Protezione contro le sovratensioni
Quando utilizzare la protezione contro le sovratensioni
La protezione contro le sovratensioni (scaricatore di sovratensione) per la linea RS-485 è raccomandata nei seguenti casi:
- La linea è portata all’esterno
- La linea attraversa uno spazio al di fuori dell’area di protezione del sistema di parafulmini
Come funziona
La protezione contro le sovratensioni, a differenza dell’isolatore di linea, scarica la tensione indotta verso il morsetto PEN/PE e protegge così i circuiti di ingresso delle vostre apparecchiature.
Protezione dell’alimentatore
Alimentatore in ambiente protetto
Quando si utilizza lo schema allegato, non è necessario proteggere il polo PLUS dell’alimentatore, se l’alimentatore si trova in un ambiente protetto.
Alimentatore in ambiente non protetto
Se l’alimentatore si trova in un ambiente non protetto, è necessario utilizzare:
- Protezione contro le sovratensioni per la distribuzione 24 V DC
- Protezione di tipo C sul lato dell’ingresso AC
La configurazione esatta della protezione dipende dalla sezione del cavo di alimentazione BT della rete e dalla possibilità di utilizzare il sistema di messa a terra.
Schema di collegamento
Nel diagramma allegato è utilizzata una protezione contro le sovratensioni solo sull’alimentazione della tratta remota all’esterno.
Avvertenza: Questa è solo una soluzione parziale per la protezione della linea. Per una protezione completa, consultare la sezione seguente.
Protezione completa della linea
Una soluzione di protezione completa richiede due dispositivi di protezione contro le sovratensioni nei seguenti casi:
Quando è necessaria una protezione completa
La linea bus attraversa sezioni che:
- Sono e non sono all’interno della fascia di protezione dei sistemi di parafulmini
- Non hanno la possibilità di assorbire l’energia del campo generata da scariche atmosferiche
Posizionamento delle protezioni
I dispositivi di protezione contro le sovratensioni vengono installati sugli ingressi del conduttore nelle zone protette.
Importante: Questo vale indipendentemente dal fatto che sulla linea sia stato o meno utilizzato un isolatore ottico.
Protezione della linea Modbus
Quando utilizzare
Per la linea Modbus portata all’esterno al di fuori dell’area di protezione del sistema di parafulmini si consiglia di utilizzare una protezione contro le sovratensioni.
Protezione dell’alimentazione
Quando si utilizza lo schema allegato, non è necessario proteggere il polo PLUS dell’alimentatore, poiché non viene utilizzato.
Requisiti normativi
In un progetto corretto non bisogna sottovalutare il rischio di impulsi elettromagnetici da scariche atmosferiche, in conformità alla norma STN EN 62 305.
Schema di collegamento
Nel diagramma allegato è raffigurata la protezione completa della linea Modbus, dotata di protezione contro le sovratensioni su entrambi i lati del conduttore della linea.
Protezione contro le sovratensioni per la misurazione della temperatura
Misurazione mediante sensori resistivi (Pt100)
Quando si misura la temperatura utilizzando sensori resistivi (ad es. Pt100) è necessario tenere conto di:
- La componente ohmica dei cavi aggiuntivi
- I resistori di attenuazione dei dispositivi di protezione
Impatto sulla precisione della misurazione
Attenzione alla precisione della misurazione!
Nel caso di una misurazione a due fili, la resistenza dello SPD può deformare il risultato misurato.
Esempio di errore:
- Somma delle resistenze di attenuazione: 4 Ω
- Errore di misurazione a 0 °C: 4% (104 Ω invece di 100 Ω)
Soluzione
I circuiti di protezione a due stadi sono disponibili anche in versione senza resistori di attenuazione, al fine di minimizzare l’influenza dello SPD sulla precisione della misurazione.
Protezione contro le sovratensioni per loop di corrente
Segnale 4-20 mA
I valori misurati sono trasmessi tramite un segnale standardizzato 4-20 mA, utilizzato soprattutto in applicazioni con cavi più lunghi.
Vantaggi della trasmissione in corrente
- La resistenza ohmica del cavo non influisce sulla corrente che trasmette il valore misurato
- Si utilizzano due conduttori di segnale
- Non è richiesto un ulteriore potenziale di riferimento
- Sono condotti in stato isolato dal potenziale di terra
Protezione
È necessaria la protezione su entrambe le estremità!
Per proteggere applicazioni di questo tipo contro le sovratensioni è necessario uno SPD su entrambe le estremità.
Struttura dello SPD
Uno SPD adeguato è dotato di un circuito di protezione a più stadi, che fornisce protezione contro:
- la tensione di sovratensione in regime normale tra i conduttori di segnale
- la tensione di terra comune agli estremi in entrambe le estremità