儀表總線(M-Bus)的電涌保護

　　
　　下文針對這些系統(tǒng)的可用性要求，描述了對這些系統(tǒng)所采取的電涌保護措施。
　　
　　M一Bus
　　
　　M一Bus(儀表總線)是一種經(jīng)濟實惠的現(xiàn)場總線，用于傳輸消耗的能量數(shù)據(jù)。如圖1所示，中央主控裝置(在最簡單的情況下，由計算機PC和串聯(lián)的電平轉(zhuǎn)換組成)通過總線與共享該總線的各個裝置通信。通過使用M-bus的轉(zhuǎn)發(fā)器，可以將該系統(tǒng)分成多個M一Bus段。每段最多可包含250個從屬裝置，如計熱器、水表、電表、氣表，以及各種類型的傳感器和執(zhí)行器。越來越多的制造商在他們生產(chǎn)的能耗計量器中補充完善了電氣的M一Bus接口，包括協(xié)議層的內(nèi)容。

　　M一Bus是歐洲標準，在標準EN1434中有相關(guān)描述。
　　
　　以前,每個建筑物的能耗數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)傳輸電纜傳送到主控站。而有建筑群分布很廣的情況下，常常通過連接調(diào)制解調(diào)器進行數(shù)據(jù)傳輸。
　　
　　用于能耗費用結(jié)算和遠端監(jiān)控的M一Bus系統(tǒng)，主要應(yīng)用于:
　　
當(dāng)?shù)睾蛥^(qū)域供暖系統(tǒng)
多戶居民住宅
　　
　　電表數(shù)據(jù)的讀取可以由中央或分散系統(tǒng)完成。如果這些電表的安裝位置鄰近，則選用簡單而經(jīng)濟的中央系統(tǒng)架構(gòu)。在此采用了每個電表到控制中心的星形連接。對于分散系統(tǒng)，數(shù)據(jù)首先通過安裝在現(xiàn)場的計量器收集到子站中，然后再通過總線發(fā)送到控制中心。
　　
　　M-Bus是雙線總線系統(tǒng)，由總線主控裝置供電，且對地絕緣。在工作狀態(tài)下，對共享M-Bus的所有其它裝置，不存在參考地。最大總線電厭值為42V。
　　
　　網(wǎng)絡(luò)的擴展能力以及最大比特率受限于連接于M一Bus的設(shè)備數(shù)量、保護接絲、電纜走線以及使用的電纜類型。
　　
　　所有連接M一Bus設(shè)備的電纜以及保護接線在M一Bus段中形成一個等效電容。此電容量大小決定了傳輸速率。
　　
　　每一M一Bus段的最大波特率可以根據(jù)下表確定(表1)。

　　
　　如果使用電涌保護器，則必須注意電涌保護器的電容和串聯(lián)阻抗，在設(shè)計網(wǎng)絡(luò)接人設(shè)備時，應(yīng)予以考慮。下表給出了電容保護器的電容和串聯(lián)阻抗值(表2)。
　　
　　N-Bus系統(tǒng)的電涌保護器的選型
　　
　　為了建立M一Bus系統(tǒng)，在建筑物外面也要敷設(shè)總線。因此，雷電放電的瞬間電涌可能危及這些設(shè)備，所以必須進行相應(yīng)的保護。下面通過兩個應(yīng)用實例，來詳細描述M一Bus系統(tǒng)的電涌保護。
　　
　　應(yīng)用實例：具有外部防雷系統(tǒng)的建筑物
　　
　　建筑物具有外部防雷系統(tǒng)，則必須實施等電位連接。這包括將雷電保護系統(tǒng)、金屬管道系統(tǒng)、建筑物中的金屬裝置連接到共用接地系統(tǒng)。首先，供電系統(tǒng)和信息系統(tǒng)的所有接地的部件必須連接到等電位連接系統(tǒng)中。所有進出建筑物的電源線和數(shù)據(jù)線及其他導(dǎo)線將通過電涌保護器間接連接到等電位連接系統(tǒng)中。如果在建筑物進口處末安裝電涌保護器(例如:在低壓配電的低壓用電系統(tǒng)中)，則必須通知運營商，添加這些保護裝置。
　　
　　保護電氣設(shè)備和系統(tǒng)的進一步措施是采取電涌保護。在直接雷擊的情況下，它可作為等電位連接的附加措施。
　　
　　如果等電位連接、過電壓保護措施和外部防雷措施均得到有力地實施，那么，氣系統(tǒng)的可靠性則大大提升。即便出現(xiàn)直接雷擊，可以減少故障的發(fā)生。

　　雷電流和電涌保護器的級聯(lián)應(yīng)用
　　
　　雷電流和電涌保護器的級聯(lián)應(yīng)用的原則是能量協(xié)調(diào)。能量協(xié)調(diào)一船通過SPD之間至少15m長的連接電纜的阻抗來實現(xiàn)。如果無法這樣做，可以通過安裝能量協(xié)調(diào)的雷電流保護器DEHNblocMaxi系列和電涌保護器DEHNguard系列，電涌保護器概念與設(shè)備的實際情況相符合。
　　
　　另一種可能是使用復(fù)合雷電流電涌保護器DEHNventil。保護器將雷電流和電涌整合在一個裝置中，不需要去隅線圈，作為完事預(yù)接線裝置，用于各種低壓系統(tǒng)(TN一C、TNS、TT)中(表3)。
　　

　　在DEHNventil和終端設(shè)備之間的電纜長度不超過5m的情況下，需要額外的電涌保護器就能提供足夠的保護。對于更長電纜中，終端設(shè)備處必須安裝額外的電涌保護器，如DEHNrail。