Защита от грозы

Сообщение **stesl** » 10 мар 2022, 05:47

Коллеги, всем здравствовать.

Не знаю в какой теме писать. Сам не владею знаниями по вопросу.
Суть: в чистом поле стоят шкафы с децентрализованной периферией Simatic (ET200M + БП + AI), соединено все медным Profibus между собой и уходит на ПЛК. Кабель лежит в металлических лотках. Летом, при грозах, вылетают модуля. И как бы раньше всем было немного пофиг (несмотря на мои высказывания по этому поводу) - купим еще. То сейчас ситуация понятная - не купим.
Коллеги, я на данный момент предлагаю руководству провести тотальную проверку заземления в этих полях. Измерение, и устранение несоответствия в случае такового. Я прав?
Есть обратное предложение - посмотреть варианты каких то защитных устройств в шкаф. Есть такие? Как то можно дополнительно грозозащиту организовать, не прибегая к глобальным подходам ))

Сообщение **Ryzhij** » 10 мар 2022, 08:45

Для каналов с метрологическими требованиями используйте барьеры искрозащиты. По нормативам они и грозозащиту обеспечивают.
Для остальных - смотрите в сторону устройств грозозащиты линий связи (телефонных и прочих) - "Болид", "Гранит" и т.п.
На вскидку -
https://приборэнерго.рф/catalog/ustroys ... 4454333439
https://www.tinko.ru/catalog/product/214406/
https://www.tinko.ru/catalog/product/214406/
https://osnovo.ru/products/grozozashchita

Сообщение **leon78** » 10 мар 2022, 08:57

https://www.hakel.ru/production0.phtml?cat=1&scat=9

http://lpadevice.ru/products/division/

Сообщение **stesl** » 10 мар 2022, 10:35

Sokolov_Dmitry, нет,развязки с приборами не нужно.
А вот по RS 485 leon78 и Ryzhij, спасибо. Так как никто тут у нас не шарит в предмете - возьмем таких да таких )) Поставим, попробуем. Если на работоспособность системы не повлияет - подождем лета и гроз.

Сообщение **VADR** » 10 мар 2022, 11:34

Линии уравнивания потенциалов есть? При ударе молнии в землю между заземлениями соседних шкафов может появиться разность потенциалов, достаточная для выжигания того, что соединено медным профибасом.

Сообщение **Jackson** » 10 мар 2022, 11:58

Для общего развития.
У нас была претензия от заказчика о том, что горят порты CAN и RS-485. Горели они по причине отсутствия молниезащиты. Во время грозы всё и сгорало.

Вот итог переписки:

Согласно ГОСТ Р МЭК 62305-3 Приложение С, пункт С1 "Введение":
"Оборудование является защищенным, если его номинальное импульсное выдерживаемое напряжение Uw
(выдерживаемое напряжение общего вида) выше значения перенапряжения между проводниками, находящимися под напряжением, и землей. Если это условие не выполняется, должно быть установлено устройство защиты SPD"

SPD - это УЗИП или устройство, его заменяющее и выполняющее его функции, имеющее по крайней мере один нелинейный элемент. Определение есть в том же стандарте.
Для интерфейсов RS-485 - очевидно, что напряжение Uw относительно питания/корпуса у AGC150 равно напряжению гальванической развязки, по даташиту это 550 вольт для портов CAN и RS-485 порт 1. Поскольку компоненты на прошлых контроллерах были пробиты, значит попавшее напряжение относительно питания/корпуса превышало эти 550 вольт. Если же говорить о напряжении между выводами "А" и "В" порта, то там предельное напряжение Uw указано в спецификации RS-485. То есть от этого должен спасать уже УЗИП, соответствующим образом подобранный. Об этом стандарт и говорит. Раз компоненты пробиваются и сжигаются, то очевидно что снаружи приходит напряжение больше допустимого, от которого надо защищаться внешними средствами.

Устройств SPD может быть несколько и тогда они должны быть согласованы между собой. В стандарте есть понятие "согласованные устройства SPD" и дана методика их выбора. Рекомендуем ознакомиться с этим стандартом и тщательно проанализировать всю схему внешних цепей по интерфейсам CAN и RS-485.

Этот ГОСТ рекомендую изучить, очень толковый.

Отправлено спустя 17 минут 27 секунд:

stesl писал(а): ↑10 мар 2022, 10:35 А вот по RS 485 leon78 и Ryzhij, спасибо. Так как никто тут у нас не шарит в предмете - возьмем таких да таких )) Поставим, попробуем. Если на работоспособность системы не повлияет - подождем лета и гроз.

Я использовал ICP-DAS SG-770. 7-канальный УЗИП на ДИН-рейку. Через него пропускали все интерфейсы, выходящие наружу, нам как раз хватало. Получалось компактно и удобно. Другое дело, что его теперь не купить...

Сообщение **Ryzhij** » 10 мар 2022, 15:04

stesl писал(а): ↑10 мар 2022, 10:35 Sokolov_Dmitry, нет,развязки с приборами не нужно.
А вот по RS 485 leon78 и Ryzhij, спасибо. Так как никто тут у нас не шарит в предмете - возьмем таких да таких )) Поставим, попробуем. Если на работоспособность системы не повлияет - подождем лета и гроз.

Имейте ввиду, на каждый конец кабельной линии надо по одному блоку. Они с двух сторон ставятся.

Сообщение **Jackson** » 10 мар 2022, 15:17

Ryzhij писал(а): ↑10 мар 2022, 15:04 Имейте ввиду, на каждый конец кабельной линии надо по одному блоку. Они с двух сторон ставятся.

В упомянутом мной ГОСТ есть хорошие картинки по этому поводу.

Сообщение **Ryzhij** » 10 мар 2022, 15:24

VADR писал(а): ↑10 мар 2022, 11:34 Линии уравнивания потенциалов есть? При ударе молнии в землю между заземлениями соседних шкафов может появиться разность потенциалов, достаточная для выжигания того, что соединено медным профибасом.

Не только. Выжигания самой линии уравнивания потенциалов тоже.
Да и занос грозового потенциала на удалённую установку, тоже явление не из приятных. Тут либо повторное заземление линии уравнивания делать надо, либо вообще её не использовать.

Сообщение **Looker** » 10 мар 2022, 16:49

Был объект: площадка огорожена вышками молниеотвода, удар молнии был внутрь площадки (говорили, что мужиков от земли оторвало и подбросило, никто не пострадал). По аппаратуре: на RS-485 уцелело все, только два датчика померли, в одном из них внутри сажа, входной модуль 16AI тоже помер. Но для того модуля 16AI это было второе "издевательство", первое: на вход 4...20 мА местные умельцы подали 220 VAC, тогда сгорел только внутренний шунт 249 Ом (подобрали, внешне прилепили, работало).

Сообщение **stesl** » 10 мар 2022, 17:23

VADR писал(а): ↑10 мар 2022, 11:34 Линии уравнивания потенциалов есть?

VADR, я ж говорю, туповат в этом вопросе. Увы. Что это? Как это выглядит?

Отправлено спустя 4 минуты 54 секунды:

Jackson писал(а): ↑10 мар 2022, 12:15ICP-DAS

Тайвань же вроде... Тоже ушел? Или пока просто проблемы с логитстикой курсом и пр...

Ryzhij писал(а): ↑10 мар 2022, 15:04 Они с двух сторон ставятся.

Спасибо, коллега. Именно такую информацию и собираю. Нет пока времени литературу изучать. Крайне желательно, чтобы разжеванное в рот положили... Понимаю - непрофессионально, но проблем столько, что эта далеко не самая главная.

Сообщение **VADR** » 10 мар 2022, 23:30

stesl писал(а): ↑10 мар 2022, 17:28 VADR, я ж говорю, туповат в этом вопросе. Увы. Что это? Как это выглядит?

У Сименса есть мануал по сетям: https://support.industry.siemens.com/cs ... 0&lc=en-RU. Там в приложениях B и C информация, в том числе, по защите от гроз. Уравнивание потенциалов - C.6.4. Если коротко - то это медный провод приличного сечения, соединяющий шины функционального заземления с двух сторон.
А вообще - самый надёжный вариант - замена соединений между удалёнными узлами на оптику (ещё и кабель оптический можно взять полностью диэлектрический - без всяких там металлических броняшек, с змеханической защитой кевларом и стеклопластиком). Но тут, я так понимаю, это не вариант. А если без оптики - то УЗИП, как выше писали, и уравнивание потенциалов.

Ryzhij писал(а): ↑10 мар 2022, 15:24 Не только. Выжигания самой линии уравнивания потенциалов тоже.
Да и занос грозового потенциала на удалённую установку, тоже явление не из приятных. Тут либо повторное заземление линии уравнивания делать надо, либо вообще её не использовать.

С грозами вообще всё непросто. Да, может быть такая разность потенциалов, при котором медь 16 кв.мм пыхнет, как предохранитель. Возможно, и повторное заземление понадобится. Впрочем, сам медный кабель такого сечения на большой дистанции пролежит до первого специалиста по вторичной металлургии. Так постепенно стоимость медного решения вырастает до того, что становится дороже оптики...

Сообщение **stesl** » 12 мар 2022, 06:23

VADR писал(а): ↑10 мар 2022, 23:30 А вообще - самый надёжный вариант - замена соединений между удалёнными узлами на оптику

К этому и шли. В новых проектах уже прорисовали такие соединения. На старых планировали в 22-23 г перейти. Теперь даже для работающих проектов - конвертеры Profibus медь/оптика - увы...
А с заземлением я точно знаю, что беда. Применяется, так называемое скважинное заземление. То есть бурится скважина, туда опускают какой то снаряд, с проводником наружу. При этом тех процесс - выщелачивание. Кислотность почвы, хоть ты чо говори - повышена. Соответственно через годик другой все это дело отгнивает - гарантия.
И в курсе что есть масса других методов. Но в проекте так - и никому ничо не надо. Пока не прихлопнет кого нибудь, не дай Бог...