Spannungsabfallberechnungen in NMEA 2000-Netzwerken – So machen Sie es von Anfang an richtig

Erfahren Sie, was Spannungsabfall ist, warum er Ihr Netzwerk beeinflusst und wie Sie ihn für einen stabilen und sicheren Betrieb korrekt berechnen.

Damit Ihr NMEA 2000-Netzwerk ordnungsgemäß funktioniert, ist es wichtig, den Spannungsabfall und den Einfluss der Stromversorgung auf das Netzwerk zu verstehen. Dieser Leitfaden erklärt die Grundlagen, warum die Berechnungen wichtig sind und wie Sie diese durchführen.

Was ist Spannungsabfall?

Spannungsabfall ist die Spannung, die entlang des Netzwerk-Backbones verloren geht, wenn Strom durch Kabel und Geräte fließt. Je größer der Abstand zum Stromeinspeisepunkt, desto größer ist der Spannungsabfall. Dies wird beeinflusst durch:

• Verfügbare Spannung
• Art der Stromversorgung
• Kabelwiderstand und -länge

Ziel der Berechnungen ist es, sicherzustellen, dass alle Geräte ausreichend Spannung erhalten, um ordnungsgemäß zu funktionieren.

Platzierung von Stromquellen

Es gibt zwei gängige Methoden, um ein NMEA 2000-Netzwerk mit Strom zu versorgen:

• Endgespeist – Die Stromversorgung befindet sich an einem Ende des Backbones und speist in eine Richtung.
• Mittelgespeist – Die Stromversorgung befindet sich nahe der Mitte und speist in beide Richtungen.

In größeren Netzwerken können mehrere isolierte Stromquellen erforderlich sein. Diese müssen vom selben Brand und Modell sein, und die Installation sollte von einem zertifizierten NMEA-Installateur durchgeführt werden. Wenn Sie mehrere Stromquellen haben, ist es wichtig, dass diese nicht gegeneinander speisen – zum Beispiel sollte eine zusätzliche Stromquelle auf der rechten Seite nur an diese Seite angeschlossen werden.

Berechnung des Spannungsabfalls

Der Spannungsabfall wird mit dem Ohmschen Gesetz berechnet:

E = I * R
VD = 0,1 * NL * BL * Kabelwiderstand

Dabei gilt:

• NL = Gesamte Netzwerk-LEN (Anzahl der Geräte)
• BL = Backbone-Länge in Metern
• Kabelwiderstand = abhängig vom Kabeltyp:
  • Lite: 0,057 Ω/m
  • Mid: 0,015 Ω/m
  • Heavy: 0,012 Ω/m

Beispielberechnung

NL = 10, BL = 12,5 m, Kabelwiderstand = 0,057 Ω/m

VD = 0,1 * 10 * 12,5 * 0,057 = 0,71 V

Wenn das Netzwerk mittelgespeist ist, müssen die Berechnungen für jede Seite separat durchgeführt werden.

Wann sind Segmentberechnungen erforderlich?

Segmentberechnungen werden verwendet, wenn der Spannungsabfall die Grenzwerte überschreiten könnte (z. B. 1,17 V bei Batteriebetrieb oder 3,61 V bei 13,8 VDC). Dann wird das Netzwerk in Abschnitte unterteilt und jedes Segment einzeln berechnet.

• Wenn die anfängliche Schätzung nahe am Grenzwert liegt.
• Wenn Flexibilität bei der Platzierung von Geräten erforderlich ist.

Tipps für eine korrekte Installation

• Planen Sie die Stromeinspeisung sorgfältig.
• Verwenden Sie den richtigen Kabeltyp und die richtige Länge.
• Befolgen Sie die NMEA-Richtlinien für das Verlustbudget.
• Im Zweifelsfall – beauftragen Sie einen zertifizierten NMEA-Installateur.