Schutz von Strom- und Signalleitungen (RayDat SUH-2 PS)
Der Raycap RayDat SUH-2 PS ist ein modularer Überspannungsableiter (SPD), der für Systeme mit begrenztem Montageplatz entwickelt wurde, bei denen sowohl die Signal- als auch die Versorgungsleitung geschützt werden müssen. Er schützt die 24-V-Versorgungsleitung und die 24-V-Signalleitung in einem einzigen Modul. Er ist für Systeme ausgelegt, die wie CAN-Bus oder DeviceNet Strom und Daten gemeinsam übertragen. Zu seinen herausragenden Merkmalen zählen eine Betriebsfrequenz von 30 MHz, eine Ableitkapazität von 20 kA und aktive Anschlussleitungen auch während des Modulwechsels.
In manchen Systemen müssen Versorgungs- und Signalleitung am selben Punkt geschützt werden – im Schaltschrank ist jedoch kein Platz für zwei separate Module. Der RayDat SUH-2 PS wurde genau für diesen Bedarf entwickelt: sowohl die 24-V-Stromleitung als auch die 24-V-Datenleitung innerhalb eines einzigen 12-mm-Moduls schützt.
Die Serie ist speziell für Systeme mit einer Versorgungs- und einer Signalleitung — CAN-Bus, DeviceNet und ähnliche entwickelt. Die Geräteleitungen sind sowohl gegen blitzbedingte Überspannungen als auch gegen elektrostatische Entladungen durch Schaltvorgänge (switching transients) im Gebäudeinneren geschützt.
Der entscheidende Punkt der Konstruktion ist: Die Signalleitungsschaltung ist so ausgelegt, dass die Kapazität zwischen den Leitungen (inter-capacitance) und die Shunt-Kapazität minimiert werden . Dadurch konnte die Betriebsfrequenz auf bis zu 30 MHz erhöht werden – das heißt, der zusätzliche Schutz verringert die Kommunikationsgeschwindigkeit nicht.
Beide Leitungen werden mit unterschiedlichen Schutztopologien behandelt:
- Datenleitung: GDT (Grobschutz) + Diodenblock (Feinschutz) + Vorwiderstand (1,6–2,0 Ω) + Thermo-Clip. Ansprechzeit < 1 ns, Restspannung < 70 V, Grenzfrequenz 30 MHz.
- Versorgungsleitung: MOV + bidirektionale TVS-Diode + Induktivität (15 µH) + thermische Trennvorrichtung (TD). 3 A Nennstrom, sehr niedriger Vorwiderstand (< 0,2 Ω), Restspannung < 100 V.
Die Versorgungsleitung 24 V AC / 30 V DC arbeitet mit Bemessungsspannung (Uc: 28 V AC / 40 V DC), die Datenleitung 24 V DCarbeitet mit (Uc: 28 V).
Wenn das Modul vom Sockel entfernt wird, bleiben die Anschlussleitungen aktiv — der Austausch des Schutzmoduls stoppt das System nicht. Das Gerät ist mit Schraubklemmen ausgestattet, wird auf einer 35-mm-DIN-Schiene montiert und ist nur 12 mm breit.
Das Produkt IEC/EN 61643-21 entspricht der Norm. Einstufung: D1 / C1 / C2 / C3.
- 2 Signalleitungen + 1 Stromleitung in einem Modul Schutz
- Für Schaltschränke mit begrenztem Montageplatz — nur 12 mm Breite
- Sehr hohe Stoßstromfestigkeit (In 10 kA, Imax 20 kA)
- Anschlussleitungen bleiben beim Modulwechsel aktiv
- Schraubklemmen für einfachen Anschluss
- Für Protokolle, die Strom- und Signalschutz benötigen — CAN-Bus, DeviceNet
- Schaltvorgänge (Transienten) und elektrostatische Entladung Schutz davor
- Minimierte Kapazität zwischen den Leitungen und Shunt-Kapazität — 30 MHz Betriebsfrequenz
- Bei der Datenleitung: GDT + Diodenblock + Thermo-Clip
- Bei der Versorgungsleitung: MOV + TVS-Diode + Induktivität + thermische Trennvorrichtung
- Ansprechzeit: < 1 ns
- 35-mm-DIN-Schiene Montage (IEC/EN 60715)
- Schutzklasse: IP 20 (eingebettet)
- Gehäuse: grauer Thermoplast, V-0 flammwidrig
- Betriebstemperatur: -40 °C … +80 °C
- Einstufung: D1 / C1 / C2 / C3
- Norm: IEC/EN 61643-21
Elektrische Werte
| Datenleitung | Versorgungsleitung | |
|---|---|---|
| Geschützte Leitung | 2 (1 Daten- + 1 Versorgungsleitung) | |
| Bemessungsbetriebsspannung Un | 24 V DC | 24 V AC / 30 V DC |
| Max. Dauerspannung Uc | 28 V | 28 V AC / 40 V DC |
| Bemessungsnennstrom IL (25 °C) | 1 A | 3 A |
| C2 In (8/20 µs) | 10 kA | 10 kA |
| Imax (8/20 µs) | 20 kA | 20 kA |
| D1 Iimp (10/350 µs) | 2,5 kA | — |
| Restspannung @5 kA Ures | < 70 V | < 100 V |
| Bemessungsansprechspannung (Leitung-Erde) | 31 – 37 V | 90 – 110 V |
| Bemessungsansprechspannung (Leitung-Leitung) | 31 – 37 V | 42 – 52 V |
| Ansprechzeit tA | < 1 ns | < 1 ns |
| Isolationswiderstand Riso | ≥ 28 MΩ | ≥ 40 MΩ |
| Vorwiderstand pro Pfad R | 1,6 – 2,0 Ω | < 0,2 Ω |
| Serieninduktivität L | — | 15 µH |
| Querkapazität C | 50 pF | 6,0 nF |
| Grenzfrequenz fG | 30 MHz | 1 kHz |
Mechanik
- Maße: 12 mm Breite (DIN 43880 2/3 TE) — Gewicht: 72 g (Modul: 34 g)
- Klemmenquerschnitt (max.): 4 mm² (feindrähtig)
- Klemmenanzugsdrehmoment: 0,5 Nm
- Montage: 35-mm-DIN-Schiene (IEC/EN 60715)
- Verpackung: 87 × 15 × 102 mm — Mindestverpackungsmenge: 15
Der RayDat SUH-2 PS wird an Punkten eingesetzt, an denen Strom und Signal gemeinsam geschützt werden müssen:
- CAN-Bus-Netzwerke — Segmente mit Strom- und Signalübertragung im selben Kabel
- DeviceNet-Netzwerke — Kommunikation auf industrieller Geräteebene
- 24-V-DC/AC-Versorgungs- und Signalleitungen — Doppelter Schutz an einem einzigen Punkt
- Schaltschränke mit begrenztem Montageplatz — Ein Modul statt zweier separater Module
- Anschlusspunkte von Feldgeräten — Versorgung von Sensoren und Aktoren
- Automatisierungs- und Steuerschränke — SPS-Feldbusanschlüsse
- Gebäudeautomationssysteme — Gegen Schaltvorgänge (Transienten)
- Umgebungen mit Risiko elektrostatischer Entladung — Transiente Vorgänge im Gebäudeinneren
- Versorgungsleitungen bis 3 A — Versorgungsausgänge von Geräten
- Kommunikationsleitungen bis 30 MHz — Hochgeschwindigkeits-Bus-Segmente
- Anlagen mit Anforderung an unterbrechungsfreien Betrieb — Leitung bleibt beim Modulwechsel aktiv
- Anspruchsvolle industrielle Umgebungen — Betriebsbereich -40 °C … +80 °C
