LoFence: LoRaWAN gestützte Überwachung elektrischer Weidezäune

Gerhard Peter

Initiator of TTN Berlin and Community Happyness Manager

Posted on 31-08-2019

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LoFence: https://github.com/kiu/lofence/

In theory it's a low maintenance system, but in reality things do happen.
The car battery powering the electric fence energizer runs out of juice, a falling tree branch tears the fence down, or a tractor plows down a pole of the fence.

Mehr hier über elektrische Weidezäune:
Ein elektrischer Weidezaun ist eine besondere Bauart eines Weidezauns, bei dem an den Zaunpfählen ein oder mehrere elektrische Leiter mit Isolatoren befestigt sind. An Pfählen aus harzreichem Holz, zum Beispiel Tannenholz, kann unter Umständen auf den Isolator verzichtet werden. Gleiches gilt für Kunststoffpfähle. Die elektrischen Leiter sind in der Regel als blanke Drähte aus verzinktem Stahl oder Aluminium oder in Form von mehreren dünnen (ca. 0,2–0,3 mm stark), in Kunststoffgewebeband (meist 20–40 mm breit), Kunststoffseil (meist 6–8 mm dick) oder dünneren Kunststofflitzen eingebetteten bzw. eingewebten leitfähigen Drähten ausgeführt. Diese werden über Zangen oder Klemmen mit einem sog. Elektrozaungerät (Energizer) verbunden, das ungefährliche Hochspannungsimpulse kurzer Dauer erzeugt. Würde ununterbrochen hohe Wechselspannung anliegen, könnte es – wenn zusätzlich ausreichend hohe Ströme (kontinuierlich) vorhanden wären – bei Tier und Mensch zu gefährlichen Muskelkrämpfen kommen.
Als Energiequelle des Elektrozaungerätes dienen Akkumulatoren, gegebenenfalls mit Wiederaufladung über Solarzellen, Primärbatterien oder Netzspannung. Zur Erzeugung und Unterbrechung der Gleichspannungsimpulse wurde früher das elektromechanische Prinzip des Wagnerschen Hammers eingesetzt, heute ist es meist ein elektronischer Impulsgeber. Nachgeschaltet ist ein Transformator ähnlich einer Zündspule. Um Spannungsverluste zu vermeiden, dürfen Grashalme und andere leitfähige Gegenstände die Bänder und Drähte nicht berühren (Spannungsableitung).
Die Hütespannung muss mindestens 2 kV an jeder Stelle des Zauns betragen, sollte aber 10 kV nicht überschreiten.
Zwischen den einzelnen Impulsen muss laut DIN EN 60335-2-76 Anhang E und VDE0131 mindestens eine Sekunde Pause liegen. Die Pulsdauer muss unter 10 ms liegen. Die Energie pro Puls im 500-Ohm-Anteil der Standardlast darf 5 Joule nicht überschreiten. Die Standardlast stellt quasi den Tierkörper dar. Das Gerät darf mehr Energie abgeben, um den Fellwiderstand und/oder parallel ableitenden Pflanzenbewuchs zu überwinden. Beide Fälle werden von der Norm dahingehend berücksichtigt, dass zum 500-Ohm-Widerstand zur Prüfung ein weiterer Widerstand parallel oder in Serie geschaltet wird. Dessen Größe und Schaltart ist so zu wählen, dass die maximale Energie im 500-Ohm-Widerstand auftritt. Die Kompliziertheit erklärt sich daraus, dass einerseits eine große Hütesicherheit erreicht werden soll und andererseits eine maximale Sicherheit für Mensch und Tier nötig ist. Dementsprechend passen sich moderne Geräte an die Lastbedingungen an Der maximal abgegebene Strom beträgt bei den oben genannten Grenzwerten bereits 1A und darf bei kürzeren Pulsen höher sein.
Stacheldrahtzäune dürfen nicht unter Strom gesetzt werden, da ein Verfangen z. B. an der Kleidung und damit ein andauernder Schluss des Stromkreises möglich wäre.

Bildquelle: Wikipedia.de