Zabezpieczenie 24V na przewód typu UTP

Sosenia · Post autor: **Sosenia** » środa 21 lut 2018, 10:00

Witajcie,

miałem swego czasu taką fanaberię, żeby zbudować sobie odrobinę mądrzejszą instalację elektryczną w domu. I tak mam przełączniki światła dzwonkowe (chwilowe) na skrętce UTP, każdy punkt (gniazdko, przełącznik, pojedyncza żarówka) podłączona osobnym przewodem. W przypadku przełączników nawet po 2-3 kable UTP. Zasilanie sygnałów na 24V, bo takie jest zasilanie sterownika PLC, który wszystkim w domu włada.

Chwilowo, zasilanie 24V do przełączników/czujników itp. podłączone jest bez żadnego zabezpieczenia, więc w przypadku zwarcia w jakimkolwiek punkcie końcowym cała moc zasilacza idzie przez skrętkę. Niezbyt obiecująca perspektywa... Zastanawiam się nad jakimś układem zabezpieczającym przed zwarciem/przeciążeniem linii biegnącej po UTP.

Teraz kilka założeń - o ile do większości przełączników moge wpiąć jedno zabezpieczenie na kilka przewodów (nie spodziewam się jednoczesnego przyciśnięcia kilku przełączników naraz) to niektóre linie będą stale zasilać oddalone układy z czujnikami, np. Arduino + kilka DS18B20 + TTL<>RS485, i tu, wiadomo, jedno zabezpieczenie na kanał...

Najprosztszym rozwiązaniem wydaje mi się zrobienie większego (więcej kanałów) układu z bezpiecznikami polimerowymi wpiętymi szeregowo w kanał na wzór np. tego do zabezpieczania kamer CCTV: http://www.ctr.pl/produkty/akcesoria-do ... mrb579.htm
Oczywiście prąd bezpiecznika dobiorę doświadczalnie do danego przewodu UTP. I może też niekoniecznie złącza ARK, bo zajmą relatywnie dużo miejsca.

Mam pewne pojęcie o elektryce i elektronice, ale nie jestem specjalistą, chciałbym sie upewnić, czy nie popełniam tutaj żadnego nieznanego mi błędu? Czy macie jakieś inne pomysły lub sugestie co do tego?

Pozdrawiam

ptja · Post autor: **ptja** » środa 21 lut 2018, 10:19

Bezpieczniki polimerowe to IMHO dobry pomysł, ale możesz też np. włączyć szeregowo na stałe rezystory w liniach, które nie zasilają, a jedynie mają nieść sygnały.
24V to może być za dużo do zasilania arduino bezpośrednio (ale pewnie to uwzględniłeś).
Zaciekawiło mnie: po co aż trzy kable (24 przewody!) do przełącznika?

Sosenia · Post autor: **Sosenia** » środa 21 lut 2018, 11:39

Próbowałem coś kombinować z rezystorami na linii sygnałowej DQ dla interfejsu 1-Wire w DS18B20 z Arduino, na przewodzie 20cm działało z rezystorem mniejszym od 47Ω. Przy większej odleglości będzie jeszcze mniej... chyba, że mówimy o czymś zupełnie innym..? Czy mógłbyś nieco rozwinąć?

Z zasilaniem Arduino to jeszcze inna sprawa... Albo przetwornica step-down z 24V na 5V obok arduino, albo nieco ponad 5V na linii (zależy jak wyjdą spadki po drodze z szafy do Arduino), albo po prostu zasilanie np. ładowarką USB z jakiegoś gniazda 230V w okolicy...

Może za bardzo uogólniłem, 24 przewody to dla przykładu:
2 przewody na każdy przełącznik, + i - (jak np. są 4 przełączniki to zużywam 8 przewodów)
3 przewody dla czujnika temperatury DS18B20
Reszta idzie na zapas, albo na coś, co jeszcze wymyslę. Może jakiś sygnalizator LED? Inny czujnik? nie wiem

Mogłem oszczędniej, np. wspólny minus, ale tym będę się martwić, jak gdziekolwiek i o ilekolwiek zabraknie... UTP jest tani, to i dałem więcej na zaś.

ptja · Post autor: **ptja** » środa 21 lut 2018, 12:20

Sosenia pisze:/.../Z zasilaniem Arduino to jeszcze inna sprawa... Albo przetwornica step-down z 24V na 5V obok arduino, albo nieco ponad 5V na linii (zależy jak wyjdą spadki po drodze z szafy do Arduino), albo po prostu zasilanie np. ładowarką USB z jakiegoś gniazda 230V w okolicy...

https://playground.arduino.cc/Learning/WhatAdapter
Przy 24V po pierwsze może zostać przekroczone maksymalne napięcie stabilizatora, a po drugie moc w nim tracona (prąd zasilania razy ca 19V) może być zbyt duża i stabilizator ulegnie uszkodzeniu albo zadziała zabezpieczenie i się wyłączy.

Arduino mają na płytce stabilizator 5V więc przetwornica powinna dostarczać troszkę więcej, np. 7V. Zasilanie lokalnie z gniazdka jest IMHO bez sensu, bo centralne zasilanie może być w łatwy sposób uzupełnione podtrzymanie akumulatorem, a przy rozproszonym znacznie o to trudniej.

Zasilania 1-wire z 24V to w ogóle sobie nie wyobrażam.

Sosenia · Post autor: **Sosenia** » środa 21 lut 2018, 17:58

ptja pisze:Przy 24V po pierwsze może zostać przekroczone maksymalne napięcie stabilizatora
(...)
Zasilania 1-wire z 24V to w ogóle sobie nie wyobrażam.

Trochę się minęliśmy z rozumowaniem

Napięcie 24V w punkcie, gdzie jest Arduino będzie redukowane do 5V za pomocą np. TAKIEJ przetwornicy, bezpośrednio do Arduino nie podłączę 24V. A przy 1-Wire to też nie 24V, to będzie sterowane i zasilanie już z Arduino. A i wcale nie muszę zasilać wszystkiego z tego zasilacza... Mogę postawić obok drugi, np 5V, np. właśnie do Arduino.

Opcja 1:
Zasilacz 24V <-> bezpiecznik <--- długi przewód UTP ---> przetwornica step-down do 5V <-> Arduino <-> czujniki 1-Wire

Opcja 2:
Zasilacz 24V <-> bezpiecznik <-> przetwornica step-down do ≈5V <--- długi przewód UTP ---> Arduino <-> czujniki 1-Wire

Newmax · Post autor: **Newmax** » środa 21 lut 2018, 20:04

Kolego płytkę którą wybrałeś z bezpiecznikami polimerowymi to bardzo dobre rozwiązanie. Nie raz uruchamiałem taką instalację w domach i też takie rozwiązanie stosowałem ale jest w tym pewien minus a mianowicie bezpiecznik polimerowy nie jest wieczny i też ulega uszkodzeniu i w tedy musisz rozpiąć cały moduł aby wylutować uszkodzony i wlutować nowy. Miałem już taki przypadek i szlak mnie trafiał od tamtej pory stosuje już tylko moduły z bezpiecznikami topikowymi.