Guide d’ingénierie de l’automatisation industrielle
Un plan fiable de protection contre les surtensions pour l’automatisation des usines doit protéger chaque chemin conducteur entrant dans le système de commande, et pas seulement l’alimentation AC entrante. Ce guide de protection contre les surtensions pour l’automatisation industrielle coordonne la protection des tableaux de distribution, de l’alimentation de l’armoire de commande, des circuits 24 V DC, des E/S PLC, des instruments de terrain, des liaisons RS485 ou Modbus, d’Ethernet industriel et des longs câbles extérieurs.
Table des matières
Réponse rapide
Ne traitez pas une usine comme un seul circuit électrique. Divisez le système d’automatisation en zones de protection et vérifiez chaque câble qui franchit une limite de zone. Au minimum, examinez cinq voies d’entrée de surtension :
Un seul SPD de type 2 dans le tableau de distribution principal ne peut pas protéger les ports de signal de terrain ni les interfaces de communication. La protection contre les surtensions pour l’automatisation industrielle nécessite normalement des dispositifs coordonnés pour les circuits d’alimentation, de commande et de communication. Chaque voie nécessite un SPD adapté à sa tension, à son courant, à son câblage, à son débit de données, à sa méthode de mise à la terre et au niveau de tenue de l’équipement.
1. Architecture de protection contre les surtensions pour l’automatisation industrielle
La manière la plus efficace de concevoir la protection consiste à suivre le système depuis l’arrivée utilitaire jusqu’au dispositif de terrain. Chaque étape réduit l’énergie de surtension ou empêche qu’un nouveau chemin de surtension contourne la protection en amont.
Architecture conceptuelle uniquement. Le type final de SPD, son calibre et son emplacement d’installation doivent suivre l’évaluation des risques du site, le système d’alimentation, le cheminement des câbles, l’immunité des équipements, les réglementations locales et les instructions du fabricant retenu.
Pourquoi cette architecture est importante : une surtension peut entrer par l’alimentation CA, mais elle peut aussi arriver par un câble de capteur, une paire de communication, un blindage, une ligne d’antenne ou une liaison cuivre entre bâtiments. Protéger un seul chemin ne protège pas automatiquement les autres.
2. Où les surtensions pénètrent dans un système d’automatisation industrielle
Les défaillances d’automatisation sont souvent attribuées à une “ mauvaise alimentation ”, mais le véritable point d’entrée peut se trouver en dehors du circuit d’alimentation de l’armoire. L’examen du système doit suivre chaque conducteur connecté au PLC, à l’IHM, au contrôleur, aux E/S déportées ou au commutateur réseau.
Transitoires du réseau et de la distribution
Les surtensions induites par la foudre, les manœuvres du réseau, l’élimination des défauts et les variations de charge en amont peuvent entrer par l’alimentation basse tension.
Moteurs, contacteurs et charges inductives
Les dispositifs de commutation, les bobines, les moteurs et autres charges inductives peuvent créer des surtensions transitoires à l’intérieur de l’installation.
Distribution 24 V DC
Un bus DC partagé peut répartir un transitoire vers plusieurs modules PLC, relais, capteurs et dispositifs d’E/S distants à la fois.
Câbles de capteurs et d’actionneurs extérieurs
Les longues liaisons en cuivre peuvent capter de l’énergie induite et l’amener directement aux bornes d’E/S, en contournant le SPD côté AC.
Lignes RS485 et bus de terrain
Les ports de communication différentielle restent vulnérables aux transitoires en mode commun et en mode différentiel.
Ethernet cuivre et liaisons interbâtiments
L’Ethernet cuivre, y compris PoE, peut conduire l’énergie des surtensions entre armoires, locaux ou bâtiments ayant des potentiels locaux différents.
Ne pas confondre la protection contre les surtensions avec le filtrage CEM. Un SPD limite les surtensions transitoires de courte durée. Les filtres, le blindage, la séparation, les ferrites et les pratiques de câblage traitent les interférences haute fréquence continues ou répétitives. Les systèmes industriels peuvent nécessiter les deux.
3. Protéger le chemin d’alimentation : distribution principale, armoires de commande et 24 V DC
3.1 Entrée principale du service basse tension
L’entrée du service constitue la première frontière de protection électrique. Un SPD de Type 1 ou de Type 1+2 peut être requis lorsque le courant de foudre peut pénétrer dans l’installation, par exemple en raison d’un système externe de protection contre la foudre, d’une alimentation aérienne exposée ou à la suite d’une évaluation formelle des risques. Ne spécifiez pas automatiquement un Type 1 pour chaque usine ; confirmez les conditions réelles d’installation et les règles locales.
3.2 Tableaux de sous-distribution, MCC et panneaux de machines
Les SPD de Type 2 sont couramment utilisés en aval pour limiter les surtensions résiduelles en entrée et les transitoires de commutation. La sélection doit correspondre à la tension nominale, au système de mise à la terre, au courant de court-circuit prospectif, à la protection de secours requise, aux valeurs nominales de Uc, Up, de décharge et aux instructions de coordination de la famille de SPD sélectionnée.
3.3 Alimentation CA d’entrée de l’armoire de commande
Un SPD local dans l’armoire peut réduire la tension atteignant l’alimentation de commande, l’automate programmable industriel (PLC) et l’IHM, en particulier lorsque l’armoire est éloignée du SPD de distribution en amont. Le dispositif exact peut être de Type 2, Type 2+3 ou Type 3 selon la protection en amont, la distance de câblage, la tenue de l’équipement et les données de coordination du fabricant.
3.4 Alimentation de commande 24 V DC
De nombreux systèmes d’automatisation convertissent le courant alternatif en 24 V CC, mais le côté CC nécessite néanmoins son propre examen. Le dispositif approprié dépend du fait que le circuit soit un départ d’alimentation CC à courant élevé ou une boucle de signal à faible courant.
Bus d’alimentation 24 V CC
Pour un API ou un bus de distribution de l’alimentation de commande, vérifiez la tension continue maximale permanente, la polarité, le schéma de mise à la terre, le courant de défaut présumé, la température de fonctionnement, Up, la capacité d’écoulement et la protection de secours. Les parafoudres CC généraux sont couverts par la norme IEC 61643-41:2025.[3]
Boucle de signal ou de capteur 24 V
Un parafoudre pour ligne de signal est normalement inséré dans le chemin du signal. Il convient également de vérifier le courant assigné, la résistance série, la chute de tension, le courant de fuite, la capacité, la configuration de la ligne et la bande passante du signal conformément à la norme IEC 61643-21 et à ses principes d’application.[4][5]
Distinction importante concernant les variateurs de fréquence : ne placez pas un parafoudre standard d’alimentation sur la sortie moteur d’un variateur de fréquence, sauf si les fabricants du variateur et du parafoudre approuvent explicitement cette application. Les surtensions moteur liées à la MLI sont normalement traitées au moyen d’un câble moteur approprié, d’une mise à la terre correcte, de réactances de sortie, de filtres sinusoïdaux ou de filtres dV\/dt. Le côté alimentation de l’armoire et les circuits de commande restent des tâches distinctes de protection contre les surtensions.
Pour une sélection détaillée en amont, consultez le Guide de sélection SPD, Guide de sélection SPD Uc et Guide de niveau de protection contre les surtensions de l'SPD.
4. Protection des E/S PLC, 4–20 mA et des lignes de capteurs
La protection contre les surtensions d’un API ne constitue pas une catégorie de produits unique avec une tension universelle. La fonction du circuit détermine si le chemin à protéger nécessite un parafoudre d’alimentation, un parafoudre de signal ou un parafoudre de données compatible avec le protocole.
| Interface | Utilisation typique | À vérifier avant la sélection | Erreur courante |
|---|---|---|---|
| Entrée numérique 24 V | Fins de course, capteurs de proximité, circuits à contact sec | Nombre de lignes, référence commune, tension normale maximale, courant d’entrée, Up, mise à la terre | Utiliser un parafoudre basse tension (SPD) incapable de supporter le courant du circuit |
| Sortie numérique 24 V | Relais, solénoïdes, bobines de vannes et circuits de signalisation | Courant de charge, suppression des surtensions sur charges inductives, configuration de ligne, chute de tension, courant de suite | S’attendre à ce que le parafoudre remplace une diode de roue libre, un circuit RC d’amortissement ou un dispositif de suppression pour bobine |
| Boucle analogique 4–20 mA | Transmetteurs de pression, de niveau, de débit et de température | Tension de boucle, courant nominal, résistance série, courant de fuite, compatibilité HART lorsque nécessaire | Sélectionner uniquement selon la valeur “ 24 V ” et ignorer la précision de la boucle ou la superposition de communication |
| sonde RTD / thermocouple | Mesure de température | Nombre de fils, type de capteur, précision de mesure, faible courant de fuite et exigences de faible force électromotrice thermique | Utiliser un protecteur qui introduit une erreur de mesure inacceptable |
| Entrée d’impulsions / de fréquence | Codeurs, impulsions de débit et compteurs | Amplitude du signal, fréquence des impulsions, capacité, perte d’insertion et raccordement du blindage | Choisir un dispositif offrant une bande passante insuffisante |
| Liaison principale d’E/S déportées | Stations d’E/S distribuées et boîtes de jonction de terrain | Séparer les chemins d’alimentation et de données, tenir compte du cheminement des câbles, de l’exposition extérieure, de la mise à la terre locale et des deux extrémités | Protéger l’extrémité côté salle de contrôle tout en laissant l’extrémité distante exposée |
Où les parafoudres de signal doivent-ils être installés ?
Installez-les à l’endroit où le câble de terrain entre dans l’armoire ou franchit une limite de zone de protection contre la foudre, en les raccordant brièvement au système local de liaison équipotentielle. Pour les appareils de terrain exposés ou les longs câbles externes, une protection peut être nécessaire à la fois à l’extrémité du système de contrôle et à celle de l’appareil de terrain. Les deux dispositifs doivent être coordonnés et compatibles avec le circuit.[5][8]
Règle pratique pour la construction des panneaux : placez le parafoudre de signal près de la section des bornes d’entrée des câbles, et non profondément à l’intérieur de l’armoire, à côté de l’automate programmable, une fois que le câble non protégé a déjà traversé l’armoire.
5. Protection RS485, Modbus, bus de terrain et Ethernet industriel
5.1 RS485 et Modbus RTU
RS485 et Modbus RTU utilisent une signalisation différentielle basse tension. Le protecteur doit être conçu pour l’interface réelle, et pas seulement décrit comme un “ parafoudre 24 V ”. Vérifiez la tension de fonctionnement, le nombre de conducteurs, la configuration du blindage, le débit de données, la capacité, la perte d’insertion et la tension résiduelle admissible.
Installez la protection aux points d’entrée des câbles exposés et aux extrémités situées dans des zones de protection différentes ou dans des environnements de mise à la terre locaux différents. Ne modifiez pas la conception de la terminaison et de la polarisation RS485, sauf approbation de l’ingénieur réseau. Un parafoudre ne remplace ni une terminaison correcte, ni un blindage, ni une liaison équipotentielle.
5.2 CAN, PROFIBUS et autres systèmes de bus de terrain
Une protection compatible avec le protocole est essentielle. Un dispositif qui fonctionne sur une boucle analogique lente peut déformer un bus de terrain à fréquence plus élevée. Vérifiez l’homologation du protocole par le fabricant ou les paramètres de transmission publiés, plutôt que de sélectionner le dispositif uniquement en fonction de la forme du connecteur.
5.3 Ethernet industriel, PROFINET, EtherNet/IP et Modbus TCP
Pour les réseaux Ethernet en cuivre, vérifiez la catégorie et le débit pris en charge, la continuité du blindage, le mode de raccordement et la classe PoE. La norme CEI 61643-21:2025 inclut explicitement les réseaux de télécommunications et de signalisation pouvant acheminer de l'énergie sur la même ligne, comme le PoE.[4]
Lorsque la protection revêt une importance particulière
Vérifiez les liaisons en cuivre qui sortent d'une armoire, passent à l'extérieur, traversent des bâtiments, se rapprochent d'équipements installés sur le toit, relient des caméras distantes ou passent entre des zones présentant des conditions de mise à la terre locales différentes.
Utilisez des fibres lorsque cela est possible
Une liaison par fibre optique supprime le chemin conducteur de surtension entre les nœuds du réseau. Les alimentations électriques situées à chaque extrémité nécessitent toujours une protection locale contre les surtensions, mais la liaison de données elle-même ne conduit plus les courants de foudre ni les courants de surtension liés au potentiel de terre.
Pour la sous-rubrique consacrée au RS485, consultez la page dédiée Guide de câblage et de sélection des SPD RS485.
6. Matrice de sélection des SPD par armoire et interface
Ce tableau est destiné à la définition du périmètre du projet et à la préparation de la nomenclature. Il ne remplace pas une sélection détaillée des produits.
| Point de protection | Équipement type | Gamme de protection | Paramètres clés à confirmer | Référence applicable |
|---|---|---|---|---|
| Tableau électrique principal BT | Entrée de service de l'usine | Type 1, Type 1+2 ou Type 2, en fonction du risque et de l'installation | Tension du réseau, configuration TN/TT/IT, Idiablotin/In/Imax, Uc, Up, SCCR/protection de secours | IEC 61643-11 ; IEC 60364 et réglementations locales |
| Sous-réseau de distribution / MCC | Alimentations de moteurs, circuits de machines, tableaux électriques d'atelier | Dispositif de protection contre les surtensions (SPD) de type 2 coordonné | Niveau de protection résiduel, longueur de câble, mise à la terre, fusible de secours ou disjoncteur différentiel, contact à distance | IEC 61643-11 |
| Entrée CA de l'armoire de commande | Alimentation pour automates programmables, IHM, PC industriels, relais | Type 2, Type 2+3 ou Type 3, selon la classification convenue | Tension d'entrée, SPD en amont, résistance des équipements, longueur des câbles d'installation et espace disponible | IEC 61643-11 |
| Bus de commande 24 V CC | Alimentation pour automates programmables, interfaces homme-machine, E/S déportées et relais | Parafoudre d'alimentation CC | Tension normale maximale, courant, polarité, mise à la terre, Up, courant de défaut et protection de secours | IEC 61643-41:2025 |
| 4–20 mA / boucle analogique | Transmetteurs et cartes d'entrée analogiques | SPD de ligne de signal | Tension/courant de boucle, nombre de lignes, résistance en série, fuite, compatibilité HART, protection côté terrain | IEC 61643-21 and IEC 61643-22 |
| Entrée/sortie numérique | Capteurs, interrupteurs, solénoïdes et interfaces de relais | SPD pour ligne de signal ou de commande | Circuit commun/flottant, courant, chute de tension, suppression inductive et topologie de câblage | IEC 61643-21 and IEC 61643-22 |
| RS485 / Modbus RTU | Automate programmable, compteur, passerelle et E/S déportées | SPD différentiel à faible capacité | Tension de fonctionnement, débit de données, disposition des broches A/B/COM/blindage, mise à la terre et emplacement des bornes d'extrémité | IEC 61643-21 and IEC 61643-22 |
| Ethernet industriel / PoE | Commutateurs, ports d'automates programmables, caméras, passerelles et PC industriels | Parasurtenseur réseau RJ45 ou pour rail DIN | 10/100/1000 Mbps ou plus, catégorie de câble, type PoE, blindage, perte d'insertion et mise à la terre | IEC 61643-21 : 2025 |
| Appareil d'extérieur | Toiture, parc de réservoirs, portail, réseau d'alimentation en eau ou machine à distance | Protection locale de l'alimentation et des signaux | Indice de protection IP, température, exposition des câbles, boîtier, mise à la terre locale et protection coordonnée aux deux extrémités | Concept de zone de protection contre la foudre (LPZ) selon la norme CEI 62305 ; normes applicables aux parafoudres |
Séquence de sélection : Commencez par identifier le circuit ; déterminez ensuite les conditions normales de fonctionnement maximales ; définissez ensuite la résistance de l'équipement et la tension U requise.p; ce n'est qu'ensuite que vous devriez comparer les intensités de courant de pointe nominales, le mode de fixation et les fonctionnalités optionnelles.
7. Exemple de plan de protection pour une armoire de commande PLC
Exemple technique — il ne s'agit pas d'une spécification universelleCet exemple montre comment un intégrateur système peut convertir un plan d'armoire en un cahier des charges préliminaire de protection. Il a pour but d'illustrer le processus de sélection, et non de prescrire des caractéristiques fixes pour les parafoudres (SPD) pour chaque usine.
| Circuit | Exemple d'interface | Quantité à titre d'exemple | Exigence en matière de protection | Les données définitives sont encore attendues |
|---|---|---|---|---|
| Alimentation électrique de l'armoire | 230 V CA, monophasé | 1 circuit | Dispositif de protection contre les surtensions (SPD) coordonné pour le courant alternatif à l'entrée de l'armoire | Système de mise à la terre, parafoudre en amont, Uc, Up, protection contre les courts-circuits et protection de secours |
| Bus d'alimentation de commande PLC | 24 V DC, 10 A | 1 bus | SPD pour courant continu adapté à la tension normale maximale et à la configuration de charge | Tension continue maximale, mise à la terre, courant de défaut, chute de tension admissible et température d'installation |
| Émetteurs analogiques | 4–20 mA, à deux fils | 8 boucles | Dispositifs de protection contre les surtensions (SPD) à faible résistance, avec protection en bout de ligne adaptée aux câbles exposés | Tension de boucle, exigences HART, raccordement du blindage, cheminement du câble et emplacement du transmetteur |
| Entrées numériques de terrain | Capteurs de proximité 24 V CC | 12 canaux | Protection des lignes de signal et de commande adaptée à la configuration commune et au schéma de courant | Topologie PNP/NPN, courant, référence commune, exposition des câbles et tension résiduelle admissible |
| Réseau de compteurs à distance | RS485 / Modbus RTU | 1 bus | SPD différentiel à faible capacité au niveau des extrémités exposées | Configuration du blindage A/B/COM, débit de données, longueur de câble, mise à la terre et emplacement des bornes d'extrémité |
| Liaison réseau extérieure | Ethernet 1 Gbit/s avec PoE | 1 lien | SPD réseau compatible Gigabit et PoE, ou conversion fibre optique lorsque cela est possible | Classe PoE, catégorie de câble, blindage, parcours extérieur, connecteur et mise à la terre locale |
À titre d'exemple uniquement : Le modèle SPD définitif et sa classification dépendent du schéma unifilaire réel, des conditions normales de fonctionnement, de la résistance des équipements, de l'exposition des câbles, des normes locales et des données de coordination fournies par le fabricant.
8. Ce que LEEYEE peut prendre en charge pour les projets d’automatisation industrielle
LEEYEE est un fournisseur spécialisé dans la protection contre les surtensions et la protection basse tension. Dans le cadre de projets d'automatisation industrielle, la première étape consiste à distinguer les exigences standard avérées en matière de protection contre les surtensions (SPD) des exigences spécifiques aux interfaces, qu'il s'agisse de signaux ou de réseaux, et qui nécessitent un examen technique.
Parasurtenseurs pour armoires de distribution et de commande CA
L'adaptation du projet peut porter sur l'entrée de service, la sous-distribution, les tableaux de machines et l'alimentation des armoires, en fonction de la tension, du système de mise à la terre, de la catégorie d'installation et de la certification requise.
Soutien à la sélection des projetsCircuits d'alimentation en courant continu basse tension
Pour le choix, il faut connaître la tension continue nominale et maximale, le courant de charge, le schéma de mise à la terre, le courant de défaut prévisionnel et la tension U requise.p et les conditions de montage.
Soutien à la sélection des projetsEntrées/sorties d'automate programmable, 4–20 mA et lignes de capteurs
La disponibilité et l'adaptation doivent être confirmées à partir des données précises de l'interface, notamment le nombre de lignes, le courant, la résistance en série, les fuites, la bande passante, le blindage et l'exposition au champ.
Confirmation technique requiseRS485, Modbus, Ethernet et PoE
Le protocole, la tension de fonctionnement, le débit de données, la disposition des conducteurs, la classe PoE, le connecteur, la catégorie de câble et la mise à la terre doivent être vérifiés avant de proposer un appareil compatible.
Confirmation technique requiseAssistance OEM et documentation
Une fois les produits et les quantités confirmés, les discussions relatives au projet peuvent porter sur la marque de distributeur, le conditionnement, les fiches techniques, les informations de câblage, la validation des échantillons et le calendrier de production. La disponibilité dépend de la gamme de produits choisie et des exigences de certification du marché cible.
Format recommandé pour les demandes de renseignements : Envoyez le schéma unifilaire de l'armoire ainsi qu'une liste des interfaces. LEEYEE peut dans un premier temps classer les exigences par circuit d'alimentation, courant continu, signal et réseau, puis déterminer quels éléments sont standard, lesquels nécessitent une gamme de produits différente et lesquels requièrent des données techniques supplémentaires.
9. Règles d’installation et de coordination qui déterminent la véritable protection
Faire
- Veillez à ce que les conducteurs SPD soient courts, directs et exempts de boucles inutiles.
- Reliez-le à la mise à la terre locale ou à la barre d'équipotentialité à l'aide d'un conducteur adapté.
- Séparer les câbles protégés des câbles d'alimentation non protégés.
- Installez la protection des signaux à proximité de la section des bornes d'entrée de câbles.
- Utilisez le fusible de secours ou le dispositif de protection différentielle (MCB) spécifié par le fabricant.
- Vérifiez le fonctionnement de la logique de contact « remote-status » avant de la raccorder au système de surveillance de l'automate programmable.
Ne pas
- Supposons qu'un SPD intégré à la carte mère protège les ports de signaux de l'automate programmable.
- Choisissez un SPD de signal en vous basant uniquement sur la tension nominale.
- Raccorder un conducteur de protection à un câble non protégé.
- Utilisez un dispositif de protection contre les surtensions (SPD) standard CA/CC sur une interface de données.
- Utilisez un SPD pour remédier aux problèmes de surtension PWM au niveau de la sortie d'un variateur de fréquence (VFD) ou de bruit électromagnétique (CEM).
- Reliez en série un long chemin de terre à travers des appareils d'armoire indépendants les uns des autres.
Surveillance et maintenance à distance
Pour les armoires sans personnel ou les armoires critiques, prévoyez un indicateur visuel d'état et, si possible, un contact à distance sans tension. Reliez ce contact à l'automate programmable (PLC) ou au système de surveillance avec une logique d'alarme claire, et prévoyez une inspection après tout incident électrique majeur ainsi que lors des opérations de maintenance programmées.
Voir Comment raccorder un contact d'alarme à distance SPD à un automate programmable et Causes courantes de défaillance des SPD.
10. Liste de contrôle de commande pour les OEM et les projets
Une demande du type « SPD pour armoire de PLC » n'est pas suffisante pour garantir un choix fiable. Envoyez les informations relatives au projet par lots afin que le fournisseur puisse établir un plan de protection armoire par armoire.
Système d’alimentation
- Tension et fréquence nominales en courant alternatif
- Monophasé ou triphasé
- TN-S, TN-C-S, TT ou IT
- Alimentation LPS externe ou alimentation par le haut
- Courant de court-circuit prospectif
- Caractéristiques du fusible ou du disjoncteur en amont
Circuits de commande à courant continu
- Tension continue nominale et maximale
- Courant de charge maximal
- Mise à la terre positive, négative ou flottante
- Bus d'alimentation ou boucle de signal
- Nombre de circuits protégés
- Chute de tension admissible
Signal et réseau
- DI, DO, AI, AO, type à impulsions ou à capteur
- 4–20 mA, HART, RTD ou thermocouple
- RS485, Modbus, CAN ou PROFIBUS
- Débit Ethernet et catégorie de câble
- Exigence PoE
- Nombre de fils, blindage et connecteur
Environnement d'installation
- À l'intérieur ou à l'extérieur
- Longueur et tracé du câble
- Lien entre deux bâtiments ou au sein d'un même bâtiment
- Température et humidité
- Espace sur rail DIN
- Boîtier requis ou indice de protection IP
Fonctionnalités de maintenance
- Module enfichable ou fixe
- Indication visuelle de l'état
- Contact d'alarme à distance
- Fonction de déconnexion/test
- Quantité de modules de rechange
- Conditions d'accès pour le remplacement
Exigences commerciales
- Quantité de meubles et prévisions annuelles
- Normes ou certificats requis
- Étiquetage et emballage OEM
- Fiche technique et schéma de câblage
- Processus d'approbation d'échantillon
- Calendrier de livraison prévu
Le moyen le plus rapide de demander la mise en relation avec un projet
Veuillez nous envoyer un schéma de l'armoire ou une simple liste des interfaces. Indiquez chaque câble entrant et sortant, puis précisez :
- Tension du système de climatisation
- Courant de charge 24 V CC
- Types d'E/S des automates programmables
- Protocoles de communication
- Longueurs de câbles pour l'extérieur
- Quantités des éléments de mobilier
- Certificats requis
- Exigences OEM
LEEYEE peut analyser vos interfaces d'alimentation et de signal et vous aider à établir un programme préliminaire de protection en vue d'une validation technique.
11. Questions fréquemment posées
Un tableau de commande PLC a-t-il besoin de protection contre les surtensions ?
Cette protection doit être évaluée chaque fois que l'armoire est raccordée à un réseau électrique externe, à de longs câbles de terrain, à des capteurs distants, à des moteurs, à des variateurs de fréquence ou à des réseaux de communication en cuivre. La protection couvre généralement séparément l'entrée CA de l'armoire, l'alimentation de commande CC et les voies de signaux ou de données exposées.
Un parasurtenseur dans le tableau de distribution principal est-il suffisant pour protéger le PLC ?
Non. Cela peut réduire les surtensions entrant par le système électrique, mais cela ne peut pas arrêter un transitoire arrivant par l'E/S PLC, RS485, Ethernet, les câbles de capteur ou un autre chemin conducteur contournant le tableau de distribution.
Où un SPD en courant continu de 24 V doit-il être installé ?
Pour un bus de puissance CC, installez le dispositif sélectionné près du point de distribution protégé ou de l'équipement tout en suivant ses instructions de câblage et de protection de secours. Pour une boucle de signal de 24 V, utilisez un SPD de signal à l'entrée du câble ou à la limite de zone et vérifiez le courant, la résistance, les fuites et la bande passante.
La protection contre les surtensions RS485 doit-elle être installée à chaque extrémité ?
C'est souvent le cas pour les liaisons exposées, en extérieur, entre bâtiments ou de grande longueur, car chaque extrémité peut se trouver dans un environnement électromagnétique ou de mise à la terre différent. La décision finale doit être prise en fonction de l'évaluation des risques, du tracé du câble et de la disposition des équipements. Les deux appareils doivent être compatibles avec le système et correctement mis à la terre.
Le même SPD peut-il protéger 4–20 mA, I/O numérique et RS485 ?
Pas automatiquement. Ces circuits ont des tensions de fonctionnement, des courants, des largeurs de bande, des configurations de ligne et des caractéristiques d'insertion acceptables différentes. Utilisez un dispositif spécifiquement sélectionné pour chaque interface.
Un parasurtenseur Ethernet réduit-il la vitesse du réseau ?
Un SPD réseau correctement sélectionné doit prendre en charge la catégorie Ethernet et le débit requis, avec les caractéristiques publiées en matière de perte d'insertion et de performances de transmission. Un périphérique incompatible ou à faible bande passante peut nuire à la qualité de la liaison ; veillez donc à vérifier la compatibilité avec les débits de 100 Mbps, 1 Gbps, 10 Gbps et la technologie PoE, selon le cas.
Un SPD peut-il résoudre les problèmes d'interférence de VFD ?
Pas en soi. Un SPD limite les surtensions transitoires. Les problèmes de CEM liés aux variateurs de fréquence peuvent nécessiter l'utilisation d'un câble de moteur blindé, une mise à la terre correcte, la séparation des câbles, des filtres, des réacteurs, des ferrites ou des modifications de l'installation du variateur. Considérez la protection contre les surtensions et le contrôle de la CEM comme des tâches coordonnées mais distinctes.
Quelles informations un constructeur de panneaux devrait-il envoyer pour la sélection de SPD ?
Envoyez le schéma unifilaire, le système de tension AC et de mise à la terre, la tension et le courant du bus DC, la liste d'E/S, les protocoles de communication, les longueurs et trajets des câbles, l'exposition extérieure, la quantité de cabinets, l'espace disponible pour les rails DIN, les certifications requises et les exigences du fabricant d'équipement d'origine.
Guides d’ingénierie associés
Références techniques
- IEC 61643-01:2024 — Exigences communes applicables aux dispositifs de protection contre les surtensions à basse tension.
- IEC 61643-11 : 2025 — Les dispositifs de protection contre les surtensions (SPD) raccordés à des réseaux électriques à basse tension en courant alternatif.
- IEC 61643-41:2025 — Les SPD raccordés à des réseaux d'alimentation à courant continu de basse tension.
- IEC 61643-21 : 2025 — Dispositifs de protection contre les surtensions (SPD) destinés aux réseaux de télécommunications et de signalisation, y compris les lignes de données alimentées, telles que le PoE.
- IEC 61643-22:2015 — Principes de sélection et d’application des dispositifs de protection contre les surtensions (SPD) pour les réseaux de télécommunications et de signalisation.
- Eaton / Montréal : Protection contre les surtensions dans les applications industrielles — LPZ, liaison équipotentielle, principes de protection de l'alimentation et des signaux.
- CITEL : Protection contre les surtensions pour les automates programmables — Alimentation de l'automate programmable, E/S et chemins d'accès au réseau.
- Phoenix Contact : Protection contre les surtensions pour la technologie MCR et les signaux — une protection spécifique à l’interface pour les circuits de terrain analogiques et numériques.
- Phoenix Contact : protection contre les surtensions pour les technologies de l'information — Protection des réseaux Ethernet, RS485 et à haut débit.
- Livre blanc sur le bulletin 4983 de Rockwell Automation — dispositifs de protection contre les surtensions et les interférences, et applications industrielles.
Remarque technique : les normes et les réglementations électriques locales sont susceptibles d'évoluer. Veuillez vérifier l'édition en vigueur, l'adoption nationale et les exigences de certification des produits applicables au marché concerné par le projet avant de finaliser le cahier des charges.
Envoyez le schéma d’armoire, pas seulement la tension
Un plan complet de protection contre les surtensions dans le cadre de l'automatisation industrielle commence par l'architecture du système, et non par un simple modèle de parasurtenseur. Veuillez nous transmettre les données relatives à l'alimentation d'entrée, à la distribution 24 V CC, à la liste des E/S, aux interfaces de communication et au tracé des câbles afin que LEEYEE puisse établir une liste préliminaire de sélection, armoire par armoire, en vue d'une revue technique et de la passation de commande auprès des équipementiers.
