Mikor használjunk túlfeszültség-védelmet
Túlfeszültség-védelmet (feszültségkorlátozót) az RS-485-ös buszhoz az alábbi esetekben javasoljuk:
- A busz RS-485 kültéren halad
- A busz olyan térben halad, amely a villámvédelmi rendszer védőövén kívül esik
Hogyan működik
A túlfeszültség-védelem a busz esetében, ellentétben a busz izolátorával, az indukált feszültséget a PEN/PE sorkapocsra vezeti, ezzel védi a berendezés bemeneti áramkörét.
A tápegység védelme
A tápegység védett térben
A mellékelt kapcsolási rajz alkalmazásakor nem szükséges a tápegység + pólusának védelme, ha a tápegység védett térben található.
A tápegység nem védett térben
Ha a tápegység nem védett térben található, a következőkre van szükség:
- Túlfeszültség-védelem a 24 V DC elosztásra
- C-típusú védelem az AC betáplálás oldalán
A kivitelezés módja attól függ, hogy mekkora a kisfeszültségű elosztó bemeneti kábelének keresztmetszete, és hogy van-e lehetőség a rendszer földelésére.
Kapcsolási rajz
A mellékelt ábrán a túlfeszültség-védelmet csak a külső, távoli rész bevezető ágán alkalmazzák.
Figyelem: Ez csak részleges buszvédelmi megoldás. A teljes védelemhez lásd alább.
Teljes buszvédelem
A teljes védelemhez két túlfeszültség-védelmet kell alkalmazni a következő esetekben:
Mikor szükséges a teljes védelem
A busz olyan szakaszokon halad át, amelyek:
- egy része a villámvédelmi rendszer védőövén belül van, majd azt követően kívül esik rajta
- nincs lehetőség az energiamező elnyelésére, amelyet a légköri kisülés hoz létre
A védelmek elhelyezése
Túlfeszültség-védelmeket a vezeték védett zónákba történő belépési pontjain kell telepíteni.
Fontos: Ez független attól, hogy a buszvezetéken volt-e optikai szigetelő vagy sem.
A Modbus busz védelme
Mikor érdemes használni
A Modbus busz kültéren, a villámvédelmi övön kívüli szakaszokon vezetve túlfeszültség-védelem alkalmazását javasoljuk.
Táplálás védelme
A mellékelt kapcsolási rajz alkalmazásakor nem szükséges a tápegység + pólusának védelme, mivel azt nem használják.
Szabványkövetelmények
Helyes tervezés esetén figyelembe kell venni a légköri elektromágneses impulzus kockázatát az STN EN 62 305 szabványban leírtak szerint.
Kapcsolási rajz
A mellékelt ábrán teljes Modbus buszvédelmet láthatunk, amelynél a buszvezetéket mindkét oldalán túlfeszültség-védelemmel látták el.
Túlfeszültség-védelem hőmérsékletméréshez
Mérés ellenállásos szenzorokkal (Pt100)
Hőmérséklet mérése ellenállásos szenzorokkal (például Pt100) esetén figyelembe kell venni:
- A kiegészítő kábelek ohmikus ellenállását
- A védelmi eszközök tompító ellenállásait
A mérés pontosságára gyakorolt hatás
Figyelem a mérés pontosságára!
Kétvezetékes mérések esetén az SPD ellenállásértéke torzíthatja a mért eredményt.
Példa hibára:
- A tompító ellenállások összege: 4 Ω
- Hiba a méréseknél 0 °C-on: 4% (104 Ω a 100 Ω helyett)
Megoldás
Kétfokozatú védelmi áramkörök elérhetők olyan változatban is, amely nem tartalmaz tompító ellenállásokat, így minimalizálható az SPD hatása a mérés pontosságára.
Túlfeszültség-védelem folyamatáramkörökhöz
4–20 mA jel
A mért értékek szabványos 4–20 mA jelszabványon keresztül kerülnek továbbításra, amelyet különösen hosszabb vezetékeknél alkalmaznak.
Előnyök az áramátvitelnél
- A kábel ohmikus ellenállása nincs hatással a mérés továbbítására
- Két jelvezetőt használnak
- Nincs szükség külön referencia-potenciálra
- A földpotenciáltól galvanikusan el vannak választva
Védelem
Mindkét végén védelem szükséges!
Annak érdekében, hogy az ilyen típusú alkalmazást megvédjük a tranziens jelenségekkel szemben, SPD beépítése szükséges mindkét végponton.
Az SPD felépítése
Az adott SPD többfokozatú védelmi áramkörrel rendelkezik, amely megóvja:
- a jelvezetékek közötti átmeneti feszültségeket normál üzemmódban
- a földelési feszültséget a földpotenciál normál szintjén mindkét végponton