Protezione da Sovratensioni per Linee di Sensori a 24V, 4–20mA, RS485 e I/O di PLC

Risposta Veloce

Una linea di sensori necessita di protezione contro le sovratensioni?

Una linea di sensori necessita di un controllo del rischio di sovratensione quando corre all'esterno, tra edifici o su una lunga distanza.

Questi percorsi dei cavi possono trasportare sovratensioni indotte verso un PLC, RTU o quadro di controllo. Ciò può accadere anche quando l'alimentazione principale dispone già di un SPD. [1][2][3]

Ne ho bisogno? Valutare la protezione per linee esterne, lunghe o tra edifici.
Dove viene installato? Iniziare dall'ingresso cavi del quadro di controllo. Aggiungere protezione lato campo quando l'estremità remota è esposta.
Quale tipo dovrei scegliere? Abbinare l'SPD al segnale. La sola tensione non è sufficiente.
IEC 61643-21:2025 IEC 61643-22:2015 IEC 62305-4:2024
Opzione prodotto pubblicata

Opzione LEEYEE per RS485 e linee dati industriali

L'LY10 è l'opzione LEEYEE attualmente pubblicata per RS485 e applicazioni industriali di segnali di controllo o dati.

Protezione da sovratensione per segnali dati su guida DIN LY10

È destinato a RS485, telemetria, comunicazione PLC, controllo remoto e relative linee dati industriali. [4]

Opzione pubblicata
Tensione nominale 12 / 24 / 48 V DC
Tensione continua massima 15 / 30 / 60 V DC
Corrente di carico nominale 500 mA
Velocità di trasmissione Fino a 10 Mbps
Perdita di inserzione ≤ 0.2 dB
Installazione Guida DIN da 35 mm

Verificare la versione di tensione, l'assegnazione dei conduttori, la velocità dei dati e il metodo di messa a terra prima di ordinare.

Scegliere in base al tipo di segnale

Una linea 24V, un loop 4–20mA e una linea RS485 richiedono controlli differenti

La tensione è solo il primo parametro. L'SPD deve anche consentire al segnale normale di passare senza causare errori.

Confronto della selezione SPD per linee sensore 24V, 4–20mA, 0–10V, RS485 e I/O digitali
Segnali industriali differenti hanno requisiti differenti di corrente, resistenza, dispersione e comunicazione.
Segnale Uso tipico Confermare prima Rischio principale Azione successiva
Alimentazione sensore 24V DC Alimentazione per sensori di prossimità, trasmettitori o strumenti remoti Uc / MCOV Attuale Polarità L'SPD potrebbe creare troppa caduta di tensione o potrebbe non trasportare la corrente richiesta. Confermare se il cavo trasporta solo alimentazione o combina conduttori di alimentazione e di segnale. [1][5]
4-20mA o HART Trasmettitori di pressione, portata, livello e di processo Tensione di loop Resistenza HART Una resistenza extra può utilizzare parte della tensione necessaria al trasmettitore. Inviare l'alimentazione del loop, la scheda tecnica del trasmettitore e i dati dell'ingresso analogico. [5][6]
0–10V AI o AO Sensori analogici, attuatori e I/O analogici PLC Dispersione Capacitanz Riferimento La dispersione o il carico elettrico possono spostare il valore misurato. Fornire il range del segnale, l'impedenza della sorgente e l'errore di misura accettabile. [5][6]
RS485 o Modbus Reti PLC, BMS, telemetria e I/O remoto Baud rate Capacitanz Numero di fili Una capacità eccessiva può distorcere il segnale dati e causare errori di comunicazione. Utilizzare la guida RS485 per il cablaggio A/B dettagliato, la schermatura e i controlli di terminazione. [1][4][6]
DI o DO Interruttori di prossimità, contatti puliti, allarmi e uscite a transistor PNP / NPN Corrente di carico Filo comune Il circuito errato potrebbe collegare riferimenti condivisi o sovraccaricare il protettore. Confermare il tipo di ingresso/uscita, la tensione, la corrente e il conduttore comune condiviso. [5]
Posizione di installazione

Installare l'SPD dove il cavo esposto entra nella zona protetta

Proteggere prima l'estremità dell'armadio. Aggiungere la protezione lato campo quando anche il dispositivo remoto o il percorso del cavo sono esposti. [2][3][7]

Architettura di protezione dalle sovratensioni della linea sensore con SPD lato campo e lato armadio di controllo
Configurazione di protezione tipica per una lunga linea di sensori esterni tra un dispositivo di campo e un armadio di controllo.
01

Protezione ingresso armadio

Installare l'SPD vicino all'ingresso del cavo o all'area di smistamento. Non far passare un lungo cavo di campo non protetto accanto al PLC. [2][7]

02

Protezione lato campo

Aggiungere la protezione vicino a un trasmettitore esterno, traliccio, serbatoio, pompa o scatola di giunzione remota quando il dispositivo di campo è esposto. [2][3]

03

Protezione su entrambe le estremità

Valutare entrambe le estremità quando il cavo attraversa edifici, aree esterne, zone di protezione contro i fulmini o zone di collegamento equipotenziale separate. [2][3][7]

PE

Mantenere breve il collegamento di messa a terra dell'SPD. Un conduttore lungo aggiunge tensione induttiva durante una sovratensione. Ciò può aumentare la tensione rilevata dall'apparecchiatura protetta. [6][7]

Prestazioni del segnale

Quattro parametri SPD che possono influenzare il normale funzionamento

Questi parametri spiegano perché un protettore non può essere selezionato in base alla sola tensione.

1. Resistenza di serie

Questa è la resistenza aggiuntiva introdotta dall'SPD nel circuito.

Esempio: In un loop 4–20 mA, il cavo e l'SPD utilizzano parte della tensione disponibile del loop. Se rimane una tensione insufficiente, il trasmettitore potrebbe smettere di funzionare correttamente. [5][6]

2. Corrente di dispersione

Si tratta di una piccola corrente che può fluire attraverso l'SPD durante il normale funzionamento.

Esempio: In un segnale ad alta impedenza 0–10 V, una dispersione eccessiva può alterare leggermente la tensione misurata. [5][6]

3. Capacità e larghezza di banda

Questi parametri mostrano con quanta facilità un segnale dati variabile può passare attraverso il protettore.

Esempio: Una capacità eccessiva può rallentare i fronti di salita di una forma d'onda RS485. Il risultato potrebbe essere una comunicazione instabile. [1][4][6]

4. Messa a terra e disposizione della schermatura

L'SPD necessita di un breve percorso di scarica verso il sistema equipotenziale locale.

Importante: Il collegamento a terra dell'SPD e la strategia di schermatura del cavo sono correlati, ma non costituiscono la stessa decisione. Seguire i requisiti EMC dell'apparecchiatura e del progetto. [3][7]
Conferma OEM e del progetto

Informazioni richieste prima della conferma di modello, campione o preventivo

Una richiesta che indica solo “SPD segnale 24 V” non è sufficiente per una selezione affidabile.

Lista di controllo per ordini OEM di protettori da sovratensione per linee di sensori e strumentazione
Inviare i dati del circuito prima di richiedere un campione, un'etichetta OEM o un preventivo per grandi quantitativi.
01 Tipo di segnale

24 V, 4–20 mA, HART, 0–10 V, RS485, DI, DO o altro segnale.

02 Tensione operativa

Tensione nominale e massima tensione continua.

03 Numero di fili

Circuito a due, tre o quattro fili e assegnazione dei conduttori.

04 Corrente massima

Corrente di carico del loop, alimentazione sensore o uscita digitale.

05 Prestazioni del segnale

Baud rate, HART, limiti di resistenza, dispersione o capacità.

06 Informazioni sul cavo

Lunghezza, percorso, esposizione esterna e sezioni tra edifici.

07 Posizione di installazione

Ingresso armadio, dispositivo di campo, scatola di derivazione o entrambe le estremità.

08 Messa a terra e schermatura

Punto di collegamento locale, terminazione della schermatura e metodo di riferimento.

09 Ambiente

Temperatura, grado IP, esigenze per aree esterne e pericolose.

10 Requisiti OEM

Logo, etichetta, contrassegni terminali, quantità, imballaggio e documenti.

Applicazioni B2B

Chi specifica o acquista normalmente gli SPD per linee di sensori?

Produttori di quadri elettrici

Per la protezione di PLC, RTU, I/O analogici, I/O remoti e ingresso cavi di campo.

System integrator industriali

Per progetti di trattamento acque, automazione di fabbrica, BMS, telemetria e controllo di processo.

Acquirenti OEM e private-label

Per corrispondenza modelli, marcatura terminali, etichette personalizzate, imballaggio e forniture all'ingrosso.

Progetti idrici e di pompaggio

Per segnali esterni di livello, pressione, portata, interruttore a galleggiante e stazioni remote.

Team di manutenzione industriale

Per guasti ripetuti ai sensori, canali PLC instabili e linee di strumentazione esposte.

Distributori industriali

Per gamme di SPD di segnale a magazzino che devono coprire tensioni e tipi di segnale chiaramente definiti.

Inviare lo schema di loop, non solo "SPD per segnale 24V"

LEEYEE può esaminare il tipo di segnale, la tensione, il numero di fili, la corrente, il percorso dei cavi, il metodo di montaggio e i requisiti OEM prima della conferma del modello.

FAQ

Domande sulla protezione contro le sovratensioni per linee di sensori

Ogni sensore esterno ha bisogno di un protettore contro le sovratensioni?

Non automaticamente. Verificare la lunghezza del cavo, l'esposizione all'esterno, le zone di protezione dai fulmini, il valore delle apparecchiature e la protezione esistente. L'esposizione all'esterno è un motivo valido per eseguire una valutazione del rischio di sovratensione. [2][3]

Devono essere installati SPD della linea del sensore a entrambe le estremità?

Valutare entrambe le estremità quando il cavo attraversa edifici, aree esterne o zone di collegamento locale separate. Un cavo interno corto all'interno di una struttura ben collegata potrebbe non richiedere la stessa configurazione. [2][3][7]

Può un SPD proteggere sia l'alimentazione a 24V che un segnale da 4 a 20 mA?

Solo quando è progettato esattamente per quel circuito combinato. Una coppia di alimentazione e una coppia di segnale analogico possono avere requisiti diversi in termini di corrente, resistenza, dispersione e modalità di protezione. [5][6]

Può un SPD del segnale influenzare la misurazione o la comunicazione?

Sì, se selezionato in modo errato. La resistenza in serie può influire su un loop di corrente. La dispersione può influire su una tensione analogica. Una capacità eccessiva può influire su un segnale dati. [5][6]

Quali informazioni sono richieste per la conferma del modello?

Fornire il tipo di segnale, la tensione, il numero di fili, la corrente, la velocità dei dati o il requisito HART, il percorso dei cavi, la posizione di installazione, la disposizione della messa a terra e l'ambiente. [1][2]

Riferimenti Tecnici

Fonti autorevoli utilizzate in questa guida

  1. [1] IEC 61643-21:2025 — Dispositivi di protezione contro le sovratensioni a bassa tensione collegati a reti di telecomunicazione e segnalazione: requisiti di prestazione e metodi di prova.
  2. [2] IEC 61643-22:2015 — Principi di selezione, funzionamento, ubicazione e coordinamento per SPD di reti di telecomunicazione e segnalazione.
  3. [3] IEC 62305-4:2024 — Protezione dei sistemi elettrici ed elettronici all'interno delle strutture contro gli effetti elettromagnetici dei fulmini.
  4. [4] Dispositivo di protezione contro le sovratensioni per segnali dati LEEYEE LY10 — Dati pubblicati su tensione, corrente, velocità di trasmissione, perdita di inserzione e installazione su guida DIN.
  5. [5] Phoenix Contact — Fondamenti per la protezione dalle sovratensioni — Circuiti di strumentazione e controllo, loop 4–20mA flottanti, segnali binari e misurazioni di resistenza.
  6. [6] Eaton MTL — Protezione contro fulmini e sovratensioni: principi di base — Funzionamento dell'SPD di segnale, impedenza in serie, dispersione, capacità ed effetti sui circuiti di segnale normali.
  7. [7] Eaton MTL — Guida alla messa a terra per la protezione dalle sovratensioni — Collegamenti equipotenziali, schermi dei cavi, collegamenti a terra locali e installazioni da campo a sala di controllo.

La selezione finale deve essere verificata rispetto alla scheda tecnica del sensore, del trasmettitore, del PLC o del controller, alla valutazione del rischio di fulminazione del progetto e ai dati tecnici dell'SPD selezionato.

Articolo precedente.
Guida alla Valutazione IP degli SPD Esterni: Un SPD IP20 può utilizzare un'Involucro IP65?
Articolo successivo.
Protettore di Sovratensioni PoE per Telecamere CCTV e Attrezzature di Rete Esterne
Devin Ling - Ingegnere Elettrico presso LEEYEE Electrics

Devin Ling

Ingegnere elettrico presso LEEYEE Electrics

Oltre 10 anni nei dispositivi di protezione dalle sovratensioni
Specializzato in IEC 61643 / UL 1449
Esperienza in impianti solari fotovoltaici e industriali

Parlare con un ingegnere Ottenere una raccomandazione tecnica

Non siete sicuri di quale SPD sia adatto al vostro sistema?
Ottenete una rapida raccomandazione dai nostri ingegneri.

Informazioni su LEEYEE:

Fondata nel 2009, LEEYEE è un produttore specializzato in dispositivi di protezione a bassa tensione. Possediamo i certificati CE, CB, ISO9001 e TUV. Inoltre, supportiamo le opzioni di personalizzazione per l'aspetto del colore, i parametri e i loghi. Per consultare i cataloghi dei prodotti e le richieste di informazioni, è possibile contattarci via e-mail all'indirizzo max@cnspd.com.

Cita ora

    Elettrico LEEYEE

    Correlato
    Prodotti