Phasenkoppler
Ein Phasenkoppler verbindet die Außenleiter eines Drehstromnetzes hochfrequenzmäßig, damit Signale der Powerline-Übertragung von einer Phase auf die andere gelangen. Er wird im Verteiler eingebaut und ändert an der Stromversorgung selbst nichts.
Das Problem, das der Phasenkoppler
Powerline-Adapter übertragen Daten als hochfrequentes Signal auf der Stromleitung. Dieses Signal breitet sich innerhalb eines Außenleiters gut aus — über die Grenze zu einem anderen Außenleiter dagegen kaum.
In Wohnungen mit einem einzigen Stromkreis fällt das nicht auf. Sobald die Installation dreiphasig ausgeführt ist, und das ist in Einfamilienhäusern der Normalfall, verteilt der Elektriker die Stromkreise auf die drei Phasen. Zwei Adapter in verschiedenen Zimmern landen dann unter Umständen auf verschiedenen Phasen.
Die Übertragung bricht damit nicht zwangsläufig ab. Ein Rest des Signals findet seinen Weg — über die Kapazitäten zwischen den Leitungen im Verteiler, über den Transformator oder über Geräte, die mehrere Phasen gleichzeitig nutzen. Nur ist dieser Weg stark gedämpft.
Das Fehlerbild
Daran lässt sich der Fall erkennen, und er wird regelmäßig für einen Defekt der Adapter gehalten:
Die Adapter finden sich gar nicht oder nur sporadisch. Kommt eine Verbindung zustande, liegt die Rate weit unter dem Erwartbaren — einige Mbit/s statt einiger hundert. Auffällig ist dabei das Missverhältnis zur Entfernung: Ein Adapter zwei Räume weiter läuft schlecht, während ein anderer am entfernten Ende des Hauses gut läuft, weil er zufällig auf derselben Phase sitzt.
Ein zweites Anzeichen ist die Tageszeitabhängigkeit: Wird abends ein Gerät eingeschaltet, das mehrere Phasen verbindet, verbessert sich die Verbindung schlagartig und bricht später wieder ein.
Welche Phase liegt wo
Bevor ein Koppler infrage kommt, ist die Zuordnung zu klären. Im Verteiler ist erkennbar, welcher Sicherungsautomat auf welcher Phase sitzt — meist an der Schiene, an der die Automaten gruppiert sind. Welcher Raum an welchem Automaten hängt, lässt sich durch Abschalten einzelner Automaten feststellen.
Liegen beide Steckdosen auf derselben Phase und die Verbindung ist trotzdem schlecht, liegt die Ursache nicht an der Phasengrenze, und ein Koppler hilft nicht.
Passiv und aktiv
Die passive Ausführung besteht im Kern aus Kondensatoren zwischen den Außenleitern. Sie sind so bemessen, dass sie die hohen Frequenzen der Datenübertragung durchlassen, die Netzfrequenz von 50 Hertz aber sperren — es entsteht also keine leitende Verbindung zwischen den Phasen. Diese Bauform ist das, was üblicherweise gemeint ist: klein, wartungsfrei, ohne eigene Versorgung, meist für die Hutschiene mit einer bis drei Teilungseinheiten.
Die aktive Ausführung nimmt das Signal auf, verstärkt es und gibt es auf den anderen Phasen wieder ab. Sie überbrückt größere Dämpfung, braucht dafür aber eigene Versorgung und ist teurer. In großen Installationen mit langen Leitungswegen kann sie nötig sein, im Wohnhaus selten.
Einbau eines Phasenkopplers
Der Koppler sitzt im Verteiler und wird an die Außenleiter angeschlossen, je nach Bauform zusätzlich an den Neutralleiter.
Das ist eine Arbeit an der Elektroinstallation und gehört in die Hände einer Elektrofachkraft. Der Verteiler steht unter Spannung, Teile davon bleiben es auch bei ausgeschaltetem Hauptschalter, und für Eingriffe gelten die Vorgaben der Niederspannungsinstallation. Ein fehlerhaft eingebauter Koppler kann einen Kurzschluss zwischen zwei Phasen verursachen.
Was er nicht leisten kann
Er beseitigt die Dämpfung nicht, sondern verringert sie. Auch mit Koppler bleibt eine Verbindung über die Phasengrenze schwächer als eine innerhalb derselben Phase.
Schutzeinrichtungen dämpfen weiter. Fehlerstromschutzschalter, Überspannungsschutz und Netzfilter wirken auf hohe Frequenzen ebenfalls dämpfend. Liegen sie zwischen den Adaptern, bleibt ein Teil des Problems bestehen.
Getrennte Zählerkreise bleiben getrennt. In Mehrfamilienhäusern endet die Übertragung an der Grenze zur Nachbarwohnung — was in diesem Fall gewollt ist.
Die einfachere Lösung wird oft übersehen: Beide Adapter an Steckdosen derselben Phase zu betreiben, kostet nichts. Wo das möglich ist, erübrigt sich der Koppler.
Abgrenzung
Powerline ist das Übertragungsverfahren, dessen Reichweite der Koppler erweitert.
Ein Netzfilter tut das Gegenteil: Er dämpft hochfrequente Signale auf der Leitung gezielt. In einer Steckdosenleiste mit Filter funktioniert Powerline nicht.
Ein Repeater verlängert die Strecke innerhalb derselben Phase, überbrückt aber keine Phasengrenze.
Die Phasenschiene verteilt im Verteiler die Außenleiter auf die Automaten; sie hat mit der Signalkopplung nichts zu tun, ist aber der Ort, an dem die Zuordnung ablesbar ist.
Quellen
- DIN VDE 0100: Errichten von Niederspannungsanlagen
- IEEE Std 1901: Broadband over Power Line Networks
- EN 50561: Powerline-Telekommunikationsgeräte — Funkstöreigenschaften