A causa della grande distanza tra il sensore di misura e l’unità di valutazione dei sistemi di misurazione e di controllo, possono essere iniettate delle sovratensioni nel circuito. La conseguente distruzione di componenti e i possibili guasti sull’unità di regolazione possono compromettere le procedure di controllo del processo. L’estensione dei danni causati da una sovratensione provocata da un fulmine spesso diviene evidente solo alcune settimane più tardi, quando si rende necessariosostituire un numero crescente di componenti elettronici che non operano più in modo sicuro. Un danno del genere può avere conseguenze gravi per l’operatore, quando si utilizza un cosiddetto sistema a bus di campo, se tutte le componenti intelligenti del bus di campo incluse nello stesso segmento si guastano contemporaneamente. Ciò può essere evitato installando scaricatori di corrente di fulmine e limitatori di sovratensioni (SPD) scelti in funzione dell’interfaccia. Alcune tipiche interfacce e dispositivi specifici di protezione contro le sovratensioni si possono trovare nel nostro catalogo di protezione contro le sovratensioni o sul sito www.dehn.it.
Isolamento elettrico mediante fotoaccoppiatori
Spesso, per isolare galvanicamente il lato campo dal lato processo, vengono utilizzati degli elementi optoelettronici per la trasmissione dei segnali sui sistemi di controllo processo (Figura 8.2.1.1); questi generano tipicamente una rigidità dielettrica tra ingressi e uscite variabile da 100 V fino a 10 kV. Nella loro funzione quindi sono paragonabili a dei trasformatori e si possono usare in primo luogo per eliminare i disturbi minori di modo longitudinale. Tuttavia, essi non forniscono sufficiente protezione contro i disturbi longitudinali (modo comune) e trasversali (differenziali) in caso di un fulmine (> 10 kV) che supera la loro massima tensione impulsiva ammissibile (trasmettitore/ricevitore). Erroneamente, molti progettisti e operatori di questi impianti, partono dal presupposto che con questi elementi si possa anche realizzare la protezione da fulmini e da sovratensioni. Per questo va sottolineato che questa tensione assicura solo la tenuta all’isolamento tra ingresso e uscita (disturbi longitudinali o di modo comune). Questo significa che nell’utilizzo di questi elementi nei sistemi di trasmissione, oltre alla limitazione dei disturbi longitudinali, è necessario assicurare anche una limitazione delle tensioni trasversali (o differenziali). Inoltre, l’integrazione di ulteriori resistenze di disaccoppiamento sull’uscita del dispositivo SPD permette di ottenere un coordinamento energetico con il diodo fotoaccoppiatore. Così in questo caso vanno installati dei dispositivi SPD che limitano i disturbi longitudinali e trasversali, ad es. BLITZDUCTOR XT di tipo BXT ML C 24. Spiegazioni dettagliate riguardo alla scelta dei dispositivi di protezione in funzione della specifica applicazione CMR sono fornite nel capitolo 9.
Figura 8.2.1.1
Accoppiatore ottico – Schema di principio