CZ2144U1 - Zapojení vstupních a výstupních svorkovnic rozvaděčů průmyslové elektroniky s ochranou proti přepětí - Google Patents

Description

Technické řešení se týká zapojení vstupních a výstupních svorkovnic s ochraňStr proti- — přepětí a průmyslovému rušení užívaných zejména v rozvaděčích s citlivou elektronikou v systémech průmyslové automatizace.

DOSA VADNÍ STA V TECHNIKY

Vstupní a výstupní svorkovnice v systémech průmyslové automatizace řeší celá řada výrobců.

Nejčastěji je svorkovnice sestavena z jednotlivých svorek nebo bloku svorek připevnitelných na normalizovanou průmyslovou lištu, např. lištu DIN 35mm. Takovéto svorkovnice ovšem neřeší ochranu zařízení před přepětím a průmyslovým rušením. Používají se také svorky dvou až třípatrové, které mohou uvnitř tělesa svorky obsahovat jednoduchou ochranu proti přepětí ve formě bleskojistky, varistoru nebo supresorové diody. Každá taková svorka je určena projeden vstupní, resp. výstupní okruh. Potom společné nulové, zemnící a nebo napájecí kontakty svorkovnic sestavených z takových svorek, ale i ochranné obvody mezi nulovou a zemnící svorkou, jsou zapojeny paralelně, a proto se stávají nadbytečnými.

Další nevýhodou těchto vícepatrových svorkovnic je skutečnost, že do poměrně malého prostoru svorky lze umístit pouze jednoduchá ochrana proti přepětí, nikoli složitější a kvalitnější ochrana složená z kaskády prvků reagujících na přepětí. Při větším počtu vstupních a výstupních linek je velkou nevýhodou poměrně značný prostor, který svorkovnice zabírá.

Umístění svorek v několika řadách za sebou zase degraduje přepěťovou ochranu, neboť v takovémto uspořádání nejsou vodiče přepěťově chráněné dostatečně prostorově odděleny od vodičů přepěťově nechráněných.

Další možností jsou svorky do plošného spoje. Vstupní a výstupní svorkovnice se v tomto případě řeší jako plošný spoj přichycený v rozvaděči případně příchytkou na lištu.

Řada svorek v plošném spoji vytvoří požadovanou svorkovnici. Na desce plošného spoje lze umístit i velmi kvalitní zapojení ochrany před přepětím.Nevýhodou tohoto řešení je velký prostor obsazený svorkovnicí, v tomto případě ještě mnohem větší než v předchozím.

Dále je možno použít ochran proti přepětí ve formě kompaktních jednotek s příchytkou na lištu. Tato jednotka chrání vstupní nebo výstupní okruh tvořený jedním aktivním vodičem a jedním nulovým (případně uzemněným) vodičem, nebo okruh se dvěma aktivními vodiči. Sestavením řady těchto jednotek na lištu vedle sebe vznikne svorkovnice

- chráněná proti přepětí. Nevýhodou tohoto řešení je jednak vysoká cena takto sestavené svorkovnice, jednak opět velký prostor, který taková svorkovnice potřebuje.

PODSTATA TECHNICKÉHO ŘEŠENÍ

Uvedené nedostatky odstraňuje zapojení vstupních a výstupních svorkovnic rozvaděčů průmyslové elektroniky s ochranou proti přepětí. Jeho podstatou je, že část rozvaděče

- 2 chráněná proti přepětí a část rozvaděče nechráněná proti přepětí jsou odděleny ochrannými svorkovnicemi obsahujícími obvody na potlačení přepětí a průmyslového rušení. Přepěťově nechráněné kabely jsou přivedeny svými vodiči na vnější svorky umístěné na čelní straně ochranné svorkovnice. Toto zapojení je velmi přehledné a vnější svorky jsou dobře přístupné i na malém prostoru. Svorkovnice v rozvaděči zabírá poměrně malý prostor, protože obvody ochranných svorkovnic jsou na deskách plošných spojů kolmých k základní desce rozvaděče, takže se lépe využije prostoru rozvaděče, než pouhým umístěním na desce plošného spoje rovnoběžné se základní deskou rozvaděče. <

Z horní strany ochranné svorkovnice vede vnitřní přepěťově chráněná kabeláž do obvodů průmyslové elektroniky.Tyto vodiče vnitřní kabeláže mohou být vedeny z ochranné svorkovnice přes svorky do plošného spoje, nebo přímo zapájeny do plošného spoje ochranné svorkovnice, protože elektrické propojení elektroniky a ochranné svorkovnice je pevné a nedochází ke změnám kabeláže.

Ze spodní strany ochranné svorkovnice vede ochranný uzemňovací vodič, který je připojen na společný uzemňovací bod rozvaděče. Tento vodič slouží ke svedení případného přepětí nebo rušení do zemního bodu.

PŘÍKLAD PROVEDENÍ

Zapojení, jehož blokové schéma je znázorněno na výkrese, rozděluje rozvaděč 1 na část 2 chráněnou před přepětím a Část 3 nechráněnou před přepětím. Tyto dvě části jsou odděleny ochrannými svorkovnicemi 11. 12. až ln. které obsahují obvody pro ochranu před přepětím složené z bleskojistek, varistorů, supresových diod, případně jejich kaskádním zapojením.

Vnější přepěťově nechráněné kabely 21, 22, až 2n od snímacích, regulačních a signalizačních okruhů jsou svými vodiči zapojeny na čelní stěnu na vnější svorky 111. 112. 113. až 1 ln ochranné svorkovnice 11, na vnější svorky 121, 122. 123. až 12n ochranné svorkovnice 12, atd.... až na vnější svorky lni, ln2. In3. až lnn ochranné svorkovnice ln.

Vnitřní chráněná kabeláž 31. 32. až 3n vede z homí strany ochranných svorkovnic 11, 12. až ln do obvodů průmyslové elektroniky. Ze spodní strany ochranných svorkovnic 11. 12. až ln vedou ochranné zemnící vodiče 41. 42. až 4n. které jsou napojeny na společný zemnící bod 5 rozvaděče 1.

V případě, že se vyskytne přepětí nebo průmyslové rušení na jednom nebo několika vodičích kabelů 21, 22, až 2n, je svedeno obvody ochranné svorkovnice 11,12, až ln přes ochranné vodiče 41. 42. až 4n do zemního bodu 5 rozvaděče 1 a odtud do země přes uzemňovací vodič 6. Nebezpečné přepětí se tak nedostane na citlivé obvody elektroniky a nedojde ke zničení obvodů ani jejich rychlejšímu stárnutí.

PPŮMYSLOPÁ VYUŽITELNOST

Zapojení vstupních a výstupních svorkovnic rozvaděčů průmyslové elektroniky s ochranou proti přepětí lze využít v systémech průmyslové automatizace, kde je potřeba do systému přehledně přivést a zapojit velké množství vstupních a výstupních měřicích, signalizačních a regulačních okruhů na co nejmenším prostoru a současně chránit citlivou elektroniku před přepětím a průmyslovým rušením.

Claims (1)

1. Zapojení vstupních a výstupních svorkovnic rozvaděčů průmyslové,elektroniky s ochranou proti přepětí a průmyslovému rušení_fvyznačující se tím, zebVríějsí přepěťově ’_t nechráněný kabel (21) je zapojen svými vodiči fiáyvňqší svorky (111 , 112, 113 až lln) na čelní straneracííranné svorkovnice (1 l)ffinejší přepěťově nechráněný kabel.(22) je zapojen ř svými vodiči n^/ňejŠí svorky (_121 , 122 , 123 až 12n) na čelní straněvoclafanné svorkovnice (12), „_ azy^ější přepěťově nechráněný kabel.(2n) je zapojen svými vodiči

   M vnější svorky (lni , ln2 , ln3 až lnn) na čelní straněrúčílranné svorkovnice (ln), přičemž z horní strany ochranné svorkovnice (11) pokračuj (/přepěťově chráněná kabeláž (31) do obvodů průmyslové elektroniky^!) uvnitř přepěťově chráněné části, (2) průmyslového rozvaděče (1) a ze spodní stranyjwfiranné svorkovnice (11) vedeyoSSranný uzemňovací vodič (41) na uzemňovací svorku (5) rozvaděče, z horní straný$5wíranné svorkovnice (12) pokračuje

   Urq Wpřepěťově chráněn<fkabeláž (32) do obvodů průmyslové elektroniky (4) a ze spodní strany ochranné svorkovnice (12) vedér^íranný uzemňovací vodič (42) na uzemňgvací svorku (5) rozvaděče,_ až z horní straný/ŠcRřanné svorkovnice (ln) pokračuj e/prepěťově chráněná kabeláž (3n),do obvodů průmyslové elektroniky (4) a ze spodní stranjroclíranné svorkovnice (ln) vedejocřířanný uzemňovací vodič (4n) na uzemňovací svorku (5) rozvaděče.