Stromschienen als Basis von Bussystemen

[sailor0646]

Hallo Elektriker,

angeregt von der Diskussion um Für und Wider von nachträglichen Einbauten von Bussystemen in Schiffen möchte ich hier eine technische (!) Diskussion erstmal nur allgemein über Stromschienen als Basis für moderne elektronische Bussysteme auf Schiffen beginnen. Wenn irgend möglich sollten wir dies emotionsfrei und auf einer freundlichen und fachlichen Ebene tun.

Edit: Zum besseren Verständnis habe ich Folgendes hier eingefügt:

Durch die Einführung einer Stromschiene wird die Stromversorgung der Geräte und Ihre Steuerung getrennt ausgeführt. Zwischem dem Verbraucher und der Stromschiene wird ein Steuerungsgerät, auch Aktor genannt, eingebaut. Der Aktor ist heutzutage ein moderner Halbleiter, kann aber auch als herkömmliches Relais ausgeführt sein. Er ist an die Steuerungsleitung oder ein Bussystem angeschlossen und erhält von diesem die Steuerungsbefehle. Diese Befehle stammen entweder von einem Schalter, oder einem Sensor oder von einem Computer. Erhält der Aktor den Befehl dem Verbraucher Spannung zuzuführen, so schaltet er die Versorgungsspannung an das Gerät.

Ein Sensor und ein oder mehrere Schalter können auch parallel geschaltet werden, so daß Aktionen sowohl manuell, als auch automatisch durchgeführt werden können.


Ich beginne mal mit der grundsätzlichen Überlegung über die Vor- und Nachteile, so wie ich sie sehe. Ich bitte um Kommentare.

Die Idee eine dicke Stromschiene durch das ganze Schiff zu verlegen scheint einige Vorteile zu versprechen:

1. alle Verbraucher können über kurze Leitungen an der Schiene angeschlossen werden.

2. kurze Leitungen von der, idealerweise verlustfreien, Schiene zu den Verbrauchern erzeugen wenig Spannungsverluste

3. neue Verbraucher oder Steckdosen sind mit wenig Aufwand zu installieren

3. die Fernschaltung von großen Strömen, wie z.B. beim Bugstrahlruder ist einfach möglich, da die Steuerleitung für ein Relais oder einen Halbleiter sehr dünn sein kann und damit leicht zu verlegen ist.

4. die Fernschaltung kann leicht, auch mehrfach und von verschiedenen Positionen erfolgen, weil keine Lasten geschaltet werden müssen

5. die Schalter können sehr klein sein, weil sie nur Steuerströme und keine Lasten schalten müssen

6. Steuerleitungen für Verbraucher aller Art könnten zu Bussystemen zusammengefasst werden, die die Verkabelung weiter vereinfachen und spätere Erweiterungen erleichtern

7. Eine Überwachung der Funktion von Verbrauchern ist einfacher zu erstellen und leicht dezentral zu installieren

8. die gegenseitige Beeinflussung von Schaltzuständen bietet potentiell mehr Möglichkeiten für eine Automatisierung und Kontrolle

9. ein Schalter kann verschiedene Verbraucher gleichzeitig und ohne gegenseitige Beeinflußung schalten

10. eine Kontrolle inkl. Logging des gesamten Systems über einen PC ist möglich

11. eine Fernüberwachung bzw. Fernsteuerung aller Schaltzustände über Funk inkl. Alarmmeldung oder Internet ist theoretisch machbar

Nachteile:

1. eine, für hohe Ströme abgesicherte, Stromschiene bringt eine potentielle erhöhte Brandgefahr, weil bei einem Kurzschluß an einem Verteiler sehr hohe Energien transportiert werden können, die sehr leicht zu Bränden führen können

2. Eine für alle Eventualitäten belastbare Stromschiene, d.h. die Kabel sind sehr dick, schwer zu verlegen und nur mit hohem Aufwand gegen Beschädigungen zu sichern

3. eine solche Schiene und die notwendigen Verteiler sind, wegen des hohen Materialaufwandes, teuer und schwer

4. Die Verteiler brauchen Platz für den Einbau

5. die kumulierten Ströme und damit die Spannungsabfälle auf der Schiene sind unvorhersehbar und können die Spannungsverhältnisse an den Verteilern unplanbar machen

6. Hochfrequenzgeräte beeinflussen die Verhältnisse auf der Schiene durch Modulation der Spannung und können damit hochfreqente Störungen über das gesamte Bordnetz verteilen

7. da die Verbraucher natürlich trotzdem alle einzeln abgesichert werden müssen, sind die Sicherungen dezentral und dadurch nicht übersichtlich an einer Stelle zusammenfassbar

8. Eine Unterverteilung ist grundsätzlich komplexer, potentiell weniger übersichtlich und für Laien kaum zu durchschauen

9. die gegenseitige automatisierte Beeinflussung von Verbrauchern durch Schaltzustände anderer Verbraucher ist für Laien im Fehlerfall nicht zu durchschauen und muss mit hohem Aufwand für Überbrückungsschaltungen kompensiert werden

10. Jeder Verbraucher benötigt ein Schaltelement in der jeweiligen Unterverteilung und kann nicht mehr einfach direkt verkabelt werden


Was habe ich vergessen?

Edit: Anmerkung: Die gleichen Überlegungen können natürlich für das 230 Volt Netz angestellt werden. Dafür gibt es seit vielen Jahren bereits Produkte und Standards, wie z.B. den "EIB" (Europäischer Installationsbus). Im Wohnungsbau hat sich dies aber, wohl aus Kostengründen, noch nicht sehr durchgesetzt. Eine Integration beider Steurungs-Netze (12 Volt und 230 Volt) auf einem Schiff ist denkbar.

[Holger]

hallo alfred,
du hast bereits alles beschrieben, dem ist nur wenig hinzuzufügen:

- wenn es sich um ein stahlschiff handelt sollten die beiden leitungsstränge dicht nebeneinander und abgeschirmt verlegt werden weil sonst der rumpf stark magnetisiert werden kann was zu kompassproblemen führen kann.

holger