حماية الإشارة التناظرية (سلسلة RayDat)
سلسلة RayDat لحماية الإشارة التناظرية من Raycap هي عائلة معيارية من مانعات الصواعق مصممة لحماية دوائر القياس والتحكم والاتصال من الفولطية الزائدة الناتجة عن الصواعق. توفّر بنيتها الهجينة المتدرجة من GDT (حماية خشنة) + SAD (حماية دقيقة) حماية للنمط المشترك والنمط التفاضلي على حد سواء. تبرز فيها الكثافة العالية لحماية حتى 4 خطوط بعرض 12 ملم، وعدم انقطاع اتصال الخط أثناء استبدال الوحدة، ونسخ Ex المعتمدة وفق ATEX/IECEx.
تقطع خطوط الإشارة التناظرية — حلقات 4-20 ميلي أمبير، وكابلات المستشعرات، ودوائر القياس والتحكم — مسافات طويلة غالبًا وتمر عبر الأماكن المفتوحة. هذه الخطوط عرضة للفولطية الزائدة الناتجة عن الحث الصاعقي؛ وتلف بطاقة إدخال في جهاز إرسال أو PLC يؤدي إلى خسارة إنتاجية أعلى بكثير من تكلفة الجهاز نفسه.
سلسلة RayDat هي عائلة معيارية من مانعات الصواعق مصممة لحماية هذه الخطوط. تتميز الأجهزة ببنية متعددة المراحل (multi-stage):
- مرحلة الحماية الخشنة: أنبوب تفريغ غازي ثلاثي القطب (GDT) يوجّه الطاقة الصاعقية الأساسية إلى الأرضي
- مرحلة الحماية الدقيقة: ثنائي انهيار سيليكوني ثنائي الاتجاه سريع (SAD) يخفّض الفولطية المتبقية إلى مستوى تتحمّله الإلكترونيات الحساسة
صُممت مرحلة الحماية الدقيقة لتجنّب التحميل السعوي للخط — وهذا يعني فقدان إدراج (insertion loss) منخفضًا ونطاق تردد تشغيل واسعًا (حتى 30 ميغاهرتز). تضمن الممانعات التسلسلية للخط بين المراحل تنسيق الطاقة عند كل مستوى صاعقي؛ ولا تنشأ "نقطة عمياء" في الفولطية أو تيار الطفرة.
العنصر الحاسم من الناحية الأمنية في السلسلة هو المشبك الحراري (thermo-clip). عند حدوث تماس بتردد الشبكة الكهربائية بين خط الطاقة وخط الاتصال ("mains incursion")، ينشأ خطر صعق كهربائي وحريق. يزيل المشبك الحراري في مرحلة الحماية الأساسية هذا الخطر بتوجيه تيار تردد الشبكة إلى الأرضي.
بفضل تصميم الوحدة/القاعدة القابل للتوصيل، تُستبدل الوحدة التي انتهى عمرها الافتراضي دون فك أسلاك النظام. النقطة الحاسمة هي: تبقى خطوط التوصيل نشطة عند سحب الوحدة من القاعدة — أي أن استبدال وحدة الحماية لا يقطع الإنتاج أو الاتصال.
تتوافق المنتجات مع معياري IEC/EN 61643-21 وUL 497B الإصدار الرابع؛ والعديد من الطرازات مدرجة لدى UL. التصنيف: D1 / C1 / C2 / C3. التركيب على سكة DIN بعرض 35 ملم، وتتوفر بخيارات ملازم ببراغي أو اتصال سريع (زنبركي).
عائلات المنتج:
- سلسلة RayDat SL — حماية معيارية أساسية. SLH-2 (زوج واحد)، SLH-4 (زوجان)، SSH-3 (كابل مدرَّع)، SLL-4 (حماية دقيقة فقط)، SUI-4 (سعة عالية للخطوط المفتوحة)
- سلسلة RayDat SRH — نسخة بتلامس إشارة عن بُعد. يغيّر التلامس وضعه عند حدوث عطل. يحتوي طراز SRH-2L أيضًا على مؤشر بصري LED
- سلسلة RayDat SP — لـالحلقات المزدوجة غير المؤرَّضة. مصممة للمواقع ذات ارتفاع جهد الأرضي العالي، مثل قرب السكك الحديدية الكهربائية. SPH-2، SPH-4، SPI-2، SPI-4
- سلسلة RayDat Ex — نسخ معتمدة وفق ATEX/IECEx لـالبيئات القابلة للانفجار. Ex-2 (سكة DIN) وعائلة PLP Ex (فولاذ مقاوم للصدأ، IP54، توصيل بأنبوب conduit)
الخصائص المشتركة
- حماية هجينة متعددة المراحل: GDT (خشنة) + SAD (دقيقة)
- حماية النمط المشترك (الطولي) والنمط التفاضلي (العرضي)
- قيم تحمل صاعقي عالية جدًا
- تبقى خطوط التوصيل نشطة أثناء استبدال الوحدة
- كثافة عالية — حماية حتى 4 خطوط بعرض 12 ملم فقط
- تنسيق الطاقة بين المراحل (ممانعة تسلسلية للخط)
- مشبك حراري (thermo-clip) — حماية من الحريق والصعق ضد التماس بتردد الشبكة (mains incursion)
- فقدان إدراج منخفض، نطاق تردد واسع (حتى 30 ميغاهرتز)
- خيارات ملازم ببراغي أو اتصال سريع (زنبركي)
- نسخة بـتلامس عديم الجهد لكشف الأعطال (سلسلة SRH)
- مؤشر LED بصري للعطل في بعض الطرازات (SRH-2L)
- خيارات تأريض مباشر / غير مباشر للدرع
- التركيب على سكة DIN بعرض 35 ملم (IEC/EN 60715)
- الهيكل: بلاستيك حراري رمادي، مقاومة للهب من الفئة V-0
- درجة الحماية: IP 20 (مدمج)
- درجة حرارة التشغيل: -40 °م … +80 °م
- التصنيف: D1 / C1 / C2 / C3
- المعايير: IEC/EN 61643-21، UL 497B الإصدار الرابع
مقارنة الطرازات — سلسلة RayDat SL
| الطراز | الخط المحمي | In (8/20 µs) | Imax (8/20 µs) | Iimp (10/350 µs) | الفولطية (فولت تيار مستمر) |
|---|---|---|---|---|---|
| SLH-2 | زوج واحد (موصلان) | 10 كيلو أمبير | 20 كيلو أمبير | 2.5 كيلو أمبير | 5، 12، 15، 24، 30، 48، 60 |
| SLH-4 | زوجان (4 موصلات) | 10 كيلو أمبير | 20 كيلو أمبير | 5 كيلو أمبير | 5، 12، 15، 24، 30، 48، 60 |
| SSH-3 (كابل مدرَّع) | زوج واحد (موصلان) | 10 كيلو أمبير | 20 كيلو أمبير | 2.5 كيلو أمبير | 5، 12، 15، 24، 30، 48، 60 |
| SLL-4 (حماية دقيقة فقط) | زوجان (4 موصلات) | 250 أمبير | — | — | 30 |
| SUI-4 (خطوط مفتوحة) | زوجان (4 موصلات) | 20 كيلو أمبير | 30 كيلو أمبير | 5 كيلو أمبير | 5، 12، 15، 24، 30، 48، 60 |
مقارنة الطرازات — سلسلتا RayDat SRH وSP
| الطراز | الخط المحمي | In | Imax | Iimp | الفولطية | الخاصية |
|---|---|---|---|---|---|---|
| SRH-2 | زوج واحد | 10 كيلو أمبير | 20 كيلو أمبير | 2.5 كيلو أمبير | 5–60 فولت | تلامس عن بُعد |
| SRH-2L | زوج واحد | 10 كيلو أمبير | 20 كيلو أمبير | 2.5 كيلو أمبير | 5، 12، 24، 30 فولت | تلامس عن بُعد + LED |
| SPH-2 | زوج واحد | 10 كيلو أمبير | 20 كيلو أمبير | 2.5 كيلو أمبير | 30 فولت | حلقة غير مؤرَّضة |
| SPH-4 | زوجان | 10 كيلو أمبير | 20 كيلو أمبير | 5 كيلو أمبير | 30 فولت | حلقة غير مؤرَّضة |
| SPI-2 | زوج واحد | 10 كيلو أمبير | 20 كيلو أمبير | 2.5 كيلو أمبير (إجمالي 5 كيلو أمبير) | 30 فولت | حلقة غير مؤرَّضة |
| SPI-4 | زوجان | 10 كيلو أمبير | 20 كيلو أمبير | 2.5 كيلو أمبير (إجمالي 10 كيلو أمبير) | 30 فولت | حلقة غير مؤرَّضة |
القيم الاسمية للتلامس عن بُعد: تيار متردد 250 فولت/0.5 أمبير — تيار مستمر 50 فولت/1 أمبير
القيم الكهربائية النموذجية (نموذج SLH-2)
| 5 | 12 | 15 | 24 | 30 | 48 | 60 | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| الفولطية الاسمية للتشغيل Un | 5 فولت | 12 فولت | 15 فولت | 24 فولت | 30 فولت | 48 فولت | 60 فولت |
| أقصى فولطية تشغيل مستمرة Uc | 6 فولت | 15 فولت | 18 فولت | 28 فولت | 33 فولت | 52 فولت | 64 فولت |
| الفولطية المتبقية @5 كيلو أمبير Ures | < 22 فولت | < 42 فولت | < 48 فولت | < 70 فولت | < 80 فولت | < 140 فولت | < 160 فولت |
| مقاومة العزل Riso | ≥ 6 كيلو أوم | ≥ 15 ميغا أوم | ≥ 18 ميغا أوم | ≥ 28 ميغا أوم | ≥ 33 ميغا أوم | ≥ 52 ميغا أوم | ≥ 64 ميغا أوم |
- تيار الحمل الاسمي IL: 1 أمبير (25 °م) — SLL-4 وSPH-4-30/0: 10 أمبير
- زمن الاستجابة tA: أقل من 1 نانوثانية (خط-خط، خط-أرضي)
- المقاومة التسلسلية لكل مسار R: 1.6 – 2.0 أوم (SLL-4: 0.1 أوم)
- السعة العرضية C: 50 بيكوفاراد (درع-أرضي: 5 بيكوفاراد)
- تردد القطع fG: 30 ميغاهرتز
- مقطع الملزمة: 4 مم² كحد أقصى (نسخة Q: 2.5 مم²)
- الأبعاد: عرض 12 ملم، DIN 43880 2/3 وحدة — الوزن: 52–70 غرام
سلسلة RayDat Ex — البيئات القابلة للانفجار
| Ex-2 | عائلة PLP Ex | |
|---|---|---|
| التركيب | سكة DIN بعرض 35 ملم | توصيل بأنبوب conduit (1/2" NPT، M20×1.5، G 1/2") |
| الهيكل | بلاستيك حراري، IP 20 | فولاذ مقاوم للصدأ، IP 54 |
| الفولطية | 12، 24 فولت تيار مستمر | 24، 48، 24/5 فولت تيار مستمر |
| In (8/20 µs) | 5 كيلو أمبير | 5–10 كيلو أمبير |
| Imax (8/20 µs) | 10 كيلو أمبير | 10–20 كيلو أمبير |
| Iimp (10/350 µs) | 1 كيلو أمبير | 1.0–2.0 كيلو أمبير |
| فئة Ex | II 1G Ex ia IIC T* Ga | Ex ia IIC T6 Ga / Ex ia IIIC T85 °م Da |
| درجة الحرارة | -40 °م … (حسب فئة الحرارة) | -30 °م … +60 °م |
| المعايير | IEC/EN 60079-0، 60079-11 | + UL 60079-0/-11، CAN/CSA C22.2 |
- السلامة الذاتية لـ Ex-2: Ui 16/29 فولت، Ii 500 مللي أمبير، Pi 2 واط، Ci 10 نانوفاراد، Li 0.11 مللي هنري
- السلامة الذاتية لـ PLP Ex: Ui 50 فولت، Ii 800 مللي أمبير، Pi 2 واط، Li 60 ميكروهنري
تُستخدم سلسلة RayDat لحماية الإشارة التناظرية في خطوط الإشارة الخاصة ببنية القياس والتحكم:
- خطوط حلقة التيار 4-20 ميلي أمبير — بين أجهزة الميدان ونظام التحكم
- أجهزة إرسال الضغط ودرجة الحرارة والمستوى والتدفق — أجهزة القياس الميدانية
- بطاقات الدخل/الخرج التناظرية لأنظمة PLC / DCS — جانب نظام التحكم
- لوحات القياس والتجميع (marshaling) — نقاط تجميع الإشارة
- كابلات الإشارة المدرَّعة — مع حماية الدرع عبر سلسلة SSH-3
- البيئات القابلة للانفجار (ATEX/IECEx) — البتروكيماويات والمصافي ومنشآت الغاز (سلسلة Ex)
- المنشآت القريبة من السكك الحديدية الكهربائية — ارتفاع جهد الأرضي العالي (سلسلة SP)
- الحلقات المزدوجة غير المؤرَّضة — سلسلة SP
- خطوط الإشارة الطويلة العابرة للمناطق المفتوحة — حماية عالية السعة عبر SUI-4
- المنشآت المراقَبة عن بُعد — نقل معلومات العطل إلى SCADA عبر سلسلة SRH
- منشآت المياه والصرف الصحي — أجهزة قياس محطات الضخ البعيدة
- محطات الطاقة ومحطات التحويل — دوائر القياس والتحكم
- اللوحات ذات القيود المساحية — حماية 4 خطوط بعرض 12 ملم
- المنشآت التي تتطلب تشغيلًا دون انقطاع — يبقى الخط نشطًا عند استبدال الوحدة
