Forum: Haus & Smart Home Kurzen Stromausfall erkennen


von Johannes B. (basstscho)


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Hallo zusammen,

wir haben bei Unwettern regelmäßig sehr kurze Stromausfälle - 
schätzungsweise im Bereich <50 ms: PCs laufen durch, das Licht flackert 
aber kurz.
Ich würde gerne feststellen, wenn so eine kleine 
Versorgungsunterbrechung stattgefunden hat, um die richtige Funktion 
einiger empfindlicher Geräte prüfen zu können.

Die erste Idee: Siemens Logo mit 230V-Eingang. Die Logo an sich über USV 
puffern und drei Eingänge (L1+L2+L3) entsprechend mit einer negativen 
Flanke überwachen: Wenn einer negativ wird, dann einen Zähler erhöhen 
und den Zählerwert über einen PC auswerten und eine Benachrichtigung 
versenden. Laut Datenblatt ist die Eingangsverzögerung 1->0 allerdings 
max. 75 ms und somit für mein Vorhaben zu lang.

Daher hab ich mir einige Netzüberwachungen aus dem Industriebereich 
angeschaut: Die fangen aber auch erst bei 100 ms an.

Sehr gute Netzanalysegeräte können das natürlich grundsätzlich, sind 
aber meinen Recherchen nach >1.000 €. Soviel Geld wollte ich eigentlich 
nicht ausgeben.

Daher die Frage: Kennt ihr ein "einfaches" Gerät, mit dem ich mein 
Vorhaben realisieren kann? Bzw. habt ihr das ggf. schon erfolgreich 
umgesetzt?

Danke und Grüße,
Johannes

von Jens M. (schuchkleisser)


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Selberbauen mit einer typischen "Nulldurchgangserkennung" via 
Optokoppler.
Mit einem Controller dran die Zeit überwachen.
Abstand zwischen zwei Interrupts >51 oder <49ms = Alarm.

von Ben B. (Firma: Funkenflug Industries) (stromkraft)


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Sollte nicht so schwer sein.

50ms sind bei 50Hz mindestens zwei Vollwellen. Sprich wenn man nur die 
Nulldurchgänge abtastet, sollte man Erfolg haben. Da fehlen dann 
entweder welche oder sie dauern zu lange.

von Rüdiger B. (rbruns)


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Relais mit Selbsthaltung und Kontrolllampe ubd einschalttaster.

von Stefan (Gast)


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Johannes B. schrieb:
> wir haben bei Unwettern regelmäßig sehr kurze Stromausfälle

Nöpp, sind nur Störungen. Stromausfall ist Blackout. Nada. Niente.

Johannes B. schrieb:
> Daher die Frage: Kennt ihr ein "einfaches" Gerät, mit dem ich mein
> Vorhaben realisieren kann?

vlt. Epilepsiepillen gegen das "Flackern" im Kopf?

von Sebastian S. (amateur)


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Was: Jens M. geschrieben hat erscheint mir sinnvoll.
Ob das Ganze für ein Einzelstück sinnvoll ist ist wohl Geschmacksache.

Was: Rüdiger B. geschrieben hat wird wohl nicht so einfach gehen.
Relais sind meist zu träge und oft, von der Konstruktion her "sicher" 
gegen sehr kurzzeitige Spannungsausfälle/-einbrüche.

von Rüdiger B. (rbruns)


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Sebastian S. schrieb:
> Was: Rüdiger B. geschrieben hat wird wohl nicht so einfach gehen.
> Relais sind meist zu träge und oft, von der Konstruktion her "sicher"
> gegen sehr kurzzeitige Spannungsausfälle/-einbrüche.

Schrack Koppelrelais 20 ms Abfallzeit.

von Rainer W. (rawi)


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Johannes B. schrieb:
> wir haben bei Unwettern regelmäßig sehr kurze Stromausfälle -
> schätzungsweise im Bereich <50 ms: PCs laufen durch, das Licht flackert
> aber kurz.

Warum nimmst du an, dass es Stromausfälle und keine Spannungseinbrüche 
sind?
Was für Licht flackert?
Sonnenlicht verhält sich anders als LED-Licht oder Glühlampenlicht. Bei 
LED-Licht hängt es vom Netzteil ab, wie das flackert. Viele LED-Lampen 
flackern sogar dauernd, wenn sie heruntergedimmt sind.

von Bert (brt)


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Rüdiger B. schrieb:
> Sebastian S. schrieb:
>> Was: Rüdiger B. geschrieben hat wird wohl nicht so einfach gehen.
>> Relais sind meist zu träge und oft, von der Konstruktion her "sicher"
>> gegen sehr kurzzeitige Spannungsausfälle/-einbrüche.
>
> Schrack Koppelrelais 20 ms Abfallzeit.

Hatte gestern beim Gewitter auch genau so einen kurzen Ausfall, PCs 
liefen weiter, Licht flackerte kurz. Habe in der Werkstatt eine Not-Aus 
Schaltung mit einem 3P-Schütz mit Selbsthaltung. Das ist problemlos auch 
bei dem kurzen Ausfall abgefallen, musste die Selbsthaltung heute morgen 
also neu aktivieren.

Von daher würde ich das Koppelrelais ausprobieren, kostet nicht viel und 
wird wahrscheinlich Deine Lösung sein.

Grüße, Brt

von Εrnst B. (ernst)


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Johannes B. schrieb:
> Ich würde gerne feststellen, wenn so eine kleine
> Versorgungsunterbrechung stattgefunden hat, um die richtige Funktion
> einiger empfindlicher Geräte prüfen zu können.

Diese Geräte selber unempfindlicher gegen kurze Netzstörungen zu machen 
ist keine Option?

Beim PC-Netzteil schreibt der ATX-Standard vor, dass bei Netzausfall die 
Sekundärspannungen erst nach 17ms den Toleranzbereich verlassen dürfen. 
Unter Vollast.
Nach dieser Anforderung werden die primärseitigen Elkos ausgelegt.
Und weil so ein PC-Netzteil in der Realität selten Vollast sieht, reicht 
diese Überbrückungszeit (bei "ruhendem Desktop") auch locker zehnmal so 
lange.

Was für Netzteile haben deine "empfindlichen Geräte"? Wäre ein Eingriff 
darin möglich?

von Johannes B. (basstscho)


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Vielen Dank für die vielen Antworten und Anregungen!

Jens M. schrieb:
> Selberbauen mit einer typischen "Nulldurchgangserkennung" via
> Optokoppler.
Hatte ich mir komplizierter vorgestellt. Eine schnelle Recherche hat 
gezeigt, dass ich das mit nem Raspberry Pi und ein paar günstigen 
Komponenten bauen kann. Das meiste davon hab ich sogar da -> ich werde 
mal einen Prototyp bauen. (Im Endeffekt brauch ich das Gerät dann 4x)

Rüdiger B. schrieb:
> Schrack Koppelrelais 20 ms Abfallzeit.
Hab ich eines Mitbestellt und lass es parallel mitlaufen.

Rainer W. schrieb:
> Warum nimmst du an, dass es Stromausfälle und keine Spannungseinbrüche
> sind?
Guter Punkt! Weiß ich im Endeffekt natürlich nicht. Ich sehe ja dann 
ziemlich schnell wieviel von den realen Problemen durch die Messung 
erfasst wurden.

Εrnst B. schrieb:
> Diese Geräte selber unempfindlicher gegen kurze Netzstörungen zu machen
> ist keine Option?
Leider nicht sinnig wirtschaftlich. Das sind größere Anlagen und da 
schmiert i.d.R. immer irgendwo eine Komponenten ab, die dann Einfluss 
auf die Gesamtanlage hat. Unter der Woche ist das nie ein Problem, da 
immer Anlagenführer da sind. An Feiertagen und Wochenenden bekommt das 
aber so schnell niemand mit und da würde ich gerne "alarmieren".

von Jens M. (schuchkleisser)


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Oha, gewerblicher Einsatz.
Aufpassen mit der Modifikation der Maschinen, nicht das es da Ärger 
gibt.

von Gerd E. (robberknight)


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Johannes B. schrieb:
> Das sind größere Anlagen und da
> schmiert i.d.R. immer irgendwo eine Komponenten ab, die dann Einfluss
> auf die Gesamtanlage hat. Unter der Woche ist das nie ein Problem, da
> immer Anlagenführer da sind. An Feiertagen und Wochenenden bekommt das
> aber so schnell niemand mit und da würde ich gerne "alarmieren".

Wäre es dann nicht besser wenn Du entweder alle Komponenten, oder aber 
den Output der Gesamtanlage, überwachst und bei Abweichung vom Soll 
alarmierst?

Wenn Du nur die Stromversorgung überwachst hast Du zum einen öfters 
Fehlalarme (wenn kurz ein oder 2 Halbwellen fehlen, aber nix abstürzt) 
und zum anderen erkennst Du Fehler die z.B. durch kurze Überspannung, 
Gewitter in der Nähe und ähnliches entstehen nicht.

von G. K. (zumsel)


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" ...... Um die Polradwinkelstabilität zu überprüfen, wird untersucht, 
wie sich das System bei Auftritt eines schweren Fehlerfalles (z.B. eines 
generatornahen dreiphasigen Kurzschlusses) verhält. Eine wichtige 
Kenngröße zur Bewertung der transienten Polradwinkelstabilität eines 
Systems ist die kritische Fehlerklärungszeit. Diese bezeichnet die 
maximal zulässige Dauer eines dreipoligen Kurzschlusses, bei der das 
System in den stabilen Betrieb zurückkehrt. Als unterer Grenzwert gilt 
gemäß dem Transmission-Code eine Fehlerklärungszeit von 150ms für den 
gesamten Betriebsbereich der Generatoren. Diese darf nur in Absprache 
mit den zuständigen Netzbetreibern unterschritten werden. ......"

https://www.bundesnetzagentur.de/DE/Fachthemen/ElektrizitaetundGas/Versorgungssicherheit/Netzengpassmanagement/Studie/start.html

von Peter D. (peda)


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Johannes B. schrieb:
> Im Endeffekt brauch ich das Gerät dann 4x

Ach komm, ein RP Bolide kann bequem 4 Stromkreise gleichzeitig 
überwachen. Selbst 100 Stromkreise dürften kein Problem sein, ist 
hauptsächlich nur eine Frage der verfügbaren IO-Pins.

von Johannes B. (basstscho)


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Gerd E. schrieb:
> Wäre es dann nicht besser wenn Du entweder alle Komponenten, oder aber
> den Output der Gesamtanlage, überwachst und bei Abweichung vom Soll
> alarmierst?

Klar, das wird sowieso zum Großteil gemacht und deckt die allermeisten 
Fälle auf. Leider funktioniert das aber nicht immer zu 100% zuverlässig, 
da oftmals von den Geräten nicht direkt der Status abgefragt wird (und 
oft auch nicht kann), sondern nur das "Prozessergebnis". Wenn der 
Prozess aber steht (z.B. Wochenende), dann bekomm ich darüber auch kein 
Feedback.

Peter D. schrieb:
> Ach komm, ein RP Bolide kann bequem 4 Stromkreise gleichzeitig
> überwachen

Das Problem liegt eher in den mehreren Kilometern zwischen den zu 
überwachenden Stromkreisen ;)

von Mobile (mobileteser)


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Gewerblich würde ich sowas nehmen:
https://www.fluke.com/de-de/produkt/elektrische-pruefungen/netzqualitaet/1773-1775-1777
oder:
https://gmc-instruments.at/produkt/linax-pq5000-mobile/#tab-applications
Gibt es vermutlich auch von Zimmer, Chauvin Arnoux und ähnlichen.
Der Vorteil eines professionellen System ist, dass Du viel mehr Daten 
als nur einen Ausfall (was das auch immer sein mag) zur Analyse hast.

von Jens M. (schuchkleisser)


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Das ist aber an den Anforderungen vorbei.
So ein Ding ist teuer, und dann muss es 4x angeschafft werden, und in 
der Ecke liegen im Dauerbetrieb damit jemand es täglich ausliest bei 
Schichtbeginn, die Werte beurteilt und dann feststellt das er irgendwas 
neu starten muss.
Da wäre es sinnvoller, einfach ein Schild hinzuhängen "bei Schichtbeginn 
neu starten".

von Joachim B. (jar)


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Johannes B. schrieb:
> Eine schnelle Recherche hat
> gezeigt, dass ich das mit nem Raspberry Pi und ein paar günstigen
> Komponenten bauen kann.

schlecht recherchiert, ein Raspi ist die schlechteste Wahl, ein AVR wäre 
günstiger und sicherer denn der Raspi kann an seinen Ports nicht viel 
leisten und seine Bootzeit ist auch langsamer.

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