Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Spannungen von 220V DC in Kupferlackdrähten.


von William .. (the_real_william)


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Hallo,
ich überlege momentan eine Drohne kabelgebunden zu betreiben. Da kann 
man natürlich viel herumrechnen, am Ende kommt heraus, dass man mit 
meiner speziellen Drohne bei 20 m/s Wind noch 100 m hochfliegen könnte 
bei 220V DC Speisepannung und D = 0.6 mm Kupferlackdraht wenn ich unten 
700 W reinpumpe.
Das ist ja schön, aber wahrscheinlich ziemlich strafbar. Um abzuschätzen 
ob das kompletter Irrsinn ist - kann mir jemand Tipps geben auf was für 
rechtliche Vorschriften ich achten muss? Gibt es z.B. eine Vorschrift 
die eine bestimmte Kabelisolation bei bestimmten Spannungen vorschreibt? 
Die Vision ist, so eine Drohne als Dienstleistung fliegen zu lassen.
Es gibt ja solche Systeme (allerdings nicht optimiert auf unsere 
Anwendung, z.B. https://elistair.com/ ), also ist es wohl rechtlich 
irgendwie möglich... Ich komme allerdings aus einem gänzlich anderen 
Bereich und habe daher Start-Schwierigkeiten bei der Recherche.

Danke für eure Tipps!
William

von MaWin (Gast)


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Kupferlackdraht kannst du bei so einer mechanisch beanspruchten Leitung 
vollkommen vergessen, da schrammt das Kabel über den Asphalt oder reibt 
im Wind aneinander und schon ist die Isolation futsch.
Rechtlich hast du potentialfreie Spannungen über 120VDC doppelt zu 
isolieren (oder eine geringe Ladung nicht überschreiten, das tust du 
aber erheblich), also Draht in Isolierung umhüllt mit Mantel. Sonst kann 
die Drohne nur als Experiment in einer zugangsbeschränkten Fläche 
fliegen (Zaun drumrum, keine im Areal).

von William .. (the_real_william)


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Hallo, danke für deine Antwort! Doppelt isoliert klingt natürlich 
erstmal ungünstig schwer...
Zugangsbeschränkt würde die Drohne eh fliegen, vielleicht nicht mit 
Zaun, dafür aber mit Absperrband. Gibt es dazu irgendwelche Infos an die 
Anforderungen? Dann könnte man sich vielleicht die doppelte Isolierung 
sparen. Reicht es nicht auch nur den Pluspol zu isolieren, GND aber als 
Kupferlackdraht zu lassen...? Man könnte ja auch den Kupferlackdraht vor 
jedem Flug erneuern.

von Wühlhase (Gast)


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William T. schrieb:
> 100 m hoch[..] 220V DC Speisepannung und D = 0.6 mm Kupferlackdraht [..]
> unten 700 W reinpumpe.

Das kannst du knicken. Im Gegensatz zu meinem Vorposter: Du kannst rein 
rechtlich machen, was du willst. Du bist aber auch für alle Folgen 
verantwortlich.

Aber du wirst 100m 0,6mm Cu-Draht nie und nimmer in die vertikale 
bringen. Der Draht wird schon vorher unter seinem eigenen Gewicht 
abreißen. Vibration und Querbelastung tun ihr Übriges dazu.

Du wirst allein deshalb schon etwas Festes um den Draht wickeln müssen, 
um diesem mehr Halt zu geben.

Wenn du schon über längere Zeit kontinuierlich in der Luft brauchst, 
dann würde ich lieber über andere Möglichkeiten nachdenken:

-Mehrere Dronen wechseln sich ab.

-Eine größere Drohne mit mehr Batterien, die Batterien dabei nicht 
zusammen leerlutschen, sondern einzeln nacheinander und die leeren 
Batterien zwischendurch abwerfen.

-Luftbetankung/ladung/Batteriewechsel durch eine weitere Drohne. Wird 
eine schön schwierige Bastelaufgabe.

von William .. (the_real_william)


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...aber 100 m dreifach lackierter Cu-Lackdraht wiegen nur 0.255 kg... 
Ich habe hier welchen vor mir liegen, den bekomme ich mit aller Kraft 
nicht zerrissen...

: Bearbeitet durch User
von J. T. (chaoskind)


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William T. schrieb:
> aber 100 m dreifach lackierter Cu-Lackdraht wiegen nur 0.255 kg...

Dann häng doch einfach mal testweise ein Gewicht von etwa 500g an ein 
Stück von dem Draht. Wenn er das aushält, kann man mal weitersehen.

von iiiip (Gast)


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Das Ganze klingt so, als wenn Du gute Chancen auf den Darwin-Award hast.

von William .. (the_real_william)


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Er hält ziemlich genau 4.3 kg aus...

von Germann P. (mattann)


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Beim Trafowickeln war die Vorschrift: Max. 30 V Windungsspannung bei eng 
aneinander liegenden Drähten.

von Blumpf (Gast)


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Germann P. schrieb:
> Beim Trafowickeln war die Vorschrift: Max. 30 V Windungsspannung
> bei eng
> aneinander liegenden Drähten.

Es gibt nicht DEN Trafodraht, sondern viele. Es gibt genauso solche, die 
220V problemlos aushalten.

Beispiel:
https://www.furukawa.co.jp/tex-e/en/product/texe_series.html

Damit kann man z.B. Primär und Sekundärwicklung direkt 
aufeinanderpappen, je nachdem welche Norm man erfüllen muss.

Bei Kupferlackdrähten gibt es übrigens auch nicht nur ein Fabrikat ;-)

Was das Vorhaben angeht:
Lohnt sich der Draht überhaupt? Der wiegt ja auch was. Und für dieses 
Gewicht kann man auch gleich mehr Akkus mitschleppen. Vom Flugverhalten 
mal ganz abgesehen. So ein Draht hat nicht unerheblich Windwiderstand, 
das muss die Drohne dann ausregeln.

von Wühlhase (Gast)


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Ich habs mal nachgerechnet, das ist doch tatsächlich leichter als ich 
zunächst dachte. Aber:

Cu hat, je nach Legierung, eine Zugfestigkeit von 200-350N/mm². D.h., 
bei ⌀ = 0,6mm -> A = 0,283mm² -> dein Draht hat eine Zugfestigkeit von 
56-100N. Das entspricht einer Gewichtskraft von 5,7-10kg.

https://www.gindre.com/de/kupfer/das-kupfer-mechanische-eigenschaften.html

Der Draht wird sich zwar sicher selber halten, aber wenn du den nicht 
auseinandergerissen kriegst will das nicht viel heißen. Ein harmloser 
Ruck deiner Drohne, und das Ding ist ab.

von Dieter (Gast)


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100m 0,6mm sind rund 6Ω, hin und zurück 12Ω. Mit 120V könnte man fast 
10A übertragen.

von William .. (the_real_william)


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Blumpf schrieb:
> ...
Danke für deinen Input. Naja, wir fliegen so schon 45 Minuten, das ist 
ja nicht wirklich kurz für ein 5 kg Copter der 1 kg Nutzlast trägt. Aber 
ich würde gerne 12h am Stück fliegen ohne Unterbrechung (wir messen 
Wind).
Ich habe mit diesem Draht gerechnet, der scheint für höhere Spannungen 
geeignet zu sein.
Windwiderstand etc habe ich alles ausgerechnet (ist z.B 33 N bei 20 m/s 
und 100m Flughöhe mit D = 0.6mm Draht..

Das geht schon theoretisch, es wurden auch schon 300m Flughöhe mit 
Alulackdraht und 300 V erreicht (allerdings nicht von mir).

> Ein harmloser Ruck deiner Drohne, und das Ding ist ab.
So einfach "ruckt" das ja auch nicht. Zur Größenordnung: Es steht ca. 
120 N Schub zur Verfügung bei ca. 5 kg Masse. Sollte man auf jeden Fall 
nachrechnen, da gebe ich dir Recht!

von hinz (Gast)


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Dieter schrieb:
> 100m 0,6mm sind rund 6Ω, hin und zurück 12Ω. Mit 120V könnte man
> fast
> 10A übertragen.

Wenn nur noch 0V ankommen sollen...

von William .. (the_real_william)


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der draht den ich zum Rechnen genutzt habe:
https://www.block.eu/de_DE/produktvariante/cu-tiw-100060/

von hinz (Gast)


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Ihr müsstet schon im Umkreis von 100m absperren, oder mit der Spannung 
unter 60V kommen. Möglicherweise wären auch 120V noch drin, als +/-60V 
gegen Erde, aber 220VDC ist zu viel. Es gibt allerdings sehr dünnes 
Isolationsmaterial, das ausreichen könnte, statt des Lacks, der ja auch 
etwas wiegt. Kynar und Tefzel sind mir da als Markennamen bekannt.

von William .. (the_real_william)


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Folgende Parameter gelten für unsere Drohne:
Spannung unten: 220V DC
20 m/s Wind
Flughöhe 100 m

Durchmesser [mm]  0.6
Kabelgewicht [kg]  0.557685275
Gesamtgewicht [kg]  3.807685275
Luftwiderstandskraft [N]  32.832
Gesamtkraft [N]  49.73144035
Strom Drohne bei 24V nötig [A]  23.66833092
Widerstand Draht [Ohm]  12.63367397
Strom in Draht [A]  3.910141975
Spannungsabfall Draht [V]  49.3994589
Leistungsabfall Draht [W]  193.1588978
Spannung die ankommt [V]  170.6005411
Gesamtleistung [W]  761.1988399

@hinz: Danke für diese wertvollen Infos, da schaue ich mal! Muss denn 
nun GND genauso behandelt werden wie der Pluspol...?

von hinz (Gast)


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> nun GND genauso behandelt werden wie der Pluspol...?

Ja.

von William .. (the_real_william)


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Hier finde ich z.B. relativ leichtes, doppelt isoliertes Kabel:
http://www.farnell.com/datasheets/9262.pdf
AWG24 (0.2 mm^2) wiegt 3 kg pro km.
Dort steht die Bemerkung "600V". Bedeutet dies, dass ich das "offiziell" 
bis 600V betreiben dürfte...?!?

von William .. (the_real_william)


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Mit 60V kommen wir nur 50m hoch bei 20 m/s Wind... Dort ist der optimale 
Leiterdurchmesser schon 1.5 mm und die Hälfte der Leistung wird im Kabel 
verheizt.

von Oliver S. (oliverso)


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Wie immer bei solchen „ganz neuen“ Ideen würde ich mir da einfach mal 
die Systeme anschauen, die man fertig kaufen kann.

Dieter schrieb:
> 100m 0,6mm sind rund 6Ω, hin und zurück 12Ω. Mit 120V könnte man
> fast
> 10A übertragen.

Nicht übertragen, verheizen. Die Ampere für die Nutzleistung kommen da 
noch oben drauf.

Oliver

von William .. (the_real_william)


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Niemand hat von etwas Neuem gesprochen. Aber die 15.000 Euro 
Kauf-Systeme sind eben für Fertigdrohnen von DJI optimiert. Das ist ein 
viel zu teurer Kompromiss.

Oliver S. schrieb:
> Wie immer bei solchen „ganz neuen“ Ideen würde ich mir da einfach mal
> die Systeme anschauen, die man fertig kaufen kann.

von hinz (Gast)


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William T. schrieb:
> Hier finde ich z.B. relativ leichtes, doppelt isoliertes Kabel:
> http://www.farnell.com/datasheets/9262.pdf
> AWG24 (0.2 mm^2) wiegt 3 kg pro km.

Das sieht doch gut aus.


> Dort steht die Bemerkung "600V". Bedeutet dies, dass ich das "offiziell"
> bis 600V betreiben dürfte...?!?

Ist nicht nach VDE oder EN geprüft, aber die aufgeführten Normen sind 
ehr strenger.

von Stefan W. (stefan_w246)


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Fesselballon? Brennstoffzelle in der Drohne?

von William .. (the_real_william)


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Fesselballon wird schwierig bei 20 m/s Wind... Und Brennstoffzellen kann 
ich nicht. Da erscheint mir doch ein schnödes Kabel noch die 
realistischste Variante - oder?

von MaWin (Gast)


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William T. schrieb:
> Hier finde ich z.B. relativ leichtes, doppelt isoliertes Kabel:

Das sieht ziemlich gut aus, biegsame Litze aus high strengh Kupfer, bis 
2500V isoliert so dass bis 600V Nennspannung drüber laufen können.

Nur 1-adrig und keine hohe Zugbelastung mangels Stahlseele wären die 
Nachteile und wenn die äussere Isolation an einer Stelle durchscheuert 
müsstet ihr das Kabel ersetzen.

von Und nun stellen wir uns mal ganz dumm (Gast)


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Mach mal eine Zeichnung und trage alle Kraefte als Vektoren ein.

von Dieter (Gast)


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hinz schrieb:
> Wenn nur noch 0V ankommen sollen...

Genau! ;o) ;)

hinz schrieb:
> Möglicherweise wären auch 120V noch drin, als +/-60V
> gegen Erde, aber 220VDC ist zu viel.

Oder das ganze als galvanisch isoliertes Netz (IT-Netz) aufziehen. 
Sobald eine Störung (Abriss, Isolatonsfehler, etc.) auftritt erfolgt 
eine Notabschaltung (Sowas regte ich 2013 an).

von hinz (Gast)


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Dieter schrieb:
> Oder das ganze als galvanisch isoliertes Netz (IT-Netz) aufziehen.
> Sobald eine Störung (Abriss, Isolatonsfehler, etc.) auftritt erfolgt
> eine Notabschaltung (Sowas regte ich 2013 an).

Guter Vorschlag, aber das sollte nur zusätzliche Sicherheit bringen. Die 
Basissicherheit muss schon unabhängig davon sein.

von Christian M. (Gast)


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Da kommt mir doch folgender Thread in den Sinn:
Beitrag "1kW mit 0.25mm² übertragen"
Da wird fast das genau gleiche Problem bis ins Detail behandelt!
Uff, sind das schon fünf Jahre seit damals...?!

Gruss Chregu

von Oliver S. (oliverso)


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Christian M. schrieb:
> Uff, sind das schon fünf Jahre seit damals...?!

Meine Antworten haben sich seitdem auch nicht verändert ;)

Oliver

von hinz (Gast)


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Christian M. schrieb:
> Da kommt mir doch folgender Thread in den Sinn:
> Beitrag "1kW mit 0.25mm² übertragen"
> Da wird fast das genau gleiche Problem bis ins Detail behandelt!
> Uff, sind das schon fünf Jahre seit damals...?!

Auch das Rad wurde schon oft erfunden...

von William .. (the_real_william)


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Christian M. schrieb:
> Da kommt mir doch folgender Thread in den Sinn:
> Beitrag "1kW mit 0.25mm² übertragen"

Super, da arbeite ich mich mal durch!


Dieter schrieb:
> Oder das ganze als galvanisch isoliertes Netz (IT-Netz) aufziehen.

Da ich mich (noch) nicht mit der Thematik auskenne sagt mir Wikipedia:

"Anschaulich: Eine Potentialtrennung bewirkt, dass zwischen einem 
beliebigen Punkt im Primärstromkreis und einem beliebigen Punkt im 
Sekundärstromkreis auch beim Herstellen einer leitenden Verbindung kein 
Strom fließt – der Benutzer (als „leitende Verbindung“) kann also keinen 
elektrischen Schlag bekommen, wenn er ein versehentlich Spannung 
führendes Bauteil im Bereich des Sekundärstromkreises beispielsweise mit 
der Masse des Primärstromkreises (häufig = Erde) verbindet."

Das klingt ja ziemlich gut...

Als Netzteil im Copter habe ich z.B. folgendes Gerät gefunden (1300W, 
also Faktor >2 vom wirklichen Bedarf):
http://www2.vicorpower.com/DCM5614xD0H36K3yzz_ds.pdf
180-400V Input, 22-36V output
Der wiegt in diesem Zusatnd (ohne Kühlung + Kondensatoren) nur 200 
Gramm.
Angeblich auch galvanisch getrennt. Mit 1000 Euro kein echter Schnapper, 
aber an dem Ende sollte man wohl nicht sparen...

von William .. (the_real_william)


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p.s.: die galvanische Trennung sollte natürlich nicht im Copter 
stattfinden, sondern im Trafo am Boden...

von Harald W. (wilhelms)


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Oliver S. schrieb:
> Christian M. schrieb:
>> Uff, sind das schon fünf Jahre seit damals...?!
>
> Meine Antworten haben sich seitdem auch nicht verändert ;)

Ach, und ich dachte, man hätte inzwischen Kupfer erfunden,
welches besser leitet. :-)

von Wolfgang (Gast)


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Harald W. schrieb:
> Ach, und ich dachte, man hätte inzwischen Kupfer erfunden,
> welches besser leitet. :-)
Muss halt gut gekühlt werden und das Gewicht der Isolierung kommt auch 
noch dazu. Da gibt es aber besser geeignete Materialien als Cu.

von hinz (Gast)


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Wolfgang schrieb:
> Harald W. schrieb:
>> Ach, und ich dachte, man hätte inzwischen Kupfer erfunden,
>> welches besser leitet. :-)
> Muss halt gut gekühlt werden und das Gewicht der Isolierung kommt auch
> noch dazu. Da gibt es aber besser geeignete Materialien als Cu.

Transparentes Aluminium! ;-)

von Dieter (Gast)


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Harald W. schrieb:
> Ach, und ich dachte, man hätte inzwischen Kupfer erfunden,
> welches besser leitet. :-)

Das Problem ist das Deine Drohne einfach viel zu wenig Leistung 
verbraucht.

Denn sonst könntest Du diese unter einem Winkel von 30 Grad mit zwei 
Hochleistungslasern anschießen und über den sich bildenden Plasmapfad 
eine Menge Energie drahtlos zur Drohne fließen lassen. Zünden wirst Du 
den gelegten Kanal mit mindestens 2kV/m (>250kV), betreiben mit rund 
20kA mit 40V/m (10kV).

Ist zwar dann ein bißchen laut in der Umgebung, leuchtet schön bizarr 
und der Funkverkehr (Mobilfunk) in einem größeren Bereich geht nicht 
mehr. Letzteres hat den Vorteil, dass sich keiner beschweren kann.

Nicht nur Kupfer wurde schon erfunden, der Kupferersatz ist auch schon 
erfunden. ;o) ;) ;o))

von William .. (the_real_william)


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Dieter schrieb:
> Denn sonst könntest Du diese unter einem Winkel von 30 Grad mit zwei
> Hochleistungslasern anschießen und über den sich bildenden Plasmapfad


Den hier (ohne den Umweg über Plasmadampf) kennst du schon? Aus dem 
Jahre 2010:

https://www.heise.de/newsticker/meldung/Laser-Power-Beaming-haelt-Quadrokopter-12-Stunden-in-der-Luft-1129565.html

von Tierquäler (Gast)


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William T. schrieb:
> eine Drohne kabelgebunden

Kinder binden auch manchmal Insekten an Fäden, selbst gesehen = 
Tierquälerei - lass das!

von William (Gast)


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Tierquäler schrieb:
> Kinder binden auch manchmal Insekten an Fäden, selbst gesehen =
> Tierquälerei - lass das!

Da ich seit 2007 Multikopter entwickle, habe ich dieses hässliche Wort 
ausschließlich nur verwendet um direkt verstanden zu werden X-)

von Dieter (Gast)


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William T. schrieb:
> Den hier (ohne den Umweg über Plasmadampf) kennst du schon?

Den Artikel nicht, aber von Versuchen der Energieübertragung auf kleine 
Flugobjekte über Laser schon irgendwo etwas gelesen im Hinblick auf den 
Gesamtwirkungsgrad. Ein großes Problem dabei ist, wenn der Laser daneben 
geht, weil sich das Objekt unvorhergesehen bewegte und es zur Reflektion 
an der Fläche kommt. Aufprallende (dumme) Insekten sind das zweite 
Problem, denn die Schmutzstellen führen zu erhöhten Absorbtion und dann 
gibt es Löcher in der Fläche. Vögel die dazwischen fliegen sind weitere 
Herausforderungen.
Einfacher und effizienter sehe ich da die Übertragung per 
HF-Richtantenne. Wenn man das wirklich gut macht, kann man 70% der 
Leistung zum Objekt bringen. Die Idee gab es schon zur 
Solarenergieübertragung auf die Erde in einem Buch über 
"Unkonventionelle Energiewandler" auf das ich in einer Bibliothek einer 
Technischen Universität gefunden hatte im letzten Jahrtausend. Das 
Realisationsrisiko ist, wenn der Beam daneben strahlt und bewohnte 
Gebiete trifft oder ein Flugzeug in den Beam gerät. Gleiches Problem 
wäre mit der HF-Richtantenne. Wenn die Drohne fliegen würde, müßte eine 
Flugverbotszone über alle Höhenroutenlagen eingerichtet werden.

von Edi-Mv (Gast)


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William T. (the_real_william) 07.05.2020 12:41 :
"220V DC Speisepannung ... 700 W..."

Mal nach 'ner Siemens- Luftsteckdose googeln.

William T. (the_real_william) 07.05.2020 15:46
"ich würde gerne 12h am Stück fliegen ohne Unterbrechung (wir messen
Wind)."

Mal nur so 'ne Frage:
Wäre es nicht intelligenter, einen Ballon an geeigneten, nichtleitenden 
Seilen steigen zu lassen ???

von William (Gast)


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Edi-Mv schrieb:
> Mal nur so 'ne Frage:
> Wäre es nicht intelligenter, einen Ballon an geeigneten, nichtleitenden
> Seilen steigen zu lassen ???
Naja, bei Windstille schon, aber dann messen wir auch nix.
Kein Plan wie groß ein Ballon sein muss der zusätzlich 2kg + Seil trägt, 
aber der hat wohl nen kräftigen Widerstand bei 20 m/s...

von William (Gast)


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https://youtu.be/C377l7pBkzA
--> 2:30 min... Auch ganz lustig.
Ein Start mit dem Ballon kostet ca 300 Euro Helium...
Also zur Frage mit der Intelligenz: Nein.

von Edi-Mv (Gast)


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Youtube-Video "Meteorologie an der Neumayer-Station III: Der Start einer 
Radiosonde"
--> 2:30 min... Auch ganz lustig.
Ein Start mit dem Ballon kostet ca 300 Euro Helium...
Also zur Frage mit der Intelligenz: Nein.

Das ist schon eine Gripsfrage.

Ein Wetterballon erreicht richtig Höhen- über 30 Km, also bis weit in 
die Stratosphäre.
Im Eröffnungsbeitrag steht nur was von 100 m.

"bei 20m/s Wind..."
Da hält's die Drohne auch nur mit Seilen am Fleck.
Und dann ist eine Drohne mit Kupferstrippe dran und einem HAufeb 
Stromverbrauch  eher die gigantische Lösung, die nicht mal besser ist.
Und teurer als 300 Eu Helium.
Und wenn zu starker Wind die Drohe verrecken läßt, wird's noch teurer.

Da kann man auch gleich einen Mast aufstellen (lassen).
Ich habe selbst mal einen 30m- Mobilfunk- Mast mit aufgestellt- das geht 
fix heutzutage: 4 Rohrteile, gesamt 41m, Aufbau am Vormittag, 
komplettiert bis zum Abend.

Den Ballon kann man immerhin gut mittels mehrerer Anseilpunkte an seinem 
Meßort halten.
Übrigens wurde sowas einst mit Antennen gemacht, die von einem Ballon in 
der Luft gehalten wurden.

von Edi-Mv (Gast)


Angehängte Dateien:

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Hier einige Fotos vom Mast- Aufstellen.
Da oben im Korb... war ich drin.

von Harald (Gast)


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Mal ganz nebenbei gefragt: Wie kommt es zu einer Speisespannung von 220V 
DC? Warum nicht 200 oder 250V?

von Angsthase (Gast)


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Edi-Mv schrieb:
> Da oben im Korb... war ich drin.

Ich hätte mir schon auf dem halben Wege nach oben, in die Hose 
geschis... ?

von Edi-Mv (Gast)


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von Angsthase (Gast)
08.05.2020 19:34

Edi-Mv schrieb:
> Da oben im Korb... war ich drin.

Ich hätte mir schon auf dem halben Wege nach oben, in die Hose
geschis... ?

Abhilfe:
Knickerbocker tragen.
(halblange, weite Pumphose mit Bündchen unterm Knie)

"Sitzt die Kacke noch so locker, nichts geht durch die Knickerbocker."

von Edi-Mv (Gast)


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Viel beeindruckender ist die Arbeit auf dem 1. Foto:
Der 11m lange Mastteil, der unter der Erde ist... um den reinzukriegen 
(10,7 m sind in der Erde), waren nur 11 (elf) Minuten  nötig !

Das bewirkt der Rüttelmotor, der obenraufgebaut wurde.

von Edi-Mv (Gast)


Angehängte Dateien:

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Hier ein Kran für noch größere Höhen- der kann 50 m.
Damit stellt man einen Mast auf einen 10- Geschosser.

Dafür hat man eine tolle Aussicht. Foto aus Krangondel: Den Haag, Blick 
Richtung Meer.

von Edi-Mv (Gast)


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Sowas hier wäre wohl besser, als Drohne und irrer Aufwand:

https://www.stratoflights.com/shop/fesselballon/

von Christian M. (Gast)


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Edi-Mv schrieb:
> Das bewirkt der Rüttelmotor, der obenraufgebaut wurde.

Der rüttelt nur? Oder schlägt? Gibt es einen Namen für das, damit man 
danach suchen kann?

Gruss Chregu

von William .. (the_real_william)


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Hi,
erstmal: ich finde eure Antworten und Anregungen super! Ein Fesselballon 
wird nicht gehen, dazu gleich Details!

Die Windmessungen machen wir als Ergänzungen zu meteorologischen 
Windmessmasten. Denn die messen nur an einem Punkt, wir wollen an vielen 
Punkten messen um die Daten zu ergänzen. Da wird wohl keiner für jeden 
Messort einen neuen Windmessmast aufstellen. Natürlich ginge auch Lidar. 
Das kostet aber deutlich mehr als unser Copter. Wir haben eine Nische, 
zugegeben, sie ist sehr klein, aber vielleicht wird sie ja noch größer.

Z.B. können wir momentan mit wenig Aufwand den Nachlauf einer 
Windkraftanlage vermessen. Unser Gerät wollen wir nun in der 
Anwendbarkeit erweitern. Ich denke, die Entwicklungszeit für ein Kabel 
und alles was dazugehört ist wirklich noch überschaubar... Die meisten 
kritischen Komponenten kann ich kaufen, "stecke Sie dann nur zusammen", 
etwas Elektronik, Mechanik und Software drum rum und viele lange Tests. 
Ich bin da ganz zuversichtlich und berichte gerne auch über 
Fortschritte.

Unser Copter misst momentan bei 20 m/s (Spitzen)Windgeschwindigkeit. Das 
geht also. Ist ja auch nicht von DJI, sondern von mir ;-D
220 V DC war nur eine erste Zahl. Mittlerweile bin ich weiter und auch 
nicht mehr bei Kupferlackdraht, sondern dank der Tipps hier bei SPEC44 
Kabel (das ist fast genauso gut wie Kupferlackdraht, aber zugelassen für 
Niederspannung). Spannung ist nun 360-400V. Das ergibt sich aus den 
verfügbaren (bzw. bisher von mir gegoogelten) Geräten (AC-DC und DC-DC). 
Damit kann man je nach Wind auch auf über 200m aufsteigen falls die 
Messungen das erfordern.

Zum Fesselballon:
Der Wind soll uns nicht vorgeben wo wir messen, das wollen wir selbst 
präzise bestimmen. Also sind drei Erdanker notwendig. Außerdem drei 
Personen, die an jedem Erdanker Seil geben oder einziehen. Oder ich 
entwickle eine Spidercam, aber da wäre ein Kabel mit zwei Netzteilen 
etwas einfacher...

Laut Wikipedia hat ein Ballon der 2 kg tragen kann einen Durchmesser auf 
dem Boden von 2 Meter. Das sind 3.14 m^2 Stirnfläche. Re ist ca 10^6 bei 
10 m/s. Wenn man als CW mal 1 annimmt, dann ist das eine Kraft von 200 
N. Diese Kraft muss von der drei Erdankern aufgenommen werden (mit 
Sicherheitsfaktor, denn bei 20 m/s sind es schon gleich 750 N. Keine 
Ahnung wie solche Erdanker aussehen. Dann müssen an den Ballon also 
Seile dran die mindestens 1000 N halten. Drei Stück. Am besten aus 
Dyneema. Die wiegen bestimmt nochmal 1-2 kg insgesamt. Also das Ballon 
Volumen vergrößern. Ach, dann wird ja die Fläche schon wieder größer, 
also dickere Seile und dickere Anker. Ach, und dann muss der Ballon ja 
viel mehr Auftrieb haben, weil der Wind bzw. das haltende Seil ihn auf 
den Boden zieht. Also noch einen größeren Ballon. Und Seile! Dickere 
Seile! Und Ballon noch ein bisschen nachpumpen! Upps, jetzt grad nochmal 
200 Euro Helium reingepumt. Hol doch jemand schnell noch ein paar 
Flaschen! Warum dürfen wir denn keinen Wasserstoff....? Hmm, der 
diffundiert wahrscheinlich eh viel zu schnell durch die Ballonhaut, das 
hält keinen Tag!

Naja, und so weiter...

Unterdessen klappe ich zwei Kisten auf, spanne 700 m Absperrband im 
Kreis auf, und hebe dann einfach ab....

Also, der ein oder andere mag meinen ich hätte mich in Rage geschrieben, 
ich mag eure Ideen, aber meine kommt mir wirklich einfacher vor....

von William (Gast)


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Edi-Mv schrieb:
> Ich habe selbst mal einen 30m- Mobilfunk-Mast mit aufgestellt-

... Das sind doch diese Dinger die Corona auslösen!!!
X-)

von Dieter (Gast)


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William T. schrieb:
> Unterdessen klappe ich zwei Kisten auf, spanne 700 m Absperrband im
> Kreis auf, und hebe dann einfach ab....

U=700m, durch 2pi ungefähr r=100m.

Da könnte man mit drei Leitungen arbeiten. Ein sehr leichtes 
Kunststoffseil ergänzt zur Reißfestigkeit würde mit bei der 
Lagestabilisierung gegen den Wind helfen. Übrigens was hierbei gespart 
wird, muss dem Motor nicht mehr als Leistung geliefert werden um gegen 
den Wind zu kämpfen. Wenn der Wind stark genug ist, könnten die Rotoren 
sogar in den generatorischen Betrieb übergehen. Also noch weniger Saft 
wäre dann durch die Leitungen notwendig.

von Dieter (Gast)


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William schrieb:
> ... Das sind doch diese Dinger die Corona auslösen!!!
> X-)
Und wenn da noch Röhren drauf sind auf dem Funkmasten, dann wird das zum 
Corona Sperrgebiet, wenn die Bevölkerung etwas von der blauen 
Coronastrahlung erfährt, wie bei der EL34 schön zu sehen.

von Edi-Mv (Gast)


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Wow...
So viele Gründe, warum was NICHT geht... Da gibt sich aber einer Mühe.

Warum hat die NASA Sonden und Menschen auf den Mond und ins All 
geschickt ?
- Keiner wußte, ob Menschen das überhaupt längere Zeit aushalten.
- Die Beschleunigung beim Start...
- Die Rakete könnte ja explodieren- xmal passiert...
- Eine Sonneneruption könnte beim Verlassen der Erde warten, und die 
Astronauten killen
- Die harte kosmische Strahlung könnte die Astronauten zu Mutanten 
machen
- Ein Meteorit könnte die Kapsel vaporisieren
- Der Computer könnte versagen
- Der Rückstart könnte schiefgehen, auf der Erde ging das schief.
- Der Mond ist vielleicht gar nicht da.
- Beim Erdeintritt könnte die ganze Kiste undicht werden, oder 
verbrutzeln.

Wenn wir so in allem gehandelt, bzw. nicht gehandelt hätten, würden wir 
wohl noch in Höhlen hausen.

Gibt übrigens noch eine verwandte Lösung: Die Flugscheibe von Zapata.
Benötigt überhaupt kein Kabel und hat genug Tragfähigkeit.
Bisher nur Vorführ- Einsätze, wird auf längere Flugzeit und größere Höhe 
weiterentwickelt.

von Wühlhase (Gast)


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Ganz ehrlich: Bei deinen Anforderungen wären m.E. zwei Drohnen, die sich 
beim Fliegen abwechseln, die bessere Wahl.
Einfach am einfachsten und wahrscheinlich auch am billigsten.

von William (Gast)


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Naja, wenn die NASA sich auf den Mond hätte beamen können statt sowas 
aufwendiges wie eine Rakete zu entwickeln, dann hätte sich das getan.

von Edi-Mv (Gast)


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von William (Gast) 08.05.2020 22:48
Edi-Mv schrieb:
> Ich habe selbst mal einen 30m- Mobilfunk-Mast mit aufgestellt-

... Das sind doch diese Dinger die Corona auslösen!!!
X-)

Nein, das sind die Dinger, die Kopf- Aua, schwerste Nervenkrankheiten 
und zerebrale Flatulenzen auslösen, selbst wenn die Antennen noch gar 
nicht am Sender angeschlossen sind.

von William (Gast)


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Wühlhase schrieb:
> Ganz ehrlich: Bei deinen Anforderungen wären m.E. zwei Drohnen,
Ja, das klingt sinnvoll, aber da muss jemand dauernd Akkus wechseln. Das 
steigert den Betreuungsaufwand. Kosten sind wahrscheinlich ziemlich 
gleich, da hast du Recht.

von Edi-Mv (Gast)


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Wie hoch soll denn überhaupt der Meßpunkit sein ?
Gibt nämlich auch Masten, die man transportieren und temporär aufstellen 
kann, ich kenne 18 m- Kurbelmasten, kriegt man für ein paar Pullen Wodka 
bei der Roten Armee.

von Edi-Mv (Gast)


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von William (Gast)


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Das steht leider noch nicht fest. Wir sind ganz am Anfang mit allem, 
deswegen habe ich ja auch noch keine Ahnung von der Materie... Das 
bessert sich dann aber meist mit der Zeit. Es gibt aber Interesse für 
70m und für ca 130m. Momentan in der Nähe von Windenergieanlagen. Die 
Anlagen die ich hier im Schwarzwald kenne, die sind ganz mies zu 
erreichen (allerdings kann man da bestimmt super Pilze suchen und 
Wildschweine treffen!), stehen mitten im Wald. :(

von Angsthase (Gast)


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Christian M. schrieb:
> Der rüttelt nur? Oder schlägt? Gibt es einen Namen für das, damit man
> danach suchen kann?

Es gibt zwei Methoden: die Rammhaube schlägt und die Vibrationsramme 
vibriert.
Bei Spundwänden werden, je nach Bodenbeschaffenheit, beide Verfahren 
angewendet.

https://youtu.be/JUCM3DM_qrk

von Edi-Mv (Gast)


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70 m ist ja schon heftig- ich habe schon in solchen Höhen gearbeitet. 
130 m ist auch bei einer Drohne eine Herausforderung (Batterielaufzeit, 
Funkreichweite, usw.), und die dann eine längere Zeit einigermaßen ruhig 
in der Luft zu halten, dann die Stromversorgungsprobleme (Kabel)... 
wegen der Zeit halte ich einen Ballon für die bessere Methode. 
Schlimmstenfalls schlingert der hin und her, und die Messungen 
funktionieren schlecht- das würde bei der Drohne aber genauso sein, und 
wenn die abstürzt, ist es bestimmt teurer.

Ich empfehle Vorversuch mit einem kleineren Ballon.
Wind- und Temperatur- Sensoren sind auch nicht so schwer.

von Edi-Mv (Gast)


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Christian M. schrieb:
> Der rüttelt nur? Oder schlägt? Gibt es einen Namen für das, damit man
> danach suchen kann?

Das gezeigte Gerät auf dem Foto ist eine Vibrationsramme.
Weiß nicht, ob das Ding auch so heißt. Die Vibration sieht man kaum, nur 
wenn man davor steht.
Die Vibration hat aber Power, 1 m/ Minute, da ist das dicke 11m- Rohr 
eben mal in 10 Minuten bis kurz vor dem Flansch im Boden- ich war selbst 
erstaut, daß sowas so irre schnell geht.
Danach Vibrator abgeschraubt, Turm mit Kran angehoben, auf den Flansch 
gelassen, Schrauben rein, fertig.

von Mike (Gast)


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Könnte man bei vorhandenem Wind nicht einen Drachen steigen lassen?

von Nachtwächter (Gast)


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Ich habe vor einiger Zeit mal einen Artikel gelesen, in dem jemand eine 
Drohne per Laserstrahl versorgt hat. Es hieß dort, dass die Drohne in 
der Luft bleiben kann, solange der Laser läuft.
Ein zusätzlicher Akku konnte die Drohne dann noch eine gewisse Zeit in 
der Luft halten, falls der Laser ausfällt...
Fand ich ganz interessant. Finde ich nur leider gerade nicht mehr.

von Wühlhase (Gast)


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William schrieb:
> Das steigert den Betreuungsaufwand.

Die fliegebde Drohne außer Acht zu lassen dürfte so oder so nicht mit 
dem LuftFzgG konform sein. D.h., es muß sowieso jemand da sein.

Und wer will schon zwölf Stunden allein in der Pampa stehen? Dann doch 
lieber zu zweit.

von michael_ (Gast)


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Das Thema wurde hier schon mal ausgiebig vor Jahren diskutiert.
Da ging es um eine Kamera Überwachung einer Solaranlage.
Such mal danach.

Auch damals schon ein sinnloses Unternehmen.

von Hp M. (nachtmix)


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Edi-Mv schrieb:
> Ein Start mit dem Ballon kostet ca 300 Euro Helium...

Wasserstoff ist viel billiger und trägt sogar etwas mehr.

William T. schrieb:
> Fesselballon wird schwierig bei 20 m/s Wind... Und Brennstoffzellen kann
> ich nicht.

Aber ein (Starkwind-) Drachen fliegt da erst optimal und kann noch viel 
mehr schleppen.

Alternativ bindest du die Drohne mit einem Seil am Boden an, und lädst 
den Akku mit einem Windrad auf.

von Edi-Mv (Gast)


Angehängte Dateien:

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von Hp M. (nachtmix)
09.05.2020 02:14

Edi-Mv schrieb:
> Ein Start mit dem Ballon kostet ca 300 Euro Helium...

Nicht von mir. Das habe ich zitiert.

von Hp M. (nachtmix)
09.05.2020 02:14

"Alternativ bindest du die Drohne mit einem Seil am Boden an, und lädst
den Akku mit einem Windrad auf."

DAS ist die zündende Idee !
Vielleicht sogar DIE Idee für die zivile Luftfahrt !

von Guest (Gast)


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Edi-Mv schrieb:
> "Alternativ bindest du die Drohne mit einem Seil am Boden an, und lädst
> den Akku mit einem Windrad auf.

Dann würde ich das Windrad aber unter die Rotoren montieren, da ist die 
Energieausbeute viel besser weil es dort ja immer Wind hat.

von Edi-Mv (Gast)


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Und dann mit Windkraftuntestürtzung eine Weile in solcher Höhe:

https://www.youtube.com/watch?time_continue=454&v=I5izg2cueP4&feature=emb_logo

von Edi-Mv (Gast)


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Guest (Gast) 09.05.2020 09:44

Edi-Mv schrieb:
> "Alternativ bindest du die Drohne mit einem Seil am Boden an, und lädst
> den Akku mit einem Windrad auf.

Leute- LERNT LESEN !
Das Zitierte ist nicht von mir (Edi).

von Edi-Mv (Gast)


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von Dieter (Gast)


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Dieter schrieb:
> Wenn der Wind stark genug ist, könnten die Rotoren
> sogar in den generatorischen Betrieb übergehen.

Zuerst aufgebracht hatte ich das Thema. Allerdings unter Nutzung der 
Rotoren/Propeller die das Ding bereits schon hat. Was allerdings nicht 
von der Stange zu bekommen wäre, ist der Steuerungsalgorithmus in SW 
gegossen zum einfachen einbinden als Library.

von William (Gast)


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Mike schrieb:
> Könnte man bei vorhandenem Wind nicht einen Drachen steigen
> lassen?

Wenn immer Wind ist: ja. Wenn immer genug Platz zum starten da ist auch. 
Wenn kein Wald drum rum ist, der den Wind unten bremst, geht es 
vielleicht auch. Wenn der Drachen auf 1m genau zu steuern ist und 
automatisch Messprogramme abfliegt, dann könnte es gehen. Aber: Ist da 
nicht wieder ein Kabel einfacher...?

Edi-Mv schrieb:
> 70 m ist ja schon heftig- ich habe schon in solchen Höhen gearbeitet.
> 130 m ist auch bei einer Drohne eine Herausforderung (Batterielaufzeit,
> Funkreichweite, usw.), und die dann eine längere Zeit einigermaßen ruhig
> in der Luft zu halten, dann die Stromversorgungsprobleme (Kabel).

Wir haben all diese Probleme bereits gelöst, und unser Copter steht wie 
angenagelt da in egal welcher Höhe. Auf 130m Höhe sind wir in 10-20 
Sekunden angekommen.

Wie stark der Copter durch die Windlast in seiner Position schwankt 
wissen wir noch nicht. Aber das schöne an einem Copter ist : Wir können 
alle Parameter genaustens überwachen und automatisch landen sobald man 
in den Nähe von Grenzwerten kommt.

Ich werde diese Idee weiter verfolgen und Ergebnisse gerne berichten. 
Und wenn dadurch nur einer von den "Schwachsinn" - Rufern eines besseren 
belehrt wird ;)

von William (Gast)


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Als weiteres Vorgehen für mich fiel mir folgendes ein:
Erstmal nur ein Kabel mit dem normalen, akkubetriebenen Copter 
hochziehen bei Wind und schauen ob die Berechnungen überhaupt stimmen. 
Wenn der auf 130m Höhe mit Baumel-Kabel fliegen kann, dann geht man 
weiter mit der Spannungsversorgung.

von Edi-Mv (Gast)


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William schrieb:
> Wir haben all diese Probleme bereits gelöst, und unser Copter steht wie
> angenagelt da in egal welcher Höhe. Auf 130m Höhe sind wir in 10-20
> Sekunden angekommen-
...
> Ich werde diese Idee weiter verfolgen und Ergebnisse gerne berichten.
> Und wenn dadurch nur einer von den "Schwachsinn" - Rufern eines besseren
> belehrt wird.

Schwachsinnig ist das nicht- soll ja einen bestimmten Zweck erfüllen.
Ist nur die Frage des Aufwandes und des Nutzens.

EINEN HALBEN TAG IN DER LUFT ! (Beitrag  07.05.2020 15:46)
Das ist möglich, aber eben eine Energiefrage.
130m Kabel ist schon ein Gewicht, welches die Drohne tragen müßte. Und 
dann das Meßequipment.

Und Energiereserven für 12 Stunden mkitschleppen ?
Bei den vorgesehenen 700 W (siebenhundert Watt) bei Netzspannung ???
Das sind schon einige Kilowattstunden, da dürfte ein schwerer Anhänger 
am Auto, mit dicken Bleiakkus, oder ein Benzin-/ Dieselgenerator wohl 
auch noch eine Kostenfrage sein, oder ist das schon da ???

Nebenbei: Das Ganze dürfte dann auch Genehmigungen usw. kosten, bei hoch 
fliegenden Drohnen ist das ja gesetzlich vorgeschrieben.

Da ist die Frage: Wenn Meßaufträge die Geschäftsidee sind, lohnt sich 
das ?
Wenn es ein Forschungsprojekt ist: Wird das finanziert ?

von Edi-Mv (Gast)


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Hier was mit Ballon, Kurzwellenantenne wird von Ballon hochgezogen:

https://www.youtube.com/watch?v=j1sTcwgEDQg

von Wolfgang (Gast)


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William T. schrieb:
> Aber ich würde gerne 12h am Stück fliegen ohne Unterbrechung (wir messen
> Wind).

Hast du für Windmessung schon mal an ein Wind-LiDAR gedacht?
https://de.wikipedia.org/wiki/Wind-LiDAR

von Edi-Mv (Gast)


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Wikipedia zu Wind- Lidar:
"Die Systeme können dabei je nach Einsatzzweck zum Beispiel auf dem 
Boden, auf Forschungsplattformen im Meer, auf Windkraftanlagen oder auf 
Schiffen installiert werden. Die Messrichtung richtet sich ebenso nach 
dem Einsatzzweck. So dienen z. B. LiDAR-Systeme auf Windkraftanlagen, 
die horizontal – also entlang oder entgegen der horizontalen 
Windrichtung – messen, häufig der Erfassung und Untersuchung derer 
Nachlaufeffekte auf den Wind."

Boden, Plattform und WKA geht nicht, bleibt Schiff.
LUFTSchiff wäre was.

von William (Gast)


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Wolfgang schrieb:
> William T. schrieb:
> Aber ich würde gerne 12h am Stück fliegen ohne Unterbrechung (wir messen
> Wind).
>
> Hast du für Windmessung schon mal an ein Wind-LiDAR gedacht?
> https://de.wikipedia.org/wiki/Wind-LiDAR

Ja, lidar habe ich oben bereits als sinnvolle Alternative erwähnt. Wir 
haben übrigens schon mit lidar verglichen, hier der link zu dem 
Projekt... :

https://www.optolution.com/dienstleistungen/windmessung-mittels-drohne/

Edi-Mv schrieb:
> Da ist die Frage: Wenn Meßaufträge die Geschäftsidee sind, lohnt sich
> das ?
> Wenn es ein Forschungsprojekt ist: Wird das finanziert ?

Da hast du vollkommen Recht! Bevor ich da Energie investiere, möchte ich 
aber die Machbarkeit wissen.

von Edi-Mv (Gast)


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William schrieb:
> Da hast du vollkommen Recht! Bevor ich da Energie investiere, möchte ich
> aber die Machbarkeit wissen.

Machbar sind alle Vorschläge.

Nur- wenn das Geschäftsgrundlage werden soll, wäre eine sinnvolle 
Planung  das Mittel der Wahl:
- Was soll gemessen werden ?
- Wann und wie oft soll gemessen werden ?
- Wie präzise soll gemessen werden ?
- Wie schwer ist das Meßzeug ?
- Wieviel Energie brauche ich, um das eine Weile oben zu halten ?
- Meßdiagramme bestehen aus Meßpunkten. Ist eine durchgehende Messung in 
den
  12 Std. wirklich nötig ? Geht nicht z. B. halbstündiges 
Aufsteigenlassen
  für 5- 10 Minuten ?
  Das wären 24 Messungen = 24 Starts, das bekommt man mit einigen 
Akkusätzen
  und Aufladen der gerade nicht benötigten Sets vor Ort (am Mobil- 
Generator)
  gut hin.
  24 Meßpunkte sind auf einem Diagramm auf einer A4- Seite schon eine 
gute
  Dichte.
- Lohnt der Einsatz (Mensch/ Maschine/ Verbrauchsmaterial
  Energiebereitstellung vor Ort) finanziell ?

Für mein Hobby ist MIR der Aufwand oft egal- ich betreibe Geräte, die 
alles andere als günstig sind- alte Meßgeräte, an denen man einige Zeit 
verbrät, manche lassen den Zähler wie einen Propeller kreisen. Beruflich 
wäre das schon was anderes.

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