Blitz in etwa 1km Entfernung eingeschlagen und hat, höchstwahrscheinlich über eine induktive Einkoppelung in die im Garten verlegten Steuerleitungen, drei der CAN-Transceiverbausteine des Systems zerstört. Ich denke daher über Blitzschutzmaßnahmen nach. Eine Übersicht der Hausautomatisierung ist in https://wiki.wangnick.de/doku.php?id=t5 abgebildet. t5_lamp, t5_sensorbox und die 13 Ventile G1251 befinden sich in einiger Entfernung vom Haus im Garten und werden über vier Kabel A-2YF(L)2Y von 5m, 65m, 60m und 110m Länge angesteuert und mit Strom versorgt. Alle Kabel laufen an einer Stelle ins Haus und sind dann an der Gartenventilsteuerung t5_valves (https://wiki.wangnick.de/doku.php?id=t5_valves) angeschlossen. t5_valves wird über ein 15V-Steckernetzteil ohne Schutzkontakt mit Strom versorgt. In der unmittelbaren Nähe befindet sich jedoch die Potentialausgleichsschiene der PV-Wechselrichter. Von t5_valves aus laufen CAN-Bus und 15V/9V zu weiteren Knoten im Haus. t5_mqtthub setzt dann die Daten vom CAN-Bus auf Ethernet über. Zu Debuggingzwecken ist zur Zeit database, ein Raspberry Pi 4B, auch am CAN-Bus angeschlossen. Wie würdet ihr hier vorgehen? Ich bin bereit, t5_valves neu zu konstruieren und Gasentladungsableiter und TVS-Dioden ähnlich z.B. https://www.ta.co.at/zubehoer/can-ues/ vorzusehen. Aber lässt sich ein Überspannungsereignis wie ein Blitzschlag in der Nähe überhaupt auf einer solchen Platine mit Dupont-Steckern und Pfostenverbindern beherrschen? Sollte ich jedes Ventil einzeln absichern, oder eher t5_valves opfern und den Impuls erst auf der 15V-Versorgungsschiene abfangen? Sollte ich zudem die Schirmung der Außenkabel erden? Und vor allem: Handle ich mir bei Ableitung auf den Potentialausgleich im Fall der Fälle eventuell viel schlimmere Schäden z.B. der PV ein? LG, Sebastian
Sebastian W. schrieb: > Aber lässt sich ein Überspannungsereignis wie ein Blitzschlag in der > Nähe überhaupt auf einer solchen Platine mit Dupont-Steckern und > Pfostenverbindern beherrschen? a) keine Leiterschleifen (hattest du vermutlich nicht) b) alle Adern von einer Zentrale zum Ventil parallel führen (ergibt sich, wenn nur 1 Kabel dorthin verlegt wird) c) Abschirmung schadet nicht, muss an der Zentrale an den Potentialausgleich, jedenfalls GND an GND der Schaltung an PE also statt SELV lieber PELV. d) nichts empfindliches am Ventil, nur ein Ventil, ggf. Freilaufdiode oder Snubber e) an der Schaltung gute EMV Kondensatoren von jeder Ader an Masse, ggf. sogar PI Netzwerke als CLC Kombinationen f) um das gesamte Kabel eine Ferrithülse. g) Netzteil nah an Zentrale (in ihr integrieren). Dann sollte der Blitz abgeleitet werden an PE. Dabei kann das Potential von PE und damit der gesamten Schaltung der Zentrale für Mikrosekunden auf hunderte Volt angehoben werden, aber da alles mit ihr verbunden ist und EMV abgeblockt entsteht keine schädliche Differenzspannung. Die Zentrale darf natürlich mit nichts anderem (Ethernet, Hausbus) verbunden sein, nimm ggf. Funk. Bleibt der direkte Blitz-Treffer..Wenn das Haus keine Blitzschutzanlage hat ist das dann Pech..Ansonsten müsste man jede Kabeldurchfuhrung nach innen absichern. Aufwändig und teuer.
Sebastian W. schrieb: > vier Kabel A-2YF(L)2Y von > 5m, 65m, 60m und 110m Länge angesteuert und mit Strom versorgt. Jedes Kabel ist eine schöne Antenne. Rechne damit, dass alle Eingänge und Schaltnetzeile ein Opfer sind. Deswegen sollte frühzeitig auf Wartungsfreundlichkeit und schnelle Austauschbarkeit geachtet werden. WENN der Blitz direkt einschlagen sollte, glüht selbst der dicke Blitzableiter und der Rest ist wohl eher eine Versicherungsfrage oder ein Häufchen Asche.
Sebastian W. schrieb: > höchstwahrscheinlich über > eine induktive Einkoppelung in die im Garten verlegten Steuerleitungen, > drei der CAN-Transceiverbausteine des Systems zerstört. Waren die Leitungen geschirmt? Verlege geschirmte Leitungen und lege den Schirm auf die Potenzialausgleichsschiene auf. Merke aber, nur an einem Ende wird der Schirm auf Erdpotential aufgelegt!
Sebastian W. schrieb: > Vor Kurzem ist ein Blitz in > etwa 1km Entfernung eingeschlagen und hat, höchstwahrscheinlich über > eine induktive Einkoppelung in die im Garten verlegten Steuerleitungen, > drei der CAN-Transceiverbausteine des Systems zerstört. Ich denke daher > über Blitzschutzmaßnahmen nach. Dann ist die Wahrscheinlichkeit, dass nochmals ein Blitz einschlägt, verschwindend gering! Lass den Aufwand und schliesse eine passende Hausratversicherung und Gebäudeversicherung ab. Ich hatte von 15 Jahren einen direkten Blitztreffer in meine Antenne. Alle Elektrogeräte im Haus waren defekt incl. des Telefonverteilers der Telekom in der Straße. Wurde alles von den Versicherungen übernommen. Und das Beste: bisher hat noch kein weiterer Blitz eingeschlagen! P.S.: Antenne war vorschriftsmäßig geerdet!
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Sebastian W. schrieb: > höchstwahrscheinlich über eine induktive Einkoppelung Möglich, aber es könnte trotzdem noch die Schrittspannung des abfließenden Blitzstromes im Boden gewesen sein.
Als Schüler habe ich einen offenen UKW-Dipol (nur 1,36m) während des Gewitters im Zimmer an ein 100µA Drehspulinstrument gehangen. Der Zeigerausschlag war bei einigen Blitzen in der Nähe schon beachtlich (ca.80µA)! Dein 60m Draht kann mehr einsammeln!
Michael B. schrieb: > a) keine Leiterschleifen (hattest du vermutlich nicht) > b) alle Adern von einer Zentrale zum Ventil parallel führen (ergibt > sich, wenn nur 1 Kabel dorthin verlegt wird) Beides ist der Fall. > c) Abschirmung schadet nicht, muss an der Zentrale an den > Potentialausgleich, jedenfalls GND an GND der Schaltung an PE also statt > SELV lieber PELV. Schirmung an PE ist eine Maßnahme. GND an PE eine zweite, aber ist das gut? Ich frage mich wirklich, was genau in einem geschirmten Kabel passiert, wenn ein Blitz darin Strom induziert, und was dabei eine Erdung des Schirmes genau verändert. Gibt es da irgendwo eine detaillierte Erklärung mit Herleitung? > d) nichts empfindliches am Ventil, nur ein Ventil, ggf. Freilaufdiode > oder Snubber In den Ventilkästen sind inzwischen nur die Kabel über Stecker an den 1-3 Ventilspulen angeschlossen, sonst nichts. > e) an der Schaltung gute EMV Kondensatoren von jeder Ader an Masse, ggf. > sogar PI Netzwerke als CLC Kombinationen > f) um das gesamte Kabel eine Ferrithülse. Wozu dies? Die Ventilinduktivität bremst eh den Stromanstieg signifikant (ich messe die Steigung sogar zur Ventilerkennung), und die Kabelkapazität ist mMn verlachlässigbar, oder? > g) Netzteil nah an Zentrale (in ihr integrieren). Gut, aber warum dies? Zur Zeit ist das Steckernetzteil ca. 50cm oberhalb der Zentrale in einer Aufputzsteckdose (der ich wohl auch noch einen Überspannungsfeinschutz verpassen werde). Im Schaltschrank des Hauses sind übrigens L123 und N über DG MOD 275 (Typ 2+3) mit PE verbunden. LG, Sebastian PS: Noch etwas zu a): Ich habe zwar keine Leiterschleifen, wohl aber natürlich Ventilspulen. Die werden, schätze ich, nicht untätig bleiben, wenn das Magnetfeld des Blitzstromtrichters durch sie hindurchrauscht?
Lu schrieb: > Als Schüler habe ich einen offenen UKW-Dipol (nur 1,36m) während des > Gewitters im Zimmer an ein 100µA Drehspulinstrument gehangen. Der > Zeigerausschlag war bei einigen Blitzen in der Nähe schon beachtlich > (ca.80µA)! Dein 60m Draht kann mehr einsammeln! Das kann man mit einer Ganzwellenschleife/Oblong leicht, und bedeutend eindrucksvoller noch toppen. Nicht allzuweit entfernte Blitze induzieren Spannungen, die fuer eine Bogenentladung an einem PL-Stecker am Kabelende ausreichen. Mehrfachblitze "blasen" dann diese Entladung auch noch weiter auf. Dazu traegt auch die transformatorische Wirkung der nicht abgeschlossenen (50 Ohm) Leitung weiter bei. Das einzige was im Aussenbereich Sicherheit verspricht und auch einhaelt, ist die Verwendung von Lichtwellenleitern, und die Speisung der Baugruppen aus einem gepufferten Pb-Akku.
Michael B. schrieb: > Die Zentrale darf natürlich mit nichts anderem (Ethernet, Hausbus) > verbunden sein, nimm ggf. Funk. Tja. Wie in der Übersicht erkennbar ist die Ventilsteuerzentrale über den CAN-Bus mit einem CAN-MQTT-Umsetzer verbunden, und dieser über Ethernet mit einem Switch, und dieser Switch über Ethernet mit drei anderen Switches, und über weitere Switches und eine Powerline sind reichlich Geräte erreichbar die möglichst heil bleiben sollen. Würde ein Blitz denn über mehrere der in jeder Buchse verbauten Transformatoren springen? Lu schrieb: > Deswegen sollte frühzeitig auf > Wartungsfreundlichkeit und schnelle Austauschbarkeit geachtet werden. Wie gesagt, ich habe gerade drei CAN-Transceiver ganz wartungsfreundlich ersetzt, und mir jetzt davon einen Vorrat angelegt. Cha-woma M. schrieb: > Waren die Leitungen geschirmt? > Verlege geschirmte Leitungen und lege den Schirm auf die > Potenzialausgleichsschiene auf. Ist als Maßnahme angedacht, s.o. Helmut -. schrieb: > schliesse eine passende Hausratversicherung und Gebäudeversicherung ab Ist der Fall. Mir geht es vor allem um den Aufwand, alle Gerätschaften neu bzw. vom Backup zu installieren. Helmut -. schrieb: > Ich hatte von 15 Jahren > einen direkten Blitztreffer in meine Antenne. Alle Elektrogeräte im Haus > waren defekt incl. des Telefonverteilers der Telekom in der Straße. Hier steht eine große Eiche am Haus, deren Krone das Dach z.T. überragt. Wenn die explodiert wird wohl das Dach dran glauben. On the positive side haben wir inzwischen FTTH und also mit Kupfertelefonie kein Problem mehr. Dieter D. schrieb: > Möglich, aber es könnte trotzdem noch die Schrittspannung des > abfließenden Blitzstromes im Boden gewesen sein. Ob diese Spannungsdifferenzen ausreichen, im Boden die äußere Isolation des A-2YF(L)2Y zu durchschlagen? LG, Sebastian
Sebastian W. schrieb: > Vor Kurzem ist ein Blitz in etwa 1km Entfernung eingeschlagen und hat, > höchstwahrscheinlich über eine induktive Einkoppelung in die im Garten > verlegten Steuerleitungen, drei der CAN-Transceiverbausteine des Systems > zerstört. 1. Km? Und es war keine Eimerkette da um die freie Energie abzuschöpfen? Muß das gleich der Zentrale melden, wir brauchen jeden Tropfen. Andererseits könnt man sich auch auf den Standpunkt stellen und sagen: Blitzentladungen gibt es seit Aeonen, man hat damit leben gelernt. Zum wirklichen Problem sind sie erst geworden, seit sie die Bequemlichkeit stören können, in erster Instanz hat man Versicherungen dagegen ins Leben gerufen, wirklich gefruchtet hat das nicht. Unrentabel wenn alle vom gleichen Kuchen fressen wollen. In zweiter sucht man nun mehrere Kiloampere sich erbarmungslos seinen Weg suchenden Stroms binnen Nanosekunden via haardünner Drähtchen vom Smarthome fernzuhalten. Erbärmlich. Es macht simpel PENG, wen es trifft, den triffts. Sebastian W. schrieb: > Vor Kurzem ist ein Blitz in etwa 1km Entfernung eingeschlagen und hat, > höchstwahrscheinlich über eine induktive Einkoppelung in die im Garten > verlegten Steuerleitungen, drei der CAN-Transceiverbausteine des Systems > zerstört. Ich denke daher über Blitzschutzmaßnahmen nach. Tragisch, tatsächlich. Keine Ahnung wie man vor gerade mal vor hundert Jahren noch an ein warmes Bett gekommen ist. Meinem Dafürhalten nach ist das das höchste aller Güter, das Sankt-Florians-Prinzip hilft gegen Naturgewalten nicht. Und auch keine Hutschiene im Verteilerkasten. Die verbiegt der Strom wie ich Bahnschienen. DerSchmied
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Sebastian W. schrieb: > Ob diese Spannungsdifferenzen ausreichen, im Boden die äußere > Isolation des A-2YF(L)2Y zu durchschlagen? Man kann damit rechnen. Es tritt immer der dümmste Fall ein. https://www.alamy.de/fotos-bilder/blitzschaden.html?sortBy=relevant
Sebastian W. schrieb: > Dieter D. schrieb: >> Möglich, aber es könnte trotzdem noch die Schrittspannung des >> abfließenden Blitzstromes im Boden gewesen sein. > > Ob diese Spannungsdifferenzen ausreichen, im Boden die äußere > Isolation des A-2YF(L)2Y zu durchschlagen? Wenn die Ventilanschlüsse irgendwo eine Verbindung mit der Erde bekommen hatten, kann das schon mal passieren. Es gibt aber auch noch die kapazitive Einkoppelung durch das el-magn-Feld oder auch dem Schrittspannungspuls vor Ort. Diese addiert sich in der Regel zur induktiven Einkopplung.
Sebastian W. schrieb: > Wozu dies? Beim Blitz ist der Anstieg dI/dt und damit am induktiven Leitungswiderstand dU/dt besonders schnell. So schnell, dass die Ausbreitungsgeschwindigkeit in der Leitung eine Rolle spielt. Dinge, die per Draht miteinander verbunden sind, haben also für us nicht dieselbe Spannung, sondern ggf. hunderte V abweichend. Nur Dinge, die räumlich auf allerkürzestem Weg verbunden sind, bleiben ungefährlich. Und weil der Blitz ein Impulsereignis ist, kann man sogar Leitungen unterschiedlicher Spannung (GNF und plzs, Signal und Masse) miteinander verbinden in dem msn einen (Keramik MLCC) Kondensator zwischen ihnen anbringt. Daher das Verbinden von allen Leitungen untereinander durch Kondensatoren. Dann überträgt sich der Impuls an diese Stelle gleich auf alle Leitungen, die Differenzen bleiben harmlos. > Gut, aber warum dies? Auch hier: kurze Kabel, beim Blitz darfst du die Schaltung nur lokal betrachten, was weiter weg als 30cm ist spielt keine Rolle weil die Lichtgeschwindigkeit da erst mal hinkommen muss. Sebastian W. schrieb: > Ich habe zwar keine Leiterschleifen, wohl aber natürlich Ventilspulen. > Die werden, schätze ich, nicht untätig bleiben, wenn das Magnetfeld des > Blitzstromtrichters durch sie hindurchrauscht? Macht nicht so viel, weil die Spulendrahte auch Kapazität untereinander haben die schnelle Spannungsänderungen puffern und sowieso nur der Gradient einwirkt. Sebastian W. schrieb: > Tja. Wie in der Übersicht erkennbar ist die Ventilsteuerzentrale über > den CAN-Bus mit einem CAN-MQTT-Umsetzer verbunden, und dieser über > Ethernet mit einem Switch, und dieser Switch über Ethernet mit drei > anderen Switches, und über weitere Switches und eine Powerline sind > reichlich Geräte erreichbar die möglichst heil bleiben sollen. Würde ein > Blitz denn über mehrere der in jeder Buchse verbauten Transformatoren > springen Ja, da rummst es. Nur galvanische Trennung hilft da. Damit die Isolationsspannung der Transformatoren nicht überschritten wird helfen halt VDR und Gasableiter, der übliche Überspannungsschutz. Aber der ist viel zu grob um Signaleingänge zu schützen.
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