Una pregunta sobre protección contra rayos para un sensor montado en el exterior

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Hay un sensor de viento ultrasónico que se montará en un puente en invierno. Tal vez varios de ellos.

Parece que, para uso en exteriores, este dispositivo debería estar conectado a tierra (probablemente a través de la red eléctrica, ya que no hay tierra en el puente). En el manual la razón se da como radiofrecuencias. Interferencia y rayos.

La gente se pregunta por qué habría interferencias de RF en un puente en medio de ninguna parte y por qué los rayos afectarán este dispositivo.

¿Un rayo no sería un impacto directo en un dispositivo de este tipo, pero cerca de él, afectaría el rendimiento o lo dañaría?

    
pregunta panic attack

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Los productos expuestos a altos niveles de ruido E y H pueden causar errores o dañar la interfaz, como un rayo. El nivel de inmunidad depende de la cantidad de rechazo del Modo común (CM) principalmente y del rechazo del Modo diferencial (DM).

Las fuentes de alimentación o Ethernet pueden estar expuestas a transitorios de línea conducidos, desde ataques acoplados indirectos. Las líneas eléctricas usan contactos de enfriamiento de arco eléctrico a cierto voltaje para proteger la clasificación del Nivel de aislamiento básico (BIL) del equipo conectado. Sin embargo, incluso en los hogares, la protección en medidores de potencia es solo BIL6 (kV) con huecos de arco a tierra.

Estas interfaces SMPS y Ethernet siempre usarán el estrangulador de CM en estas líneas. Pueden usar 2 para mejorar el rendimiento.

La función del estrangulador de CM es por inductancia para aumentar la impedancia de CM mientras no aumenta la impedancia de DM para la transferencia de energía o datos. Luego, la atenuación se mejora en gran medida con las tapas y abrazaderas de alto voltaje.

  • No es solo un transformador rotado 1: 1, sino uno diseñado para un rango de frecuencias y un equilibrio tan perfecto como lo permitan las tolerancias de calidad.

    • También aumenta ambas Líneas si la impedancia de CM equilibra más efectivamente la impedancia, lo que resulta en una mejor relación de rechazo o CMRR, atenuando así los niveles de impulso de CM y de impulso de DM.

    • los filtros de línea también incluyen abrazaderas tales como dispositivos de barra de palanca MOV, TVS y tubos de descarga de gas (GDT) con limitación de corriente en serie.

    • dependiendo de la longitud del cable, los campos E y H esperados inducidos se miden por V / my I / m de las huelgas de iluminación cercanas. No se pueden hacer suposiciones de que el puente actuará como un escudo o un conducto para ataques de alta corriente para proteger el cable.

Para diseñar una interfaz de este tipo, se puede confiar en los estándares corporativos de inmunidad EMI o en los estándares IEC o IEEE para la inmunidad a los impulsos, para validar el diseño.

Pero para resolver esto, se deben considerar los límites del dispositivo de interfaz, las clasificaciones de aislamiento y, sin embargo, los niveles de transitorios esperados son mucho más altos que el ruido de la soldadura de arco industrial.

Las soluciones incluyen:

  • Ahogadores CM o BALUN para esta aplicación, tapas de plástico X, Y, abrazaderas de TVS, MOV, TVS, señalización DM balanceada de par trenzado (STP) blindado de GDT como RS-422 o soluciones ópticas.

Para discusiones más detalladas encontré muchas referencias tales como; enlace

    
respondido por el Tony EE rocketscientist

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