Bezpečné malé napětí v KNX instalacích

Typografie
  • Nejmenší Malé Střední Velké Největší
  • Výchozí Helvetica Segoe Georgia Times

Akční členy, napájecí zdroje a některé další přístroje umisťované nejčastěji do rozvaděčů jsou připojeny k silovým vedením nízkého napětí. Tyto zmíněné přístroje jsou navíc připojeny ke sběrnici KNX, tedy k síti bezpečného malého napětí SELV.

Výhradně k tomuto malému napětí jsou připojeny i další prvky, náležející do velké skupiny ovládacích přístrojů ukládaných nejčastěji do elektroinstalačních krabic. Přitom pouze k SELV mohou být připojeny i některé prvky v rozvaděčích, jakými jsou různé logické členy, liniové spojky, rozhraní apod. Na druhou stranu, i v elektroinstalačních krabicích výjimečně mohou být kombinované prvky, které jsou současně ovládacími elementy i akčními členy, takže jsou připojeny jak k síti nn, tak i k síti SELV. Přesto hovoříme o vyšší úrovni zabezpečení celého KNX systému před úrazem elektrickým proudem.

male napeti knx 1

Při náhodném či úmyslném dotyku částí připojených k bezpečnému malému napětí (např. po sejmutí ovládacího prvku ze sběrnicové spojky – obr. 1) nehrozí vznik úrazu – na sběrnici je napětí nepřesahující 31 V DC. Sběrnice je totiž napájena za zdroje SELV se jmenovitým výstupním napětím 29 +/- 2 V DC stanoveným všeobecnými požadavky na systém KNX s přenosem po metalickém vedení – prostřednictvím krouceného páru (TP).
Pro účely sběrnicového vedení smí být použity pouze kabely YCYM 2x2x0,8 nebo JYstY 2x2x0,8. Vzhledem k tomu, že sběrnice je součástí systému SELV, izolační schopnost kabelů musí být prověřena napěťovou zkouškou při 4 kV, jak je požadováno normou ČSN EN 50090-2-2. Ne všichni výrobci kabelů JYstY nechávají ověřovat svoje produkty tímto napětím (časté je ověření na 2,5 kV). V takovémto případě by sběrnicový kabel měl být opatřen přídavnou izolací – mimo rozvaděče by měl být ukládán do samostatných trubek vedoucích v souběhu se silovými kabely. Správný typ sběrnicového kabelu je na plášti již z výroby označen značkami jako KNX, EIB, i-bus apod. Pro tuto sběrnici nesmí být použity běžné sdělovací kabely. Jakým způsobem jsou v rozvaděčích sběrnicovými kabely propojovány přístroje mezi sebou, je naznačeno na obr. 2.

male napeti knx 2
Sběrnicové kabely jsou stíněné, avšak stínění se nesmí uzemňovat, ani se nepropojují stínění jednotlivých úseků těchto kabelů. Stínění tvoří na kabelu závit nakrátko, který působí jako určitá ochrana před indukcí rušivých signálů. Konce kabelů by měly být upraveny tak, jak se očekává od profesionálů (obr. 3). Část kabelu s odstraněným izolačním pláštěm a stíněním by měla být co nejkratší. Pro propojování přístrojů v rozvaděčích s minimální pracností mnozí výrobci nabízejí prefabrikované upravené úseky sběrnicových kabelů, např. podle obr. 4.
Nejvzdálenější přístroj na sběrnici smí být vzdálen od napájecího zdroje nejvýše 350 m, přičemž celková délka sběrnicového vedení v jednom liniovém segmentu smí být nejvýše 1000 m. V jednom liniovém segmentu může být maximálně 64 přístrojů. Pokud je linie tvořena až čtyřmi liniovými segmenty, může k ní být připojeno nejvýše 256 přístrojů. Do tohoto počtu jsou zahrnuty použité liniové opakovače a případná liniová spojka.

male napeti knx 3
Základní jednotkou pro napájení přístrojů v jednom liniovém segmentu je napájecí zdroj 640 mA (obr. 5). Přestože se jedná o zdroj pro napájení sítě SELV, na straně nízkého napětí musí být i vstupní svorka uzemnění propojena s ochranným obvodem. Ačkoli by se mohlo jevit, že ve zdroji vestavěná vysoká svodová impedance vedená z výstupu o napětí 30 V na svorku uzemnění, je v rozporu s požadavky na sítě SELV (protože uzemnění je zakázáno), není tomu tak. Slouží totiž ke svedení případných statických nábojů zavlečených na sběrnici takových, které by mohly poškodit elektronická zařízení k ní připojená. Takto je totiž pro KNX síť SELV definována soubory mezinárodních norem ČSN EN 50090, resp. ČSN ISO IEC 14543. Důležitější je totiž běžný provozní stav a zajištění maximální životnosti instalace, nikoli pouze výjimečně se vyskytující poruchový stav.

male napeti knx 4
Napájecí zdroj může být vybaven optickou signalizací s významy např. pro přítomnost primárního síťového napětí, nebo s informací o odpojení výstupního napětí při zkratu nebo přetížení anebo o zavlečeném vyšším (malém) napětí na sběrnici (např. 50 V).
Některé napájecí zdroje jsou vybaveny i dalšími diagnostickými funkcemi, z nichž některé jsou indikovány rozsvícením LED (informativní velikost proudového odběru, indikace telegramového provozu na sběrnici). Detailní informace o hodnotách napětí a proudových odběrech jsou předávány k vyhodnocení na sběrnici.
Pro ochranu KNX přístrojů před špičkovými přepětími při spínacích procesech a při atmosférických výbojích se používají alespoň jedenkrát v každém liniovém segmentu svodiče přepětí – obr. 6. Zde opět mohou vznikat námitky, že při činnosti svodiče přepětí dojde krátkodobě ke spojení sběrnice se zemí. Ovšem zde se opět nejedná o běžný provozní stav, ale o ochranu systému před poškozením. Přitom v normálním provozním stavu přece sběrnice skutečně není propojena se zemí. Tento svodič omezuje proudové špičky na nejvýše 350 V a jeho zkratová odolnost je 5 kA. Při kontrole izolační odolnosti sběrnice s připojenými KNX přístroji ovšem musí být odpojeny všechny k ní připojené svodiče přepětí.
Samozřejmostí v KNX instalacích by mělo být používání, pokud možno všech stupňů svodičů přepětí.

male napeti knx 5
Po připojení napájecího napětí ke sběrnici s ostatními účastníky KNX instalace lze jednoduše a rychle zjistit správnost připojení jednotlivých přístrojů – ověření správné polarity. Krátký stisk programovacího tlačítka na správně připojeném KNX přístroji má za následek rozsvícení programovací LED (obr. 3). Dalším krátkým stiskem (anebo odpojením od sběrnicového napájení) se světelná indikace vypíná. Nerozsvítí-li se tato LED, může to být z některého z následujících důvodů:

  • sběrnicové napájení zcela chybí,
  • sběrnicové napětí je přepólováno,
  • sběrnicový přístroj je vadný (zcela výjimečně, ale nelze vyloučit).

male napeti knx 6

Sběrnicový kabel je vybaven dvěma páry vodičů, barevně značených červená/černá a bílá/žlutá. K červeně značenému vodiči je připojen kladný pól napájecího zdroje, k černě označenému pak záporný pól. Tento pár vodičů současně slouží i k přenosu telegramů mezi KNX přístroji.
Druhý pár vodičů je rezervní a může být použit např. pro přídavné pomocné napájení těch přístrojů, jejichž odběr ze sběrnice je vyšší (např.pro napájení některých typů displejů apod.). Ovšem toto napájení smí být pouze ze zdroje bezpečného malého napětí SELV.

Aktuální číslo časopisu

ElektroPrumysl rijen 2018 s

ElektroPrůmysl.cz, říjen 2018

Číslo je tematicky zaměřené na rozváděče a rozváděčovou techniku, měřicí, zkušební a monitorovací techniku.

Najdete nás na Facebooku

Bezplatný odběr časopisu

Chcete odebírat časopis ElektroPrůmysl.cz zdarma? Napište Vaše jméno a e-mail, poté klikněte na tlačítko odebírat.
 Souhlasím se zpracováním osobních údajů pro potřeby zasílání časopisu zdarma. Informace o zpracování osobních údajů
Časopis vychází 1x měsíčně.

Zajímavé odkazy

Novinka - ALMEMO 710! Univerzální přístroj pro měření všech fyzikálních, chemických a elektrických veličin. Možnost i vícekanálového měření se záznamem hodnot včetně zpracování dat v PC. Jednoduchá obsluha a automatické nastavení.
Ovládací a signalizační přístroje Harmony Objevte ovládací a signalizační přístroje Harmony pro snadné a spolehlivé řízení průmyslových aplikací!
TERMOKAMERY.cz – novinky a akční ceny! Vyberte si termokameru přesně dle Vašeho požadavku. Technické poradenství, profesionální přístup, prodej, odborná školení, servis a kalibrace. Vyžádejte si předvedení termokamer zdarma přímo ve vaší firmě!
Nová norma pro požární klasifikaci kabelů Jste připraveni na nový standard? Nová norma EN 50575 se vztahuje na silové, telekomunikační a sdělovací kabely pro trvalé instalace v budovách.
VOLTWORLD.cz - Svět měřicí techniky! Internetový obchod s kvalitní měřicí technikou osvědčených světových značek. Akční ceny, výhodné sady, půjčovna, servis, kalibrace, školení a semináře.
Bezplatný odběr časopisu
Chcete odebírat časopis ElektroPrůmysl.cz zdarma? Napište Vaše jméno a e-mail, poté klikněte na tlačítko odebírat.
 Souhlasím se zpracováním osobních údajů pro potřeby zasílání časopisu zdarma. Informace o zpracování osobních údajů
Časopis vychází 1x měsíčně.