Hallo,
für eine Hausverkabelung möchte ich ein Kabel verwenden, das Daten und
Versorgungsspannung in einer Hülle enthält. Die maximal erwartete Länge
der Verbindung (mit mehreren Zwischenverbindern) liegt um die 50 m. Die
Daten werden mit RS-485 bei 3,3 V übertragen (Datenrate ist noch
unbekannt, vmtl. zwischen 9k6 und 500k), die Versorgung soll 24 V und
insgesamt 1 A bereitstellen. Da überall Stepdown-Wandler und µC
verwendet werden, kann ich mir vorstellen, dass die Versorgungsleitung
ein wenig HF strahlen will.
So recht einen Überblick darüber, welchen Leiterquerschnitt man für
welche Anwendung benötigt, habe ich noch nicht. Ich hätte jetzt mal zu
4x 0,5 mm² tendiert. Aber für die Daten ist das sicherlich zu viel und
für die Versorgung vielleicht zu knapp. Bei Loxone werden ja spezielle
Kabel verwendet mit 2x Daten (dünn), 2x Versorgung (dünn) und nochmal 2x
Versorgung (dick). Die Idee finde ich gut, aber dieser konkrete Typ
passt nicht zu meinen Anforderungen und außerdem ist das Kabel zu teuer.
Ich finde aber auch keine Kabel zu kaufen, die Adernpaare mit
unterschiedlichem Querschnitt enthalten. Hier im Forum habe ich in den
ähnlichen Threads mehrmals den Tipp gelesen, für die Versorgung doch
einfach mehrere Adernpaare parallel zu nehmen. Dann hätte ich den Salat
aber an jedem Ende beim Anschließen.
Für die Geräte hatte ich mir das so vorgestellt: Es gibt 4 Federklammen
für die eingehenden Drähte und 4 weitere zum Anschluss des nächsten
Geräts auf dem Bus. In so eine Klemme bekommt man ja eher nur eine Ader
rein, sonst hält es nicht richtig. Ich möchte da jetzt nicht mit x
zusätzlichen Klemmen für die parallel geschaltete Versorgung anfangen,
die ja alle durchverbunden werden müssen. Lässt sich da mit
Aderendhülsen was machen, um mehrere Adern zusammenzufassen? Wäre aber
auch zusätzlicher Aufwand bei der Installation.
Was wäre denn eine geeignete Kabellösung für meine Anwendung?
Weitersuchen nach dicken und dünnen Adern im selben Kabel oder
parallelschalten und irgendwie zusammen einklemmen? Oder die
Datenleitungen so dick wie für die Versorgung?
Bei welchen Kabelherstellern (vorzugsweise in Deutschland wegen
Versandkosten) könnte ich denn mal anrufen und nachfragen?
Normalerweise schätzt man erst einmal den zu erwartenden Strom je
Teilnehmer ab. Dann Überlegt man wieviele Teilnehmer es etwa werden und
in welchen Abständen / Leitungslängen sie etwa montiert werden. Damit
kann man ausrechnen wieviel Spannung beim letzten Teilnehmer ankommt,
wenn dies, abzüglich einer geeigneten Reserve, ausreicht, dann hat man
sein Kabel gefunden.
Aus Erfahrung kann ich dir sagen, dass man auf ein 2x2x0,8mm ganz schön
viele Busmodule hängen kann, vor allem wenn du nur 50m hast.
Christian_RX7
ygoe schrieb:> Ich hätte jetzt mal zu> 4x 0,5 mm² tendiert. Aber für die Daten ist das sicherlich zu viel und> für die Versorgung vielleicht zu knapp.
Gibt es für Datenleitungen ein "zuviel" an Querschnitt?
Danke fürs Verschieben; dieses Unterforum hatte ich auch zuerst
ausgewählt, dann aber ähnliche Threads im anderen Forum gesehen und
meine Auswahl geändert.
PoE ist wohl keine Option, da Ethernet viel zu aufwändig ist und PoE
ohne E nachzubasteln muss auch nicht sein. Ich hatte auch mal in die
Richtung geforscht, das RS-485-Signal über 24 VDC zu legen und mit zwei
Drähten auszukommen, aber nichts dazu gefunden.
Sommercable sieht schon interessant aus, ist aber scheinbar für größere
Lasten ausgelegt.
Christian K. schrieb:
> Normalerweise schätzt man erst einmal den zu erwartenden Strom je> Teilnehmer ab.
Das muss ich noch messen, wenn ich mal solche Geräte habe, aber ich gehe
von 50–100 mA bei 3,3 V aus. Wenn die von 24 V runtergeregelt werden,
dürften es wohl weniger sein. Ob das auch auf die simpelsten
Linearregler zutrifft, weiß ich grade nicht.
> Dann Überlegt man wieviele Teilnehmer es etwa werden und> in welchen Abständen / Leitungslängen sie etwa montiert werden.
Pro Leitung dürften es vllt. 10–20 Teilnehmer sein, im Abstand von ein
paar Metern, je nach Raumaufteilung auch mal kürzer. Also z.B. an der
Tür, dann weiter zur Deckenmitte, dann vllt. zurück und zur nächsten
Tür. Entlang der Fenster würde ich einen separaten Bus legen, damit es
nicht zu viel Zickzack wird. Kann aber nicht schaden, wenn das System
auch 50 Geräte aushält. Wer weiß, was einem in ein paar Jahren so
einfällt …
> Aus Erfahrung kann ich dir sagen, dass man auf ein 2x2x0,8mm ganz schön> viele Busmodule hängen kann, vor allem wenn du nur 50m hast.
Na dann wäre dieser Kabeltyp ja vllt. nicht so verkehrt. Du schreibst
0,8mm, das habe ich in Verbindung mit Massivleitern gesehen und es ist
glaube ich der Durchmesser. Für flexiblere Litzen gibt man die Fläche in
mm² an, richtig? 0,8 mm wären dann etwa 0,5 mm². Spricht etwas gegen
Litzen in diesem Fall? Die stelle ich mir einfacher zu verarbeiten vor.
Reinhard S. schrieb:
> Gibt es für Datenleitungen ein "zuviel" an Querschnitt?
Wahrscheinlich nicht, aber je größer der Querschnitt, desto teurer das
Kabel und größer der Platzbedarf in den Kanälen. Deswegen wollte ich es
nicht übertreiben.
ygoe schrieb:> Ich hatte auch mal in die> Richtung geforscht, das RS-485-Signal über 24 VDC zu legen und mit zwei> Drähten auszukommen, aber nichts dazu gefunden.
Du kannst nicht einfach das RS-485-Signal mit einer beliebigen Spannung
übertragen. Wie meinst du das? Das muss der Transmitter ja auch
bereitstellen und der Receiver empfangen können
(Common-Mode-Input-Range). Kenn mich mit RS-485 nicht so super aus, aber
die Spannungslevel liegen hier zwischen 0-5V irgendwo.
> Christian K. schrieb:>> Normalerweise schätzt man erst einmal den zu erwartenden Strom je>> Teilnehmer ab.>> Das muss ich noch messen, wenn ich mal solche Geräte habe, aber ich gehe> von 50–100 mA bei 3,3 V aus. Wenn die von 24 V runtergeregelt werden,> dürften es wohl weniger sein. Ob das auch auf die simpelsten> Linearregler zutrifft, weiß ich grade nicht.
Schätz das mal konkreter ab. Damit fängst du an. Vorher mach das über
die Leitungen nachdenken nur Sinn dir Denkanstöße zu geben, worauf du
achten musst.
Bei 100mA max. Strom pro Messstelle verheizt du bei Linearregler die
24V-3,3V =20,7V im Linearregler. Der Strom ist der gleiche. Was du dann
bräuchtest wären Step-Down-Regler. Die haben aber auch nur einen
Wirkungsgrad von 70-95% (eher im unteren Bereich).
Von 5V auf 3,3V wäre auch mit nem Linearregler möglich. Strom bleibt
aber trotzdem der gleiche.
Wäre es nicht geschickter nur manche Knoten gleichzeitig aktiv zu haben,
damit du nicht dauerhaft die volle Belastung auf der Leitung hast?
ygoe schrieb:> Pro Leitung dürften es vllt. 10–20 Teilnehmer sein,> auch 50 Geräte aushält.
Hm. Wie viele denn jetzt? 50 x 100mA = 5A + x. Ich glaub du solltest
erst mal wissen, wie viel deine Knoten verbrauchen und wie viele es
insgesamt sind, die gleichzeitig aktiv sind.
> Für flexiblere Litzen gibt man die Fläche in> mm² an, richtig? 0,8 mm wären dann etwa 0,5 mm². Spricht etwas gegen> Litzen in diesem Fall? Die stelle ich mir einfacher zu verarbeiten vor.
Auch für starre Leitungen gibt man den Querschnitt in mm² an. Bei Litze
macht es wenig Sinn den Durchmesser anzugeben, weil das elektrisch
gesehen für die meisten Fällte scheißegal ist (außer vielleicht wenn man
den Füllfaktor wissen will).
Umrechnung sollte klar sein: (D/2)² * Pi = A
Also ja D = 0,8mm entspricht A = 0,5mm²
Ach ja: für RS485 brauchst du verdrillte Leitung und am Besten eine mit
Wellenwiderstand bei ca. 100-120 Ohm.
Timo N. schrieb:> Du kannst nicht einfach das RS-485-Signal mit einer beliebigen Spannung> übertragen. Wie meinst du das?
Als DC-Offset oder sowas in der Art, davon verstehe ich aber zu wenig.
Das muss natürlich hinzugefügt und wieder entfernt werden, bevor man es
dem RS-485-Treiber gibt. Dieser sollte dann ja auch damit versorgt
werden. Powerline sendet die Bits glaube ich nur im Nulldurchgang der
Wechselspannung, das würde hier eher nicht zutreffen.
Timo N. schrieb:> Ach ja: für RS485 brauchst du verdrillte Leitung und am Besten eine mit> Wellenwiderstand bei ca. 100-120 Ohm.
Ich habe ein normales verdrilltes Kabel bei Lapp gefunden, das sich nach
den technischen Daten aber auf 76 Ω Impedanz berechnet. Ist das schlimm?
Sven L. schrieb:> Die Firma Loxone hat solche Leitungen:> https://shop.loxone.com/dede/tree-cable.html
Das hatte ich ja schon erwähnt, ist mir aber zu teuer, hat zu viele
Adern und die dicken sind mir noch zu dick.
> Bei Lapp heisst das Krankenhausbus.
Wenn ich danach suche, finde ich nur diesen Thread, aber kein Kabel von
Lapp.
Torstensc schrieb:> Suche mal nach AMX Axlink.
Das liefert tatsächlich interessante Ergebnisse, muss ich mir näher
anschauen.
Also ich muss erst genauer messen und rechnen, bevor ich das
weiterverfolgen kann. Vielleicht brauchen die als Slaves angedachten
ATtiny und RS-485-Chips auch weniger Strom. Nur manche davon
einzuschalten wird wohl daran scheitern, dass spätestens bei
Busaktivität alle zuhören müssen, um herauszufinden, ob sie angesprochen
sind.
Es gibt von Lapp und anderen Herstellern Geber/Encoder Kabel nach
Standards von Siemens, Heidenhain u.a. Die haben z.T. unterschiedliche
Querschnitte, separat geschirmte und verdrillte Signalleitungen usw.
Igus sollte auch etwas passendes im Sortiment haben.
Mit freundlichen Grüßen
Thorsten Ostermann
ygoe schrieb:> für eine Hausverkabelung möchte ich ein Kabel verwenden, das Daten und> Versorgungsspannung in einer Hülle enthält. Die maximal erwartete Länge> der Verbindung (mit mehreren Zwischenverbindern) liegt um die 50 m. Die> Daten werden mit RS-485 bei 3,3 V übertragen (Datenrate ist noch> unbekannt, vmtl. zwischen 9k6 und 500k), die Versorgung soll 24 V und> insgesamt 1 A bereitstellen. Da überall Stepdown-Wandler und µC> verwendet werden, kann ich mir vorstellen, dass die Versorgungsleitung> ein wenig HF strahlen will.
24V ist suboptimal. Nimm 48V, dann halbieren sich die Ströme, und die
Verlustleistung viertelt sich. 48V wird nicht ohne Grund bei PoE, ISDN
etc verwendet. Dann kannst Du auch geringere Querschnitte nehmen.
Als Kabel suchst Du nach EIB/KNX. Das sind in der Regel 2 verdrillte
Adernpaare mit 0.8mm^2. Das sollte reichen.
fchk
ygoe schrieb:> Ich finde aber auch keine Kabel zu kaufen, die Adernpaare mit> unterschiedlichem Querschnitt enthalten.
Pollin hatte sowas mal, aber das ist keine zuverlässige Quelle.
Wenn Du es Dir leisten kannst, nimm KNX Leitung, wenn es billig sein
soll nimm Telefonleitung 2x2x0.6.
Ehrlich, das reicht völlig aus. Die Lampen und Rolläden musst Du eh
extra mit Netzspannung versorgen.
Was soll denn so ein Sensor an Strom ziehen? Oben rechnet jemand mit
100mA, das sind 2.4W. Ich würde eher mit 1-2mA rechnen, mit einem
Step-Down sind das immer noch 10mA am Controller.
Und ob am Step-Down 24 oder nur 20V ankommen ist dem auch egal, der
macht da ab 8V zuverlässig Deine 3.3V für den Controller drauß.
Geschwindigkeit ist auch egal, Du willst ja nicht drüber streamen. Für
die Interaktion eines Lichtschalters mit einer Lampe brauchst Du keine
2Mbit/sec.
Ich würde an Deiner Stelle eher drauf achten, nicht das drölfhunderste
Hausbus-Protokoll zu entwickeln, sondern was Verbreitetes und Bewährtes
nehmen, z.B. gibt es zu KNX auch Eigenbau-Hardware. Und es gibt bereits
Schnittstellen für Smarthome-Software wie Openhab oder Fhem.
Solche gemischten Kabel sind maximaler Quatsch, denn dann hat man ein
Problem mit den Isolationsrichtlinien. Du hast dann quasi Netz auf
deinen Leiterplatten, und die muessen dann die Netzisolationsstandards
erfuellen. Mit all den sicherheitselementen, den einstreunormen, Burst
Isolationstests, ein Alptraum.
Wer redet denn von 230 VAC? 48 VDC wären das höchste, das ich in so
einem Umfeld verwenden würde.
Über 48 statt 24 V kann ich tatsächlich nachdenken, denn runterregeln
muss ich das sowieso und Lampen (LEDs mit 24 V) werden ganz sicher nicht
darüber versorgt. Mal schauen, wie die Daten und Preise der Netzteile
und Step-Down-Wandler so aussehen.
Steuer- und Signalkabel
DIN 47100 ist zwar weg aber immer noch gerne als Referenz benutzt.
MTO, TKD, Belden, etc pp.
Wer ist der Hauslieferant deines feundlichen Grosshändlers?
Solar hat Eigenmarke.
unter 300m wirst du da aber nix.
Als Hobbyist bei kurzen Längen ist eine Überdimensionierung der
Stuerleitungen oft billiger.
Als Steurleitung hat sich hier sog. Postmodemleitung bewährt, ein 4
adriges geschirmtes Kabel, ideal für Sensoren.
Das Loxone Kabel schockt mich nicht wirklich, ok , 120 Euro für 100m
sind viel, es ist aber auch ein Sonderkabel.
LG
ygoe schrieb:> Über 48 statt 24 V kann ich tatsächlich nachdenken, denn runterregeln> muss ich das sowieso
Vorsicht, Du findest deutlich leichter Step-Down-Regler für 24V, die
haben dann Vin max 40V, als für 48V. Da gibts nur einige HV-Versionen.
Karl K. schrieb:> Vorsicht, Du findest deutlich leichter Step-Down-Regler für 24V, die> haben dann Vin max 40V, als für 48V. Da gibts nur einige HV-Versionen.
Ja, habe ich dann auch gesehen. Am günstigsten (inkl. Schaltungsaufwand)
scheint die Serie LM2594 von Texas Instruments zu sein, mit oder ohne
„HV“.
60 V: LM2594HVMX-3.3/NOPB, 4,28 €, 3,84 € ab 10
40 V: LM2594MX-3.3/NOPB, 2,78 €, 2,50 € ab 10
http://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm2594hv.pdf
Man kann wohl eine Effizienz von 68 bzw. 76 % erwarten (48/24 V),
allerdings nur bei Volllast von 500 mA. Wie es bei 10 mA aussieht,
bleibt offen. Wenn es vom Kabel her ausreicht werd ich wohl bei 24 V
bleiben. Aber es gibt beide Optionen.
Frank K. schrieb:> Warum nicht LMR16006XDDC? Da hält sich der Schaltungsaufwand auch sehr> in Grenzen.
Hab mir das grade mal angeschaut. Der hat noch kleinere
Anschlussbeinchen. Ich hatte mich erstmal auf SOIC beschränkt. Muss das
erstmal üben, so klein. Und der LM16006 braucht wieder mehr externe
Komponenten. Der 54,9-kΩ-Widerstand sieht suspekt aus, kann man sowas
kaufen?
Nachdem ich dann noch schnell nach Netzteilen geschaut habe, ist mir die
Lust an 48 V wieder vergangen. Da gibt's kaum Angebote und die kosten
vorneweg fünfmal so viel wie für 24 V (Hutschienennetzteile 230 V,
Ausgang 2–5 A bei Conrad). HV-Wandler brauche ich also nicht und der
LM2594MX liegt dann beim gleichen Preis.
Verpasse ich noch andere wesentliche Vorteile?
Yves G. schrieb:> Verpasse ich noch andere wesentliche Vorteile?
Nönö, das passt schon, der LM2594 ist mit seinen gemütlichen 150kHz auch
auf einseitigen oder 1-1/2seitigen Platinen gut beherrschbar, da kann
man auch selbst mal Prototypen fertigen.
Vor den Schaltregler noch eine Entstördrossel und eine TVS-Diode 33V.
Ich würde soweit es geht die Platinen mit 3.3V fahren, die meisten
Sensoren stehen da jetzt drauf. Für die RS485 dann den MAX3483, das ist
die ausgebremste 3.3V Version des MAX485, slew rate limited macht
weniger Ärger mit Leitungsreflexionen.
