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Une ligne de capteurs doit-elle être équipée d'une protection contre les surtensions ?
Une ligne de capteurs doit faire l'objet d'un contrôle des risques de surtension lorsqu'elle passe à l'extérieur, entre des bâtiments ou sur une longue distance.
Ces chemins de câbles peuvent transmettre une surtension induite à un automate programmable (PLC), à une unité de télécommande (RTU) ou à une armoire de commande. Cela peut se produire même lorsque l'alimentation électrique principale est déjà équipée d'un dispositif de protection contre les surtensions (SPD). [1][2][3]
Option LEEYEE pour les liaisons RS485 et les liaisons de données industrielles
Le LY10 est le modèle LEEYEE actuellement commercialisé, destiné aux applications RS485 et aux applications industrielles de transmission de données ou de signaux de commande.
LY10 : parasurtenseur pour signaux de données sur rail DIN
Il est destiné aux applications RS485, à la télémétrie, à la communication avec les automates programmables (PLC), au contrôle à distance et aux lignes de données industrielles associées. [4]
Vérifiez la tension, l'affectation des conducteurs, le débit de données et la méthode de mise à la terre avant de passer commande.
Une ligne 24 V, une boucle 4–20 mA et une ligne RS485 nécessitent des vérifications différentes
La tension n'est que le premier paramètre. Le SPD doit également laisser passer le signal normal sans déclencher d'erreur.
| Signal | Utilisation typique | Vérifiez d'abord | Principal risque | Prochaine action |
|---|---|---|---|---|
| Alimentation du capteur : 24 V CC | Alimentation électrique pour capteurs de proximité, émetteurs ou instruments à distance | Uc / MCOV Actuel Polarité | Le SPD peut entraîner une chute de tension trop importante ou ne pas être en mesure de supporter le courant requis. | Vérifiez si le câble est uniquement destiné au transport de courant ou s’il combine des conducteurs de courant et de signal. [1][5] |
| 4–20 mA ou HART | Transmetteurs de pression, de débit, de niveau et de processus | Tension de boucle Résistance HART | Une résistance supplémentaire peut absorber une partie de la tension nécessaire au transmetteur. | Envoyez l'alimentation de la boucle, la fiche technique de l'émetteur et les données d'entrée analogique . [5][6] |
| 0–10V AI ou AO | Capteurs analogiques, actionneurs et E/S analogiques des automates programmables (PLC) | Fuite Capacité. Référence | Une fuite ou une charge électrique peut fausser la valeur mesurée. | Indiquez la plage de signaux, l'impédance de source et l'erreur de mesure admissible. [5][6] |
| RS485 ou Modbus | Réseaux d'automates programmables (PLC), systèmes de gestion technique des bâtiments (BMS), télémétrie et E/S déportées | Débit en bauds Capacité. Nombre de fils | Une capacité trop élevée peut fausser le signal de données et entraîner des erreurs de communication. | Consultez le guide RS485 pour obtenir des informations détaillées sur le câblage A/B, le blindage et les vérifications de terminaison. [1][4][6] |
| DI ou DO | Détecteurs de proximité, contacts secs, alarmes et sorties à transistor | PNP / NPN Courant de charge Fil commun | Un circuit inadapté peut relier des références communes ou surcharger le disjoncteur. | Vérifiez le type d'entrée/sortie, la tension, le courant et le conducteur commun partagé. [5] |
Installez le SPD à l'endroit où le câble à nu pénètre dans la zone protégée
Commencez par protéger l'extrémité de l'armoire. Ajoutez une protection côté terrain lorsque le dispositif distant ou le cheminement du câble est également exposé. [2][3][7]
Protection contre l'intrusion dans l'armoire
Installez le SPD à proximité de la zone d'entrée des câbles ou de regroupement. Ne faites pas passer un long câble de terrain non protégé à côté du PLC. [2][7]
Protection au bord du terrain
Prévoyez une protection à proximité d'un émetteur extérieur, d'un mât, d'un réservoir, d'une pompe ou d'un boîtier de raccordement à distance lorsque l'appareil de terrain est exposé. [2][3]
Protection aux deux extrémités
Vérifiez les deux extrémités lorsque le câble traverse des bâtiments, des espaces extérieurs, des zones de protection contre la foudre ou des zones de mise à la terre distinctes. [2][3][7]
Veillez à ce que la longueur de la connexion de mise à la terre SPD soit courte. Un conducteur long génère une tension inductive lors d'une surtension. Cela peut augmenter la tension à laquelle est soumis l'équipement protégé. [6][7]
Quatre paramètres SPD susceptibles d'affecter le fonctionnement normal
Ces paramètres expliquent pourquoi on ne peut pas choisir un disjoncteur en se basant uniquement sur la tension.
1. Résistance en série
Il s'agit de la résistance supplémentaire ajoutée par le SPD au circuit.
2. Courant de fuite
Il s'agit d'un faible courant susceptible de circuler dans le SPD pendant son fonctionnement normal.
3. Capacité et bande passante
Ces paramètres indiquent avec quelle facilité un signal de données variable peut traverser le dispositif de protection.
4. Mise à la terre et disposition du blindage
Le SPD doit disposer d'un chemin de décharge court vers le système d'équipotentialité local.
Informations requises avant la confirmation d'un modèle, d'un échantillon ou d'un devis
Une demande se limitant à la mention « SPD à signal 24 V » n'est pas suffisante pour garantir un choix fiable.
24 V, 4–20 mA, HART, 0–10 V, RS485, DI, DO ou tout autre signal.
Tension nominale et tension continue maximale.
Circuit à deux, trois ou quatre fils et affectation des conducteurs.
Courant de boucle, courant d'alimentation du capteur ou courant de charge de la sortie numérique.
Débit en bauds, protocole HART, limites de résistance, de fuite ou de capacité.
Longueur, tracé, exposition à l'extérieur et tronçons entre les bâtiments.
Entrée dans l'armoire, appareil de terrain, boîte de jonction ou aux deux extrémités.
Point de liaison local, terminaison du blindage et méthode de référence.
Température, indice de protection IP, exigences liées à une utilisation en extérieur et dans des zones à risque.
Logo, étiquette, marques de terminal, quantité, emballage et documents.
Qui est généralement chargé de définir les spécifications ou d'acheter les SPD de la gamme « Sensor » ?
Fabricants d'armoires électriques
Pour la protection des automates programmables (PLC), des unités de télémesure (RTU), des E/S analogiques, des E/S déportées et des entrées de câbles de terrain .
Intégrateurs de systèmes industriels
Pour les projets liés au traitement de l'eau, à l'automatisation industrielle, aux systèmes de gestion des bâtiments (BMS), à la télémétrie et au contrôle des procédés.
Acheteurs OEM et de marques de distributeur
Pour la mise en correspondance des modèles, le marquage des terminaux, les étiquettes de marque, les emballages et la fourniture en vrac.
Projets liés à l'eau et aux pompes
Pour les signaux extérieurs de niveau, de pression, de débit, de contacteur à flotteur et de poste de télécommande .
Équipes de maintenance en usine
En cas de pannes répétées des capteurs, de canaux d'automate instables et de conduites d'instrumentation exposées.
Distributeurs industriels
Pour les gammes de SPD de signaux disponibles en stock qui doivent couvrir des tensions et des types de signaux clairement définis.
Envoyez le schéma de boucle — et pas seulement le « signal SPD 24 V »
LEEYEE peut examiner le type de signal, la tension, le nombre de fils, le courant, le tracé du câble, la méthode de montage et les exigences du constructeur d'équipement d'origine avant la validation du modèle.
Questions sur la protection contre les surtensions sur les lignes de capteurs
Chaque capteur extérieur a-t-il besoin d'un protecteur contre les surtensions ?
Pas systématiquement. Vérifiez la longueur du câble, l'exposition à l'extérieur, les zones de protection contre la foudre, la valeur des équipements et la protection existante. L'exposition à l'extérieur constitue une raison majeure de procéder à une évaluation des risques liés aux surtensions. [2][3]
Les parafoudres de la ligne de capteurs doivent-ils être installés aux deux extrémités ?
Évaluez les deux extrémités lorsque le câble traverse des bâtiments, des espaces extérieurs ou des zones de mise à la terre locales distinctes. Un câble interne court à l'intérieur d'une structure correctement mise à la terre peut ne pas nécessiter la même configuration. [2][3][7]
Un seul SPD peut-il protéger à la fois une alimentation 24 V et un signal 4–20 mA ?
Uniquement s'il est conçu pour ce circuit combiné précis. Une paire de puissance et une paire de signaux analogiques peuvent présenter des exigences différentes en matière de courant, de résistance, de fuite et de mode de protection. [5][6]
Un SPD de signal peut-il affecter les mesures ou la communication ?
Oui, si elle n'est pas correctement sélectionnée. La résistance en série peut affecter une boucle de courant. Les fuites peuvent affecter une tension analogique. Une capacité excessive peut affecter un signal de données. [5][6]
Quelles sont les informations nécessaires à la validation du modèle ?
Précisez le type de signal, la tension, le nombre de fils, le courant, le débit de données ou les exigences HART, le tracé du câble, la position de montage, le schéma de mise à la terre et l'environnement. [1][2]
Sources faisant autorité utilisées dans ce guide
- [1] IEC 61643-21 : 2025 — Dispositifs de protection contre les surtensions à basse tension raccordés aux réseaux de télécommunications et de signalisation : exigences de performance et méthodes d'essai.
- [2] IEC 61643-22:2015 — Principes de sélection, d’exploitation, d’implantation et de coordination des dispositifs de protection contre les surtensions (SPD) des réseaux de télécommunications et de signalisation.
- [3] IEC 62305-4 : 2024 — Protection des systèmes électriques et électroniques au sein des ouvrages contre les effets électromagnétiques de la foudre.
- [4] Dispositif de protection contre les surtensions de signaux de données LEEYEE LY10 — Données publiées concernant la tension, le courant, le débit de transmission, la perte d'insertion et l'installation sur rail DIN.
- [5] Phoenix Contact — Principes fondamentaux de la protection contre les surtensions — Circuits d'instrumentation et de commande, boucles flottantes 4–20 mA, signaux binaires et mesures de résistance.
- [6] Eaton MTL — Protection contre la foudre et les surtensions : principes de base — Fonctionnement du signal SPD, impédance en série, fuites, capacité et effets sur les circuits de signal normaux.
- [7] Eaton MTL — Guide de mise à la terre pour la protection contre les surtensions — Liaison équipotentielle, blindages de câbles, mises à la terre locales et installations reliant le terrain à la salle de contrôle.
Le choix final doit être vérifié par rapport à la fiche technique du capteur, du transmetteur, de l'automate programmable ou du contrôleur, à l’évaluation des risques liés à la foudre du projet et aux caractéristiques techniques du parafoudre sélectionné.
