Kemo: M091, fasekoppelaar voor Powerline

(gepubliceerd op 08-06-2018, aangevuld op 24-05-2023)

Netwerksignalen via uw 230 V bedrading verzenden (Powerline) werkt prima als alle Homeplugs op éen fase zitten. Al u echter uw Homeplugs op diverse fasen hebt aangesloten moet u gebruik maken van een fasekoppelaar. Kemo Electronic heeft er twee, een voor DIN-rail montage en een voor losse montage in uw meterkast.

Het probleem met Powerline communicatie


Hoe het werkt
Powerline, ook PLC genoemd, is een techniek die de 230 V netspanningsbedrading in uw huis gebruikt voor het versturen van netwerksignalen. De digitale signalen worden gemoduleerd op hoogfrequente signalen en op de 230 V van uw netspanningsbedrading gesuperponeerd. De draaggolf frequenties waarvan gebruik wordt gemaakt vallen binnen een band van 2 MHz tot 86 MHz en zijn dus minstens 40.000 keer hoger dan de 50 Hz van de netspanning. Juist door dit grote verschil in frequentie tussen beide signalen heeft de elektrische apparatuur die u op uw stopcontacten hebt aangesloten geen last van de netwerksignalen. Anderzijds hebben de Homeplug-adapters in theorie geen last van de 50 Hz netfrequentie.

Soms van een naar drie fasen
In een standaard huis wordt de netspanning aangeleverd via één fase. Zo'n aansluiting bestaat uit drie draden:
       - Een bruine draad verdeelt de fase van het net.
       - Een blauwe draad verdeelt de nul van het net.
       - Een geel/groene draad verbindt de aarding van alle stopcontacten met elkaar.
In grotere installaties wordt de elektrische energie echter aangevoerd via drie fasen. U treft dan drie fasedraden in uw meterkast aan die L1, L2 en L3 worden genoemd. Het voordeel van zo'n driefasen voeding is dat u uw elektrische verbruikers over de drie fasen kunt verdelen en op die manier veel meer vermogen uit het net kunt onttrekken zonder dat uw zekeringen smelten. Bovendien werkt speciale apparatuur, zoals zware lastrafo's,  alleen op drie fasen.

Powerline signalen gaan niet van fase naar fase
De drie fasen van uw installatie zijn in uw meterkast in de verbruiksmeter inductief gekoppeld met het openbare net. Het gevolg is dat de hoogfrequente Powerline signalen die u op één fase zet niet tot de twee andere fasen kunnen doordringen. De spoelen in uw elektriciteitsmeter vormen voor deze signalen een zeer hoge impedantie (wisselstroomweerstand) met als gevolg dat het signaal op de ene fase zeer verzwakt op de twee andere fasen terecht komt. Homeplugs op deze twee andere fasen zullen niet reageren omdat de ontvangen signalen te zwak zijn.

De oplossing is capacitieve koppeling
Dit probleem kunt u vrij gemakkelijk oplossen door de drie fasen van uw net ná de verbruiksmeter en vóór de groepenzekeringen capacitief met elkaar te koppelen. Deze condensatoren vormen voor de 50 Hz van het net een zeer hoge impedantie, maar zijn voor de hoogfrequente Powerline signalen een gemakkelijk te overbruggen hindernis.

Share

De praktische oplossing
Die capacitieve koppeling wordt toegepast in 'fasekoppelaars'. Kleine modules met drie draadjes of drie kroonsteentjes, die u rechtstreeks aan de drie fasedraden L1, L2 en L3 aansluit en de genoemde capacitieve koppeling tussen de drie fasen verzorgen. Het interne schema van zo'n fasekoppelaar is in onderstaande figuur getekend en stelt dus weinig voor.
De condensatoren hebben een waarde van ongeveer 22 nF en moeten hoogspanningsuitvoeringen zijn die minstens 450 Vac kunnen verdragen.
Kemo-M091-01 (© 2018 Jos Verstraten)
Het interne schema van een fasekoppelaar. (© 2018 Jos Verstraten)

De M091 fasekoppelaars van Kemo Electronic


Twee versies
De bekende Duitse zwarte doosjes leverancier Kemo Electronic brengt twee versies van een fasekoppelaar op de markt:
  • De M091N zit in, inderdaad, een zwart doosje en u moet deze versie in uw meterkast op de muur schroeven en de drie draadjes verbinden met de drie fasen. Deze versie kost ongeveer € 15,00 en is beperkt in bandbreedte en datasnelheid.
  • De M091A zit in een behuizing die u op een DIN-rail kunt bevestigen en die u via een kroonstrip kunt bedraden. Deze versie kost ongeveer € 24,00.
Met deze prijzen verslaat Kemo alle overige aanbieders van dergelijke koppelaars met stip. Als u gaat googlen op 'fasekoppelaars' komt u prijzen tegen van meer dan vijftig euro!

Kemo-M091-02 (© 2018 Jos Verstraten)
De twee versies van de M091 van Kemo Electronic. (© 2018 Jos Verstraten)
De technische gegevens van de M091N
       - Spanning tussen de aansluitingen: 440 Vac max.
       - Bandbreedte: 0,5 MHz tot 100 MHz
       - Datasnelheid: 10 Mb/s tot 200 Mb/s

De technische gegevens van de M091A
       - Spanning tussen de aansluitingen: 440 Vac max.
       - Bandbreedte: 0,5 MHz tot 1.000 MHz
       - Datasnelheid: 10 Mb/s tot 650 Mb/s

Het aansluiten van de modules
In onderstaande figuur is geschetst hoe u beide modules moet aansluiten op uw elektrische installatie in uw meterkast.
Kemo-M091-03 (© 2018 Jos Verstraten)
Het aansluiten van de modules. (© 2018 Jos Verstraten)

Zekeringen verplicht?
In de nieuwe handleidingen die Kemo bij de M091 versies levert worden kleine glaszekeringen van 1 A opgenomen in de drie aansluitleidingen van de koppelaar. Misschien zijn er nieuwe veiligheidsnormen van kracht, die dit verplichten. Als een van de condensatoren in de koppelaar zou doorslaan kan er dan geen heel hoge kortsluitstroom ontstaan, die uitsluitend door de hoofdzekeringen in uw meterkast zou worden begrensd. 

Referenties


Importeur voor Nederland: T.E.G., Enschede

Fabrikantenpagina over de M091A

Fabrikantenpagina over de M091N



(Bol.com sponsor advertentie)
Elektriciteit & elektronica