Ochrana proudové a napěťové smyčky

[jova1]

Zdravím, potřeboval bych poradit jak ochránit vstup do záznamové ústředny MS6 s připojenými proudovými a napěťovými čidly. Jde mi o to, že mezi ústřednou a čidly je takřka kilometrové vedení a i když je vedeno pod zemí, v případě blízkého úderu blesku se do vodičů naindukuje tak vysoké napětí, že spolehlivě zničí vstupní obvody ústředny.
Jako asi nejjistější a nejspolehlivější se mi zatím jeví ke vstupům do ústředny nainstalovat relátka, která by krom okamžiku záznamu údajů ústřednu odpojila. Nyní uvažuju, jak to ale vlastně provést. Jestli vstup ústředny odpojit a zkratovat na zem-C, nebo naopak zkratovat a na zem připojit vedení-A, nebo jen jeden konec vedení-B, případně zda zkratovat jeden konec vedení a jeden pól ústředny-D?
Nebo máte někdo jiné řešení? O doplnění varistory taky uvažuju, ale musím ještě zjistit, zda neovlivní měřené údaje.

[Zaky]

Přepínacími kontakty bych odpojil ústřednu a její vstupy zkratoval k zemi. Pokud ti ovšem budou ta relátka dlouhodobě bez problémů pracovat, protože kontakty potřebují pro svoje samočištění nějaký minimální proud a pokud toto nebude splněno, začnou se vlivem přechodových odporů dít špatné věci. Pokud by to s relátky nešlo, ošetřil bych to pomocí transilů. Nejlepší by bylo dát přes vedení varistor a jiskřiště, pak do série malé odpory, za ně transil a do ústředny, jenže to už měřené signály ovlivní.

[Zaky]

Přepínacími kontakty bych odpojil ústřednu a její vstupy zkratoval k zemi. Pokud ti ovšem budou ta relátka dlouhodobě bez problémů pracovat, protože kontakty potřebují pro svoje samočištění nějaký minimální proud a pokud toto nebude splněno, začnou se vlivem přechodových odporů dít špatné věci. Pokud by to s relátky nešlo, ošetřil bych to pomocí transilů. Nejlepší by bylo dát přes vedení varistor a jiskřiště, pak do série malé odpory, za ně transil a do ústředny, jenže to už měřené signály ovlivní.

[jova1]

Většina čidel jsou pasivní proudové teploměry 4-20mA, takže nějaké drobné přechodové odpory by snad nevadily. Frekvence přepínání bude 1. přenutí za hodinu.
Jako relé jsem hodlal použít něco takového:

[Zaky]

Jestli se můžeš podívat do ústředny, tak ověř, jestli tam nějaké ochrany jsou, nebo ne. Také se podívej, co je tam za IO toho multiplexeru. A šel bych cestou pouze a jenom transilů přes vstupy proti zemi, je to nejsnazší a pokud to postačí, bude to dlouhodobě bezproblémové. Relé naopak s vysokou pravděpodobností problémová budou. Transil má svod při jmenovitém napětí první jednotky µA, jeho vliv by měl být zanedbatelný.

[Zaky]

Jestli se můžeš podívat do ústředny, tak ověř, jestli tam nějaké ochrany jsou, nebo ne. Také se podívej, co je tam za IO toho multiplexeru. A šel bych cestou pouze a jenom transilů přes vstupy proti zemi, je to nejsnazší a pokud to postačí, bude to dlouhodobě bezproblémové. Relé naopak s vysokou pravděpodobností problémová budou. Transil má svod při jmenovitém napětí první jednotky µA, jeho vliv by měl být zanedbatelný.

[Hill]

Záleží na tom, jak hluboko to vedení je, čím hlouběji, tím méně to je třeba řešit, a zda vůbec.
Účinná ochrana proudové smyčky proti magnetické i elektrostatické indukci je twisted pair. V půlmetrové až metrové hloubce by musel vést v těsné blízkosti zemniče nějakého hromosvodu postaveného v místě s vysokou pravděpodobností zásahu bleskem (rozhledna, telekomunikační věž, sloupy a rozvodna vn/vvn), kde lze předpokládat vyšší gradient napětí v zemi.
I kdyby se tam něco naindukovalo, tak zkratovanou smyčku to přepálí, smyčce naprázdno zproráží izolaci.
Mimochodem: kolik těchto ústředen připojených zemním vedením už blesk poškodil? Nějakou LP ochranu ty vstupy mají určitě.
A pak - některá čidla potřebují určitý čas na ustálení výstupní hodnoty po jejich připojení (tlakoměry, teploměry i vlhkoměry v tom bývají přeborníky, zvlášť, jestli na konci jsou součástí nějaké regulační smyčky). To, co o těch kontaktech píše Zaky, je také jeden z negativních vlivů. A přeskokové vzdálenosti mezi kontakty relé také nic moc.
Co když uhodí blesk zrovna během čekání na ustálenou hodnotu?

[Hill]

Záleží na tom, jak hluboko to vedení je, čím hlouběji, tím méně to je třeba řešit, a zda vůbec.
Účinná ochrana proudové smyčky proti magnetické i elektrostatické indukci je twisted pair. V půlmetrové až metrové hloubce by musel vést v těsné blízkosti zemniče nějakého hromosvodu postaveného v místě s vysokou pravděpodobností zásahu bleskem (rozhledna, telekomunikační věž, sloupy a rozvodna vn/vvn), kde lze předpokládat vyšší gradient napětí v zemi.
I kdyby se tam něco naindukovalo, tak zkratovanou smyčku to přepálí, smyčce naprázdno zproráží izolaci.
Mimochodem: kolik těchto ústředen připojených zemním vedením už blesk poškodil? Nějakou LP ochranu ty vstupy mají určitě.
A pak - některá čidla potřebují určitý čas na ustálení výstupní hodnoty po jejich připojení (tlakoměry, teploměry i vlhkoměry v tom bývají přeborníky, zvlášť, jestli na konci jsou součástí nějaké regulační smyčky). To, co o těch kontaktech píše Zaky, je také jeden z negativních vlivů. A přeskokové vzdálenosti mezi kontakty relé také nic moc.
Co když uhodí blesk zrovna během čekání na ustálenou hodnotu?

[jova1]

Ústředna odchází prakticky skoro každý rok, mám pocit, že jeden rok to stihla i 2x. Došlo to už tak daleko, že nám jí výrobce odmítl opravit z důvodu několikrát opravované vstupní části a museli jsme koupit celý nový vnitřek.
Možná by ten problém s ustálením hodnot šel řešit tak, že by se v okamžiku odpojení ústředny, čidla přepnula na samostatný proudový zdroj. Je zajímavé, že čidlo za ty roky se nezničilo ani jedno. Jediné co asi 2x odešlo, byl napěťový výstup 0-10V v průtokoměru. Takže do něj to muselo přijít z opačného směru, protože ten je hluboko v podzemí. K vlastnímu záznamu všech dat, mi stačí připojení ústředny na 1 sekundu.

[petrfilipi]

Podívej se třeba sem. Používáme jejich ochrany k naší plné spokojenosti.

PF

[jova1]

Pro mě by to bylo za cca 530euro

[Zaky]

Kroucené vedení máš ? Kolik máš vstupů ? Jaké je tam max. napětí ? A dokážeš se podívat do ústředny na ten použitý multiplexer a jestli jsou na vstupech už nějaké ochrany použité? Protože transily velmi pravděpodobně pomůžou zcela zásadně a nestojí skoro nic.

[Zaky]

Kroucené vedení máš ? Kolik máš vstupů ? Jaké je tam max. napětí ? A dokážeš se podívat do ústředny na ten použitý multiplexer a jestli jsou na vstupech už nějaké ochrany použité? Protože transily velmi pravděpodobně pomůžou zcela zásadně a nestojí skoro nic.

[jenicek]

Přesně jak píše Zaky. Viděls tu desku poškozený ústředny? Byla spálená nebo jen došlo k napěťovýmu průrazu vstupu, kde nebylo poškozený normálně viditelný? Použil bych ty transily či varistory klidně s větším výkonovým zatížením a bude to stát nulanulaprd.

[Valdano]

[HF_Tech]

Ty kabely od čidel jsou stíněné? Kolik je celkem zapojeno čidel?
Nejjednodušší je tam dát přepěťové ochrany třeba od SALTEKu. Vyžaduje to ale určitou kulturu instalace. Stači napsat na jejich technickou podporu.
Pak je možnost udělat si vlastní desku ochran. Na vstupu jiskřiště, za tím tlumivka nebo odpor, trubičková pojistka a pak transil. Ale zase to vyžaduje nějak kulturně nainstalovat do rozvaděče a správně propojit země s ústřednou a ošetřit napájení.
Sebelepší přepěťovka, pokud není správně nainstalovaná nepomůže.

[jova1]

Do ústředny se mi moc hrabat nechce. Má 16 vstupů, používáme zatím 14. Vedení k čidlům je to tahané klasickými telefonními kabely (vícežilové, kroucené, stíněné), napětí do proudových smyček je 24V, napěťové mají 10V. Když jsem to konzultoval s výrobcem ústředny, tak jsem měl pocit, že to případné přepětí nějak neřeší.
S arduinem zkušenost nemám, stačí mi, jak s ním válčím v jiném vlákně

[HF_Tech]

K arduinu asi nedostaneš:

[jova1]

Nafotím, ale moc si od toho neslibuj.
Plastový rozvaděč, přívod do zásuvky na din liště L, N, PE. V zásuvce napáječ 230/24V pro ústřednu, PE je vytažené na kostru ústředny. Dole chuchvalec drátů na přívody, stínění telefonního kabelu spojené s tím PE. K jednotlivým čidlům to vede a větví se přes několik dalších spojovacích krabic, různě po trase. Tam jsou dráty propojené pomocí narážecích ježků. Stínění jsou tam vždy propojené.