Überspannungsschutz 24V Busversorgung

[sweetie-pie (Gast)]

Hallo,

ich habe in meinem Haus seit 7 Jahren ca. 40 selbstgebaute CAN-Module 
zur Haussteuerung installiert. Das läuft auch alles einwandfrei und 
bisher ohne größere Ausfälle. CAN-seitig habe ich einen MCP2551 auf der 
Platine eingesetzt, für die Stromversorgung ist ein LM2574 zuständig. 
Der CAN Eingang ist ohne weitere Beschaltung, vor dem LM sitzt noch eine 
SM6T30CA als ESD-Entstörer. Das Design ist erstmal gegeben, daran 
will/kann ich auch derzeit nichts ändern... Die Verkabelung ist mit 
CAT.6 ausgeführt, dessen Schirm liegt wo technisch möglich (fast 
überall) jeweils auf PE/Erde.

Jetzt hatte ich jedoch im Bekanntenkreis einen Überspannungsschaden und 
habe mir nochmal ein paar Gedanken gemacht, ob ich evtl. noch etwas 
Vorsorge betreiben sollte.

Den Bus habe ich sowieso schon in drei Segmente aufgeteilt, mit jeweils 
eigener 24 Volt Stromversogung (Meanwell MDR-60-24) und den CAN-Bus habe 
ich an den Übergängen der Segmente mit diesen China-Modulen 
(https://www.amazon.de/MagiDeal-%C3%9Cberspannungsschutz-%C3%9Cberspannungsableiter-industrielle-Steuersignale/dp/B07899ZPQK) 
zusammengeschlossen. Die Hoffnung dahinter, dass bei einem 
Überspannungsschaden jeweils nur ein Segment betroffen ist.

Die Frage jetzt ist, ob es Sinn macht die 24V-Versorgung noch zusätzlich 
abzusichern, z.B. mit Varistoren oder Ableitermodulen wie es Sie z.B. 
von Dehn, Phoenix oder hier 
(https://ewimar.pl/de/uberspannungsableiter-fur-24v-dc-auf-din-schiene-montiert.html) 
angeboten werden, oder ob es Sinn macht an verschiedenen gut 
zugänglichen Klemmen Varistoren zwischen die Versorgungsleitung zu 
klemmen...

Über ein paar Gedanken dazu würde ich mich freuen...

Gruß
  Holger

[oszi40 (Gast)]

sweetie-pie schrieb:
> ein paar Gedanken dazu

Einem getakteten Bus weitere kapazitive Elemente hinzufügen könnte 
Impulse zur Unkenntlichkeit verschleifen. Wichtiger wäre mir eine gute 
Ersatzeilversorgung und Austauschbarkeit der einzelnen Komponenten 
(notfalls durch die Putzfrau). Das Meiste passiert immer dann, wenn der 
Hausherr weit weg auf Dienstreise ist!

[Gedanke (Gast)]

Das Projekt hört sich interessant an.

Es gibt Blitzschutzgeräte für Hutschiene, die könnte man vor das 24V 
Netzteil setzen. Die Bus-Leitungen (Daten und Strom) evtl. mit 
Suppressor-Dioden und die 24V Strom-Leitungen mit kleinen Fuses und RLC 
Gliedern absichern.

[Sven L. (sven_rvbg)]

Ich habe auf meinen CAN Modulen derzeit nur eine PESD1CAN.

Von Herstellern wie Pröpster gibt es entsprechende Schutzmodule für div. 
Busse und andere Anwendungen

[Irgend W. (Firma: egal) (irgendwer)]

Die Frage ist gegen was genau willst du dich absichern.
"Überspannungschaden" ist da ein recht weites Feld.
Wenn du etwas abseits lebst und du z.B. über eine Freileitung samt Trafo 
in der nähe versorgt wirst und in diese ein Blitz einschlägt helfen dir 
die ganzen Steckdosen Spielzeuge überhaupt nichts.
Normalerweise kommt hier ein mehrstufiger Schutz zum Einsatz:

https://de.wikipedia.org/wiki/Überspannungsschutz#Grob-,_Mittel-_und_Feinschutz
https://www.dehn.de/sites/default/files/media/files/2018-06/sd_70_d_installationsvorschriften_ueberspannungsschutz.pdf

Schau also erstmal was hiervon bei dir überhaupt schon vorhanden ist und 
dann erst was eventuell zusätzlich noch Sinn macht.

Wenn dir in sieben Jahren bis jetzt noch nichts kaputtgegangen ist 
(nicht nur deine Basteleien sonder auch alles andere nicht) dürftest du 
in einer Gegend wohnen wo die Gefahr nicht so übermäßig groß ist oder 
ein entsprechender Schutz ist bereits vorhanden. Wenn du allerdings die 
Fritzboxen schon im 10'er Pack auf Vorrat hast...

[oszi40 (Gast)]

Irgend W. schrieb:
> Wenn dir in sieben Jahren bis jetzt noch nichts kaputtgegangen ist...

Das ist keine sichere Vorhersage für die nächsten Tage. Erfahrung aus 
unserem direkten Blitzschaden ist, daß in der ganzen Straße Geräte mit 
Schaltnetzteilen unter der Überspannung gelitten haben (trotz 
Erdverkabelung). Seitdem bin ich Freund von Wegwerf-Adaptern wie oben 
gezeigt. Längere Kabel wirken jedoch wie Antennen und es ergeben sich 
auch im Haus größere Spannungsdifferenzen beim Einschlag, was bei 
Busstrukturen viele Folgen haben kann.

[Michael B. (laberkopp)]

sweetie-pie schrieb:
> Die Verkabelung ist mit CAT.6 ausgeführt, dessen Schirm liegt wo
> technisch möglich (fast überall) jeweils auf PE/Erde

So lange die Module wirklich nur an der CAT6 Leitung hängen und über sie 
auch ihre Versorgungsspannung bekommen (bei 24V anzunehmen) und keine 
Verbindung zu anderen Leitungen (230V~, Telefon, Antennensignal) haben, 
wäre die Leitung bei Blitzeinshclag wenigstens robust.

Hast du aber eine Leiterschleife, d.h. der Sender hängt an 230V~ und 
dessen Masse ist dort mit PEW verbunden und der Empfänger hängt an 230V~ 
und dessen Masse ist dort mit PE verbunden und die CAT6 Leitung läuft 
natürlich nicht verdrillt mit den 230V sondern alles bildet einen 
grossen Ring, dann hast du beim Blitzeinschlag in der Nähe eine 
Trafowindung die hervorragend den Strom aus dem Blitz abzapft. Dagegen 
hilft kein ESD mehr.

Sorge also zunächst mal für Sternverdrahtung, ausgehend von nur 1 Stelle 
an der das CAT6 Netz mit anderen Netzen (dem Stromnetz, dessen PE) 
verbunden ist. Hebe alle anderen Verbindungen nach PE auf. Gäbe es die 
Notwendigkeit, einen Empfänger mit 230V~ zu verbinden, z.B. Relais oder 
Stromsensor, achte auf Isolationsspannung von 4.5kV oder mehr und 
möglichst geringer Kapazität.

Dieser 1 Sternknotenpunkt an dem die CAT6 Leitung mit 24V versorgt wird 
wäre dann das einzige Einfallstor für einen EMV (vermutlich im 
Sicherungskasten). Ein konventioneller Trafo würde von einer 
Schirmwicklung an PE profitieren, ein Schaltnetzteil ist danach sowieso 
kaputt und hat schon seinen VDR.

Hier käme der Schirm deiner CAT6 Leitung an PE bzw. gleich den 
Potentialausgleioch des Hauses, und nur hier. Lege keine 
Leiterschleifen, also CAT6 im Kreis. Keine Verbindung dieser CAT6 mit 
einem Gerät welches an 230V~ hängt wie einem PC (oder rPi).

[PE (Gast)]

Wäre es eigentlich sinnvoll, einen Pol des 24V Ausgangs mit PE zu 
verbinden? (sofern das Netzteil galvanisch trennt, sollte das ja 
theoretisch funktionieren)