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9.22
Überspannungsschutz für Local Operating Network (LON)
Mittels der LONWorks-Technologie können dezentrale Automationssysteme realisiert werden. Dabei kommunizieren intelligente Knoten über das LonTalkProtokoll®. Das Herzstück eines Knotens ist der Neuron-Chip (3120, 3150 und verschiedenste Weiterentwicklungen), der mittels Transceiver auf ein Übertragungsmedium zugreift und über eine E/A-Beschaltung den Anschluss von Schaltern, Relais, Analogausgaben, Analogwert-Messungen usw. ermöglicht (Bild 9.22.1).
Bild 9.22.1
Aufbau eines LonWorks-Knotens mit Neuron-Chip, Transceiver und E/A-Beschaltung
Übertragungsmedien
Neben der beschriebenen 2-Draht-Verbindung gibt es noch die 230 V-, LWL-, Koaxialkabel-, LAN- und die Funk-Übertragung.
Übertragungsmedium 2-Draht-Busleitung
Die Transceiver für eine 2-Draht-Busleitung (z. B. J-Y(ST) Y 2 x 2 x 0,8) unterscheiden sich durch ihre Übertragungsrate (kbit/s) und somit auch hinsichtlich ihrer max. Netzausdehnung in Metern Leitungslänge (Tabelle 9.22.1).
Medium
Transceiver
Übertragung
Netzausdehnung
Knoten → Knoten
Knotenversorgung
2-Draht
TP/XF-78
78 kbit/s
1400 m Bus / Linie
separat
2-Draht
TP/XF-1250
1250 kbit/s
130 m Bus / Linie
separat
2-Draht
FTT10-A
78 kbit/s
2700 m Bus / Linie
500 m freie Struktur
J-Y(ST)Y 2 x 2 x 0,8
320 m freie Struktur
separat
2-Draht
LPT-10
78 kbit/s
2200 m Bus / Linie
500 m freie Struktur
J-Y(ST)Y 2 x 2 x 0,8
320 m freie Struktur
über Busleitung
Tabelle 9.22.1
Transceiver (gebräuchliche in Fettdruck) mit ihren Übertragungsraten und max. zulässigen Netzausdehnungen
Aufgrund der Möglichkeit der freien Verlegung werden die Geräte in der LON-Gebäudeinstallation überwiegend mit FTT (Freie-Topologie-Transceiver) und LPT (Link-Power-Transceiver) ausgerüstet (LPT sind mit FTT am gleichen Bus kompatibel).
Die Transceiver in FTT- / LPT-Netzwerksystemen haben die in Tabelle 9.22.2 angeführten Kapazitätswerte zwischen den Adern und zwischen jeder Ader gegenüber Erde. Beim Einsatz von Überspannungsschutzgeräten sind deren Kapazitäten (Ader / Ader und Ader / Erde) zu berücksichtigen, denn dementsprechend reduziert sich die max. Anzahl der einsetzbaren Transceiver (Tabelle 9.22.3).
Transceiver
Kapazität
Ader / Ader
Ader / Erde
FTT10-A
300 pF
10 max. 20 pF
LPT-10
150 pF
10 pF
Tabelle 9.22.2
Kapazitätswerte von Transceivern in FTT- / LPT-Netzwerken
Überspannungsschutzgerät
Kapazität
Ader / Ader
Ader / Erde
BXT ML2 BD S 48
700 pF
25 pF
Tabelle 9.22.3
Kapazitätswerte von Überspannungsschutzgeräten
Entstehung von Überspannungen durch Induktionsschleifen
Bereits bei der Leitungsverlegung ist darauf zu achten, dass es nicht zur Bildung von Induktionsschleifen kommt. Daher sind die Bus- und Niederspannungsleitungen zu den Busteilnehmern in unmittelbarer räumlicher Nähe zueinander zu verlegen (Bild 9.22.2). Bei der Spannungsfestigkeit von 2,5 kV für ein J-Y(ST)Y kann die direkte Parallelverlegung zu einer Niederspannungsleitung erfolgen. Nach Entfernung des J-Y(ST)Y-Leitungsmantels sind jedoch 10 mm Abstand erforderlich.
Bild 9.22.2
Induktionsschleife, entstanden durch zwei Knoten
Eine Schleifenbildung entsteht außerdem bei einem Knoten, der an einer metallischen Konstruktion / Rohrleitung angebracht ist, welche an die Haupterdungsschiene angeschlossen wurde (Bild 9.22.3). Auch hier empfiehlt sich eine möglichst nahe Leitungsverlegung zur Konstruktion / Rohrleitung.
Bild 9.22.3
Induktionsschleife, entstanden durch ein Magnetventil an einer metallischen Rohrleitung
Überspannungsschutz bei einer gemischt-verzweigten Topologie
Sofern sich die am Knoten angeschlossenen Ein- / Ausgänge in unmittelbarer Nähe zu diesem befinden, kann auf eine Schutzbeschaltung verzichtet werden. Bild 9.22.4 zeigt den Schutz von LPT-Transceivern, die über die 2-adrige Busleitung spannungsversorgt werden. Der Schutz von direkt spannungsversorgten FTT-Transceivern (i. d. R. 24 V DC) bei längeren Netzgeräteanschlussleitungen wird im Bild 9.22.5 dargestellt.
Bild 9.22.4
Einsatz von Überspannungsschutzgeräten bei LPT-Transceiver in einer gebäudeübergreifenden, gemischt-verzweigten Topologie Bild 9.22.5
Einsatz von Überspannungsschutzgeräten bei FTT-Transceiver in einer gebäudeübergreifenden, gemischt-verzweigten Topologie