230V überwachen

  • Hallo.

    Ich suche nach einer Möglichkeit, eine 230V leitung zu überwachen.


    Ich habe vor eine Schaltung zu machen, die mit dem Raspi über Gpio ein Relais steuert, welches in meiner bestehenden Tasterschaltung mit Eltako licht an und aus schaltet.


    Jetzt möchte ich aber, dass der Raspi nur schaltet, wenn das Licht nicht schon an ist... sonst würde er es ja aus schalten.

    Dazu muss ich denke ich mal den Schaltdraht zur Lampe überwachen. Wenn dieser Stom führt, dann schalte nicht würde ich als Anweisung geben.


    Wie kann ich diese überwachung durchführen?


    Ich stelle mir das so vor: An die Leitung zur Lampe schließe ich eine Steckdose. In die kommt ein 5V USB netzteil. per USB Kabel geht es zu einem 5V relais. Dieses wird geschaltet und ist mit den Gpio verbunden.

    as befindet sich in einem Sicherungskasten mit viel Platz. Ist aber irgendwie nur improvisiert. Hat da jemand eine Professionelle, aber günstige Lösung?

  • Du könntest direkt an die Leitung (Phase einen Widerstand mit 22 K Ohm hängen (als Vorwiderstand für die LED eines Optokopplers), den wiederum an den Optokoppler und von dort auf den Nullleiter. I = U/R = 228/22000 ~ 10 mA bei 2,1 Volt LED-Spannung im Optokoppler). (Allerdings kommt nur die Hälfte raus, weil das ja Wechselstrom ist und der negative Teil von der LED im Optokoppler angeschnitten wird. Ich denke, auf einen Gleichrichter vor dem Optokoppler kann man hier getrost verzichten.) Am Ausgang des Optokopplers kommt dann ein Signal, das du mit einer Leitung zum Pi ziehen kannst. Evtl musst du dieses Signal mit einem Kondensator glätten.

    Widerstand und Optokoppler solltest du so verbauen, dass keine Gefahr besteht, damit versehentlich eine gewischt zu bekommen. 230 V ist kein Kinderkram.


    Du könntest evtl auch eine Spule um den Phasen-Leitungsdraht wickeln und den durch die Induktion erzeugten Strom als Signal verwenden. Gleichrichter -> Kondensator -> Transistoreingang. Den Transistorausgang kannst du dann an den Pi schalten.


    Oder eine Photozelle/Photowiderstand direkt an der Lampe...


    Ein Netzteil anschließen und dessen Ausgang an den Pi legen, geht zwar, ist aber irgendwie überdimensioniert. Verschwendet im Zweifel ne Menge Strom.

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  • Ich finde deine Idee mit dem Netzteil gar nicht so schlecht. Zumal das auch ungefährlicher ist.


    Deine Kenntnisse kenne ich nicht, weshalb ich davon abrate einen Optokoppler an die 230V~ anzuschließen.


    Das umwickeln der Phase mit einer Spule funktioniert nicht. Warum? Laut Induktionsgesetz müssen die Feldlinien einen Leiter im rechten Winkel durchsetzen um eine Spannung in ihm zu induzieren. Die Spule um den Leiter hat aber den selben Sinn wie die Feldlinien, ergo keine Induktionsspannung in der Spule.


    Hier würde ein Ferritkern hilfreich sein. Die Phase mit ein paar Windungen um den Kern wickeln (primärseite) und viele Windungen mit CuL-Draht als Sekundärspule aufbringen.


    Für einen Laien kaum zu händeln!

    (Es funktioniert auch etwas unorthodoxes. Das habe ich in Master-/Slave-Schaltungen immer so gehandhabt.

    Einen kleinen Klingeltrafo zweckentfremden. Die Sekundärwicklung (8V-12V) in die Phase einschleifen, so dass der Lampenstrom durch diese Sekundärwicklung fließt. Die Primärseite des Trafos (230V-Seite) bringt dir eine hohe Ausgangsspannung, die du auswerten kannst. Das setzt dann wieder Kenntnisse voraus.)


    Vielleicht war was für dich dabei.

    Edited once, last by flyppo ().

  • Die erste Variante halte ich für lösbar. Spule finde ich zu gefährlich für mich als "Leihe".

    Photowiderstand ist schwer da die Lampe weit weg ist.


    Kannst du mir das mal skizzieren wie du das meinst. Bin ja Leihe aber guter Nachbauer :)


    Gibt es denn 2V Optocoppler?

    Danke für die Tips


    Evtl noch eine andere Lösung?


    Es funktioniert auch etwas unorthodoxes. Das habe ich in Master-/Slave-Schaltungen immer so gehandhabt.

    Einen kleinen Klingeltrafo zweckentfremden. Die Sekundärwicklung (8V-12V) in die Phase einschleifen, so dass der Lampenstrom durch diese Sekundärwicklung fließt. Die Primärseite des Trafos (230V-Seite) bringt dir eine hohe Ausgangsspannung, die du auswerten kannst. Das setzt dann wieder Kenntnisse voraus.

    Bin wie oben geschrieben Leihe. Grundwissen ist da. Meine Idee ist für mich durchführbar. Nur baumeld da dann alles rum. Gibt es nicht auch dann etwas für die Hutschiene_ Die Idee mit dem Klingeltrafo finde ich gut. Nur kann ich mir unter einschleifen nix vorstellen...

  • Einschleifen heißt nichts weiter als in Reihe schalten.

    Für die Hutschiene würde ich dir, der du Laie bist, einen Klingeltrafo empfehlen, den du, wie dein Steckernetzteil parallel zur Lampe anschließt. Also die 230V-Seite an die Lampe bzw. deren Anschlüssen in der Verteilung. Dann hast du, je nach Klingeltrafo, ungefährliche 8-12V~, die du an ein Relais und dessen Kontakt an den GPIO anschließt.


    ABER, als Laie darfst du nichts in der Verteilung machen!!!

  • Ups - kleiner Denkfehler. Natürlich muss der Leitungsdraht ein paar mal um einen Eisenkern oder sowas gewickelt werden und der Abnehmer entsprechend ebenso. Allerdings je nach Empfindlichkeit genügt vielleicht schon ein parallel direkt neben der Phase liegender Draht...


    Die 0815-Optokoppler haben eigentlich immer 2 Volt. Bei dem Spannungsabfall im Vorwiderstand ist es aber völlig egal, ob es 1,8 oder 2,4 V sind. Die LED nimmt sich, was sie braucht. Der Strom liegt aber immer um 10 mA - bei 230 V hat die Diodenspannung wenig Einfluss.

    Ich habs doch recht genau gesagt: von Phase an Widerstand, von Widerstand an Optokoppler, von Optokoppler an Nullleiter. Wenn du die beiden Bauteile in ein sicheres Gehäuse baust und nur zwei Schraubanschlüsse rausschauen lässt, kann wenig passieren. Die beiden Ausgänge des Optokopplers ebenfalls mit Schraubanschlüssen. An den Collector kommen 3,3 V des Pi, an den Emitter der GPIO mit 1000 Ohm Schutzwiderstand. GPIO softwareseitig auf Input mit Pulldown schalten und schon müsste es gehen...

    Ach ja, an dem Widerstand fallen 2,3 Watt Leistung ab - also bitte nicht so nen lütten Elektronikwiderstand mit 0,25 Watt nehmen, sondern was fettes. Der Stomverbrauch bei eingeschalteter Lampe ist 1 KW/ 434 Stunden - also wenn die Lampe permanent brennt ca. 20 KWh (5€) Strom pro Jahr... Bestell dir ruhig auch noch etwas größere Widerstände - Im Prinzip müsste es auch mit bis zu 100 KOhm gehen. Das würde die Stromkosten deutlich reduzieren.

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  • Muss das Laie noch einmal definieren... Bin nur kein "gelernter". Habe schon mehrere Häuser verkabelt und 1 Semester meines abgebrochenen Informatikstudiums war auch Elektrotechnik bestückt :)

    Also nicht ganz Laie... Natürlich ziehe ich mir bei der Installation einen Elektriker zu Rate.


    Einschleifen heißt nichts weiter als in Reihe schalten.

    Für die Hutschiene würde ich dir, der du Laie bist, einen Klingeltrafo empfehlen, den du, wie dein Steckernetzteil parallel zur Lampe anschließt. Also die 230V-Seite an die Lampe bzw. deren Anschlüssen in der Verteilung. Dann hast du, je nach Klingeltrafo, ungefährliche 8-12V~, die du an ein Relais und dessen Kontakt an den GPIO anschließt.

    Finde die Idee am besten. Oder ich nehme ein Hutschienennetzteil :

    Netzteil dür den Sicherungskasten (Affiliate-Link)

    oder direkt ein ein 5V netzteil (Affiliate-Link)

    Dann habe ich 12V DC und könnte entweder ein 12V Relais benutzen, oder ein vorhandenes 5V Oktokoppler Relais mit DCDC Wandler vorgeschaltet oder sehe ich das falsch?

    Edited 2 times, last by JanR ().


  • Wie hoch ist denn der Widerstand/Spannungsabfall bei so einem Klingeltrafo sekundärseitig? Wenns 10 V sind, kommst du auf 200 V Ausgangsspannung bei ner 500 Watt Lampe mit 230 V ~ 2 A kommen dann immer noch 100 mA raus. Selbst wenn der Wicklungswiderstand nur 2 Ohm sind, hast du 4 Volt Spannungsabfall. Das sind bei 2 A 8 Watt. Ausgangsseitig dann immer noch ca. 10 mA bei 80 Volt. Schlag mich, falls ich da völlig falsch liege... aber klingt für mich alles ziemlich tödlich oder wenigstens grenzwertig gefährlich...


    Die Spulenlösung (richtig gewickelt vorausgesetzt) wäre aber sicher die am wenigsten gefährliche. Im Prinzip ist das auch nur ein Trafo - allerdings einer mit sehr geringem Wirkungsgrad, so dass da nichts passieren kann.

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  • Die 0815-Optokoppler haben eigentlich immer 2 Volt

    wie oft denn noch?


    zeige mir einen Optokoppler wo die Uf der IR Diode 2V hat, das ist schlicht falsch, warum gibst du E-Tipps?

    Alle IR Dioden die ich in Opto eingesetzt hatte haben alle um 1,2V das ist ein erheblicher Unterschied!

    Finde die Idee am besten. Dann habe ich 12 oder 8 V DC und könnte entweder ein 12V Relais benutzen

    ich würde ja ein günstigens USB Netzteil nehmen +5V Relais (Klingeltrafos sind zu fett und haben viele Verluste)

    lasst die PIs & ESPs am Leben !
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    (ich kann leider nicht schneller fahren, vor mir fährt ein GTi)

  • Nach der Gleichrichtung hast du deine DC. Achte auf Siebung, sonst hast du Pulse am GPIO und keinen Dauerpegel. Man könnte aber auch ein Wechselspannungsrelais nehmen, spart die Gleichrichtung.


    Was soll ein Oktokoppler Relais mit DCDC Wandler sein? Wahrscheinlich Optokoppler, aber der Rest erschließt sich mir nicht.

  • Wie hoch ist denn der Widerstand/Spannungsabfall bei so einem Klingeltrafo sekundärseitig?

    Kann ich dir nicht sagen, weiß ich nicht mehr. Aber ich habe hier einen 230V/9V Printtrafo zu liegen. Ich mach mal einen Versuchsaufbau und melde mich wieder.

  • 1,2 ist richtig, (ich war irgendwie bei 2,1 statt 1,2) das stimmt. Spielt aber hier keine Rolle. Der Widerstand bleibt der gleiche - weil es kaum einen Unterschied macht, ob 228,0 oder 228,8 Volt abfallen.

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  • flyppo, wenn du dich in 20 Minuten nicht gemeldet hast, ruf ich einen Krankenwagen, ok? :lol:

    Mess mal die Spannung am Ausgang und den Strom bei 1000 Ohm Widerstand... ab 50 Volt und 10 mA wirds meines Wissens gefährlich.

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  • Der Widerstand bleibt der gleiche

    arg......


    Der Widerstand muss die Leistung verkraften, und die 230V

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  • flyppo, wenn du dich in 20 Minuten nicht gemeldet hast, ruf ich einen Krankenwagen, ok? :lol:

    Mess mal die Spannung am Ausgang und den Strom bei 1000 Ohm Widerstand... ab 50 Volt und 10 mA wirds meines Wissens gefährlich.

    Kam kein Krankenwagen. Leeres versprechen ;(


    Also nur der Vollständigkeit halber. Für einen Laien sehr schwer zu händeln. Also diese Variante mit dem revers betriebenen Trafo als Stromwandler, lasst es sein. Ich hatte Ende der 60er Jahre das im Betrieb, da gabs nichts besseres. Heute gibt es jede Menge Alternativen, wie man hier schön lesen kann.


    Gnom, um deine Frage zu beantworten. Der Spannungsabfall bei dem erwähnten Printtrafo (230VAC/9VAC 10VA, für mein neues C64 Netzteil), ist der Spannungsabfall bei einer 100W-Glühlampe (auweia) über der 9V-Wicklung ganze 6,3VAC. Spielt für ne Lampe keine Rolle!


    Auf der 230VAC-Seite kommt im Leerlauf, offene Kontakte, eine Spannung von 116VAC raus. Diese mit 1kOhm belastet, bricht die Spannung auf 0,5V zusammen. Der Strom im Widerstandskreis ist dabei 14mA.

    Die reinohmschen Werte der Spulenwicklungen sind:

    230V-Seite 270 Ohm

    9V-Seite 0,9 Ohm


    Ich erinnere mich damals eine Gleichrichtung mit elektronischer Auswertung dran angeschlossen zu haben.

    Edited once, last by flyppo ().