Eng.º Domingos Salvador dos Santos.

Transcrição

1 DOMÓTICA INSTALAÇÃO Eng.º Domingos Salvador dos Santos Outubro de 2010

2 Outubro de /47 Estrutura da Apresentação RedesdeBaixaTensão RedeSELV TipodeCaboeInstalação Instalação dos Dispositivos nos Quadros Dispositivos de Montagem Embebida TerminaisdeBus Fonte de Alimentação

3 Outubro de /47 Estrutura da Apresentação Fonte de Alimentação Distribuída Comprimento dos Cabos Medidas Contra Descargas Naturais Imunidade dos Participantes Prevenção de Circuitos Fechados(Loops) Terminais de Protecção Contra Sobretensões Verificação da Instalação KNX

4 Outubro de /47 INSTALAÇÃO Redes de Baixa Tensão Creepage: Distância Isolamento ao longo de uma superfície. Clearance: Distância Isolamento através do ar.

5 Outubro de /47 Rede SELV A tensão SELV para a instalação KNX TP1 é gerada por um transformador de segurança. A tensão de funcionamento é de 29VDC. Isolamento: Isolamento de segurança das outras redes; Isolamento à terra; Sem isolamento para o utilizador. Intervalo de tensão permitido: Corrente Alternada: 50V Corrente Contínua: 120V Nenhuma protecção directa é necessária se a tensão não exceder os 20V AC ou os 60V DC Atenção: A rede SELV não pode ser ligada à terra! Os cabos que são destinados a instalações de 230/400 V AC não podem ser utilizados para a instalação de redes KNXTP1!

6 Outubro de /47 Tipo de Cabo e Instalação Os cabos que cumprem todos os requisitos descritos no volume 9 da especificação KNX são reconhecidos (quer os cabos certificados com o logótipo KNX, quer os cabos sem logótipo) como cabos para instalações KNX TP1 (ex. YCYM 2x2x0.8 ou JY(St)Y 2x2x0.8). Só os cabos verdes KNX TP1 garantem: Máximo comprimento por linha; Máxima distância entre dois dispositivos; Máximo número de dispositivos por linha. Este cabo garante uma resistência de 72Ωe uma capacidade de 0.12µF por cada 1000m. Normalmente não é necessário a interligação das malhas destes cabos.

7 Outubro de /47 INSTALAÇÃO Tipo de Cabo e Instalação

8 Outubro de /47 Tipo de Cabo e Instalação Os seguintes cabos podem ser utilizados como cabo de barramento: YCYM: cabo 2 2 0,8 para 4kV J-Y(St)Y: cabo 2 2 0,8 para 2.5kV Atenção: Nunca usar cabos de energia para linha de bus!! A interligação das bainhas dos cabos não é necessária.

9 Outubro de /47 Tipo de Cabo e Instalação Fios utilizados: Vermelho: mais (+) Preto: menos (-) Par de reserva: É permitido o uso de um par de reserva: Sem ligação nenhuma Para outras SELV de baixa tensão

10 Outubro de /47 Tipo de Cabo e Instalação Instalação Cabo de bus adjacente ao cabo de 230V Isolamento simples do cabo de 230V adjacente à bainha do cabo de bus

11 Outubro de /47 Tipo de Cabo e Instalação Instalação Isolamento simples do cabo de bus adjacente à bainha do cabo de energia Exposição de dois cabos de isolamento simples

12 Outubro de /47 Tipo de Cabo e Instalação Os requisitos para uma instalação KNX são normalmente os mesmo que para uma instalação de 230/400V. Requisitos especiais: Os condutores isolados de um cabo de bus com bainha e os cabos de energia podem ser instalados sem qualquer distância de separação entre eles. Uma distância mínima de 4mm deve ser garantida entre os condutores de bus e os condutores de energia.

13 Outubro de /47 Instalação dos Dispositivos nos Quadros Quadro Eléctrico Quadro de distribuição normalizados Uso de quadros eléctricos normalizados Instalação dos cabos de bus com bainha até aos terminais Cobertura das réguas de dados Não instalar participantes sobre equipamentos com dissipação de energia térmica

14 Outubro de /47 Instalação dos Dispositivos nos Quadros Qualquer quadro eléctrico normalizado com EN ,5mm DIN pode ser utilizado. Parte de energia e instalação KNX separadas: Nenhum requisito especial é necessário ter em linha de conta. Parte de energia e instalação KNX não separadas: Cabos de bus devem ter bainha até aos terminais; Partes não utilizadas da barra de dados devem ser tapadas; Possíveis contactos entre cabos de energia e o bus devem ser adequadamente separados.

15 Outubro de /47 Instalação dos Dispositivos nos Quadros Quando um descarregador de sobretensões é instalado numa calha DIN contendo uma régua de dados, deve ter-se em linha de conta os seguintes requisitos: Total isolamento do descarregador (p. ex. não deixar a descoberto pontos onde possa verificar arcos eléctricos); Como a calha DIN não pode ser usada como terminal de terra, o descarregador deve ter um terminal separado para ligar à terra.

16 Outubro de /47 Instalação dos Dispositivos nos Quadros RéguadeDadoseProtecção A régua de dados liga os participantes, como FA, filtros, entre outros, ao bus. Os participantes de bus são encaixados na calha DIN e através de contactos mecânicos é garantida a ligação ao bus. A régua autocolante é montada numa calha DIN 35mm de acordo com a norma. Os comprimentos destas réguas respeitam os vários comprimentos normalizados dos quadros eléctricos. O comprimento das réguas não pode ser alterado, por exemplo cortando-as, visto que desta forma se alteram as distâncias necessárias.

17 Outubro de /47 Instalação dos Dispositivos nos Quadros RéguadeDadoseProtecção Para proteger da sujidade ou do contacto acidental com os cabos de energia, nas secções da régua que não estão a ser utilizadas deve-se colocar uma cobertura.

18 Outubro de /47 Dispositivos de Montagem Embebida Dispositivos de Montagem Embebida Instalados em caixas de aparelhagem com fixação através de parafusos. Fixação por garras não é possível. Por forma a que exista espaço suficiente para os condutores, caixas com 50mm de profundidade devem ser utilizadas É possível combinar equipamentos de energia (p. Ex. tomadas) e participantes de bus (p. ex. botões de pressão).

19 Outubro de /47 Terminais de Bus Os terminais de bus são utilizados para os seguintes efeitos: Ramificação do cabo de bus; Expansão do cabo de bus; Protecção das pontas de cabo; Ligação do cabo de bus aos participantes. Para evitar confusão com outros circuitos eléctricos, os terminais só devem ser utilizados no bus de instalação KNX.

20 Outubro de /47 Terminais de Bus O terminal de bus é constituído por duas partes: A parte positiva (vermelha) e A parte negativa (cinzento) Os terminais estão ligados mecanicamente através de uma junção. Até 4 cabos podem ser ligados em cada uma das partes do terminal. O terminal de bus permite a remoção de um participante sem interromper a linha de bus.

21 Outubro de /47 INSTALAÇÃO Terminais de Bus

22 Outubro de /47 Fonte de Alimentação As fontes de alimentação KNX produzem e monitorizam a tensão de 29VDC necessária à operação das instalações; Cada linha tem a sua própria fonte de alimentação para os seus dispositivos; A fonte de alimentação tem integrado um controlador de tensão e corrente, sendo resistente a curto circuitos; A fonte de alimentação está equipada com uma bateria de segurança para garantir que um corte de energia menor que 100ms não afecte o normal funcionamento da linha de bus.

23 INSTALAÇÃO Outubro de /47 Fonte de Alimentação Uma fonte de alimentação de 640mA pode interligar até 64 dispositivos com uma carga máxima de 200mW cada.

24 Outubro de /47 Fonte de Alimentação Para evitar descargas de energia estática no barramento, a fonte de alimentação tem alta impedância entre o barramento e a terra. A fonte de alimentação deve ser ligada à terra. Esta ligação não tem qualquer efeito de protecção relativo à parte de baixa tensão, não colocando em causa as condições aplicadas às redes SELV. Alguns tipos de fontes de alimentação têm um botão de reset e um LED vermelho de controlo. A linha que alimenta pode ser colocada a 0V através deste botão. A bobina de filtragens que integram as fontes, evitam o curto circuito dos telegramas no barramento (tensão alternada 9600Hz).

25 Outubro de /47 Fonte de Alimentação Os tipos de fontes existentes no mercado, dependem da sua corrente de saída (160mA, 320mA, 640mA). Algumas fontes de alimentação não têm bobine de filtragem integrada, sendo necessária uma bobina externa. A maioria das fontes de alimentação são de montagem em quadro eléctrico com calha DIN, onde se ligará dos dois condutores do cabo KNX. Algumas fontes têm uma saída adicional, onde é possível alimentar, por exemplo, outras linhas usando uma bobine de filtragem externa. Também existem fontes de alimentação ininterruptíveis. Algumas fontes têm relés de saída que fornecem informação sobre o normal funcionamento ou falhas para fins de avaliação.

26 Outubro de /47 Fonte de Alimentação A maioria das fontes têm três LED s, que indicam o seu modo de operação: Verde: A fonte está a funcionar correctamente; Vermelho: A fonte está em sobrecarga, possivelmente devido a um curto circuito entre dois dispositivos; Amarelo: Uma tensão superior a 30V foi aplicada ao barramento. Para eliminação desta falha a fonte deve ser desligada e ligada.

27 Outubro de /47 Fonte de Alimentação Fonte de Alimentação para 2 Linhas Uma fonte de alimentação pode alimentar duas linhas (dependendo do tipo de fonte); Para tal, é necessário uma bobine de filtragem externa.

28 Outubro de /47 Fonte de Alimentação Fontes de Alimentação numa Linha Se mais de 30 dispositivos estiverem instalados numa curta distância entre si (ex, num quadro eléctrico), a fonte de alimentação deve ser instalada perto destes dispositivos. Se uma fonte adicional for instalada numa linha, deve-se considerar uma distância mínima de 200m entre as duas fontes. Uma linha só pode ter no máximo duas fontes instaladas.

29 Outubro de /47 Fonte de Alimentação Distribuída Em vez de fontes de alimentação centralizadas, a instalação pode ser alimentada de forma distribuída por dispositivos ligados à linhas, contendo cada um uma Unidade de Alimentação Descrentralizada (DPSU -Decentralized Power Supply Unit) com bobine de filtragem integrada. Dispositivos isolados (Stand-alone DPSU) também são possíveis. Os DPSU são especialmente utilizados em pequenas instalações com poucos dispositivos. Existem diferentes tipos de DPSU, dependendo da sua tensão de saída (25, 40 e 80mA). Em muitos casos, é possível combinar DPSU com uma ou duas unidades centrais.

30 Outubro de /47 Fonte de Alimentação Distribuída Os DPSU podem ser instalados em qualquer ponto da linha de barramento e não existem limitações relativa à distância mínima entre dois DPSU ou um DPSU e uma unidade central (PSU). Até oito DPSU podem ser instalados numa linha. Mais do que oito dispositivos destes podem ter uma efeito negativo na comunicação. Em caso de montagem até 8 dispositivos numa única linha, juntamente com uma unidade central, o resultado máximo de um curto circuito na linha não deve exceder os 3A. Em muitos casos é possível manualmente desabilitar a DPSU de um dispositivo (através de um jumper ou dos parâmetros de configuração).

31 Outubro de /47 INSTALAÇÃO Comprimentos de Cabos

32 Outubro de /47 Medidas Contra Descargas Naturais O sistema KNX deve ser integrado nas medidas protectoras da rede de energia. A necessidade de protecção contra descargas naturais é descrita no regulamento de instalação eléctrica de cada país. Em geral a protecção contra descargas naturais é necessária em edifícios que estão sujeitos a relâmpagos e que podem sofrer sérios danos.

33 Outubro de /47 Medidas Contra Descargas Naturais A protecção interna contra descargas naturais é a parte mais importante da protecção contra sobrecargas. É muito importante que os equipamentos estejam ligados a um ponto equipotencial. Nas normas (DIN VDE 0185 Part 1 to 4, IEC , IEC ), os descarregadores de sobretensão devem ficar ligados a todos os condutores activos. Este tipo de protecção é conhecido como Protecção Primária.

34 INSTALAÇÃO Outubro de /47 Medidas Contra Descargas Naturais

35 Outubro de /47 Medidas Contra Descargas Naturais Protecção Primária: Para os 230/400AC V: Descarregador de corrente até pelo menos 12,5 ka (10/350 µs) por condutor; Nível de Protecção: < 4 kv; Protector de sobretensão (SPD) tipo 1 de acordo com a norma EN :2001. Para a linha KNX: Descarregador de corrente até pelo menos 2,5 ka (10/350 µs) por condutor; Nível de Protecção : < 600 V; Protector de sobretensão (SPD) categoria D1 de acordo com a norma :2002

36 Outubro de /47 Medidas Contra Descargas Naturais Protecção Secundária: Um terminal de protecção contra sobretensão deve ser usado como protecção secundária e deve cumprir os seguintes requisitos: Corrente nominal de descarga de pelo menos 5 ka (8/20 µs); Nível de protecção: <350 V; Certificado pela KNX. O terminal descarregador de sobretensão é um equipamento simétrico para proteger ambas as linhas de bus, evitando grandes diferenças de tensão. Não devem ser utilizados descarregadores de um pólo. O descarregador pode ser ligado através de um bloco convencional de ligação de bus ou directamente ao participante, podendo ser utilizado para ramificar o cabo de bus. A terceira ligação verde é o condutor de terra o qual deve ser ligado à terra de protecção.

37 INSTALAÇÃO Outubro de /47 Medidas Contra Descargas Naturais Protecção Secundária:

38 Outubro de /47 Medidas Contra Descargas Naturais Protecção Secundária: No caso de aparelhagem montagem embebida, o descarregador de sobretensão liga directamente o participante ao bus sem ser necessário utilizar terminal de bus. O descarregador de sobretensão também pode substituir o terminal de bus quando os acopladores de linha estão ligados na linha principal. No caso de participantes para calha DIN, p.ex. fonte de alimentação e acopladores de linha, o descarregador deve ser ligado no ligador. O condutor de terra do quadro eléctrico tem de ser ligado ao barramento de terra através de um terminal de terra DIN.

39 Outubro de /47 Imunidade dos Dispositivos A imunidade do barramento é testada de acordo com a norma EN , aplicando 2 kv de tensão no condutor de terra e 300 V de tensão entre condutores. Desta forma, os dispositivos estão protegidos contra as sobretensões normalmente causada por operações de comutação. Regra geral isto é protecção suficiente. Interferências mais significativas podem surgir: Quando o cabo de bus e os cabos de energia são instalados em paralelo durante longas distâncias; Na vizinhança de descarregadores; Quando a linha de bus e a parte condutora de um edifício (através do qual a corrente pode circular) são instaladas em paralelo; Em círculos; Em dispositivos ligados a secções condutoras, tais como, paredes de metal, canalização de aquecimento central, etc.

40 Outubro de /47 Prevenção de Circuitos Fechados Como consequência das descargas atmosféricas, a maioria das sobretensões são geradas nos circuitos fechados (loops), que pode causar a avaria dos dispositivos de bus. Quanto maior for o circulo, maior será o pico de sobretensão esperado nesse circulo Loops são criados quando, por exemplo, tanto o cabo de rede KNX como o cabo de alimentação 230V estão ligados a dispositivos que estão ligados a ambas as redes. Ambos os dispositivos estão, portanto, em risco quando atingidos por uma descarga.

41 Outubro de /47 Terminais de Protecção contra ST Recomendações para o uso de terminais de protecção contra sobretensões: Dispositivos de protecção classe 1; Dispositivos de bus com ligações para além do bus (230/400 V AC, condutas de sistemas de aquecimento). Em quadros eléctricos, é suficiente equipar cada linha de bus com uma protecção contra sobretensão. Os condutores de fase e neutro também devem ser protegidos. Para luminárias controladas com actuadores de regulação 1-10V, a instalação de protecção contra sobretensãosó é necessária quando o bus e a potência formam grandes loops.

42 Verificação da Instalação KNX Verificar os comprimentos dos cabos Verificar visualmente a identificação dos cabos de bus Verificar a instalação para ligações proibidas Medir a resistência de isolamento do cabo de bus Verificar a polaridade de todos os participantes Verificar a tensão do cabo de bus (mínimo 21V) Registar os testes efectuados Verificação da instalação Outubro de /47

43 Verificação da Instalação KNX 1. Comprimento dos Cabos Outubro de /47 Devido às quedas de tensão, a capacidade do cabo de bus e o tempo de transmissão do telegrama não devem ultrapassar os limites máximos apresentados na seguinte tabela: Comprimento de uma linha max. 1000m Distância entre a fonte de alimentação e um participante Distância entre duas fontes de alimentação, incluindo filtro max. 350m min. 200m Distância entre dois participantes max. 700m Poderá ser útil medir a resistência da linha que está a ser colocada em serviço.

44 Verificação da Instalação KNX 2. Identificação Outubro de /47 O fim do cabo de bus deve ser identificado como bus da instalação KNX ou BUS. A identificação da área e da linha faz com que seja mais fácil localizar um cabo de bus para teste, colocação em serviço ou manutenção.

45 Verificação da Instalação KNX 3. Ligações incorrectas Outubro de /47 Linhas separadas só podem ser ligadas através de acopladores de linha. Uma ligação incorrecta das duas linhas pode ser verificada desligando a fonte de alimentação. Se o LED de energia do acoplador de linha continuar ligado, então existe um erro de ligação. 4. Resistência de isolamento A resistência de isolamento de um cabo de bus deve ser feita a 500V DC (DIN VDE 0100 T600). A resistência de isolamento deve ser no mínimo de 500kΩ.

46 Verificação da Instalação KNX 5. Verificação da polaridade Outubro de /47 A verificação da polaridade deve ser levada a cabo em todos os participantes de bus. Para tal, deve-se pressionar todos os botões de programação dos participantes; se o LED de programação acender, o participante está correctamente ligado. Para finalizar apaga-se novamente o LED de programação, voltando o participante para o seu modo normal.

47 Verificação da Instalação KNX 6.Tensãodobus Outubro de /47 Após instalados todos os participantes, verificar a tensão de bus no final do cabo com um voltímetro. O valor não poderá ser inferior a 21V. 7. Registo de resultados Registar todos os testes e adicionar à documentação da instalação KNX.