343o.ppt [Modo de Compatibilidade])dss/Disciplinas/DOMOT/Teorica PT... · 2011. 1. 11. · MEEC...

INSTALAÇÃOINSTALAÇÃO

DOMÓTICADOMÓTICA MMESTR

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Outubro de 2010Outubro de 2010

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Eng.º Domingos Salvador dos Santos

email:[email protected]

Outubro de 2010 | Outubro de 2010 | 22/47/47INSTALAÇÃOINSTALAÇÃOMM

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Estrutura da Apresentação

Redes de Baixa Tensão

Rede SELV

Tipo de Cabo e Instalação

MEEC MEEC -- DOMÓTICADOMÓTICA

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Instalação dos Dispositivos nos Quadros

Dispositivos de Montagem Embebida

Terminais de Bus

Fonte de Alimentação


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Estrutura da Apresentação

Fonte de Alimentação Distribuída

Comprimento dos Cabos

Medidas Contra Descargas Naturais


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Imunidade dos Participantes

Prevenção de Circuitos Fechados (Loops)

Terminais de Protecção Contra Sobretensões

Verificação da Instalação KNX


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Redes de Baixa Tensão


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Creepage: Distância Isolamento ao longo de uma superfície.Clearance: Distância Isolamento através do ar.


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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.


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• 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!


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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:



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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 72Ω e uma capacidade de 0.12µF por cada 1000m.

Normalmente não é necessário a interligação das malhas destes cabos.


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TÉCN

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E DE

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:



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Atenção:

• Nunca usar cabos de energia para linha de bus!!

• A interligação das bainhas dos cabos não é necessária.


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Fios utilizados:

• Vermelho: mais (+)

• Preto: menos (-)

Par de reserva: É permitido o uso de um par de reserva:

• Sem ligação nenhuma



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• Sem ligação nenhuma

• Para outras SELV de baixa tensão


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TÉCN

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Instalação


Cabo de busadjacente aocabo de 230V


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TÉCN

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Isolamento simples docabo de 230Vadjacente à bainha docabo de bus


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TÉCN

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E DE

Instalação


Isolamento simples docabo de bus adjacenteà bainha do cabo deenergia


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Exposição de doiscabos de isolamentosimples

energia


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TÉCN

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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



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TÉCN

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E DE CC

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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.


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TÉCN

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Quadro Eléctrico


Uso de quadros eléctricosnormalizados

Instalação dos cabos de bus


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Instalação dos cabos de buscom bainha até aos terminais

Cobertura das réguas de dados

Não instalar participantessobre equipamentos comdissipação de energia térmicaQuadro de distribuição

normalizados


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TÉCN

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E DE

Qualquer quadro eléctrico normalizado com EN50022 35×7,5mm DIN pode ser utilizado.

Parte de energia e instalação KNX separadas:

• Nenhum requisito especial é necessário ter em linha de conta.



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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.


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TÉCN

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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



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TÉCN

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• Como a calha DIN não pode ser usada como terminal de terra, o descarregador deve ter um terminal separado para ligar à terra.


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Régua de Dados e Protecção

• 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.



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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.


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Régua de Dados e Protecção

– 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.



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• 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



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• É possível combinar equipamentos de energia (p. Ex. tomadas) e participantes de bus (p. ex. botões de pressão).


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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.


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Para evitar confusão com outros circuitos eléctricos, os terminais só devem ser utilizados no bus de instalação KNX.


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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


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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.


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Terminais de Bus


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TÉCN

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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


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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.


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Uma fonte de alimentação de 640mA pode interligar até 64 dispositivos com uma carga máxima de 200mW cada.


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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.


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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).


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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


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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.


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TÉCN

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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.


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eliminação desta falha a fonte deve ser desligada e ligada.


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TÉCN

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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.


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TÉCN

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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.


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uma distância mínima de 200m entre as duas fontes.

• Uma linha só pode ter no máximo duas fontes instaladas.


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TÉCN

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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.


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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.


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TÉCN

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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.


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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).


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Comprimentos de Cabos


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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.



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país.

Em geral a protecção contra descargas naturais é necessária em edifícios que estão sujeitos a relâmpagos e que podem sofrer sérios danos.


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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 1024-1, IEC



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Nas normas (DIN VDE 0185 Part 1 to 4, IEC 1024-1, IEC 61312-1), os descarregadores de sobretensão devem ficar ligados a todos os condutores activos.

Este tipo de protecção é conhecido como ProtecçãoPrimária.


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TÉCN

ICA

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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;



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Protector de sobretensão (SPD) tipo 1 de acordo com a norma EN 61643-11:2001.

• 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 61643-21:2002


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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.



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• 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.


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• 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



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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.


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A imunidade do barramento é testada de acordo com a norma EN 50090-2-2, 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.

Imunidade dos Dispositivos


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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.


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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


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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.


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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).


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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 sobretensão só é necessária quando o bus e a potência formam grandes loops.


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Medir a resistência de isolamento do cabo de bus

Verificar a instalação para ligações proibidas

Verificar visualmente a identificação dos cabos de bus

Verificar os comprimentos dos cabos1.

2.

3.

4.


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Verificação da instalação

Registar os testes efectuados

Verificar a tensão do cabo de bus (mínimo 21V)

Verificar a polaridade de todos os participantes

Medir a resistência de isolamento do cabo de bus4.

5.

6.

7.


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1. Comprimento dos Cabos

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:



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tabela:

Poderá ser útil medir a resistência da linha que está a ser colocada em serviço.

Comprimento de uma linha max. 1000m

Distância entre a fonte de alimentação e um participante

max. 350m

Distância entre duas fontes de alimentação, incluindo filtro

min. 200m

Distância entre dois participantes max. 700m


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2. Identificação

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



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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.


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3. Ligações incorrectas

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



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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.


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5. Verificação da polaridade

A verificação da polaridade deve ser levada a cabo emtodos os participantes de bus. Para tal, deve-se pressionartodos os botões de programação dos participantes; se oLED de programação acender, o participante está



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LED de programação acender, o participante estácorrectamente ligado. Para finalizar apaga-se novamente oLED de programação, voltando o participante para o seumodo normal.


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6. Tensão do bus

Após instalados todos os participantes, verificar a tensãode bus no final do cabo com um voltímetro. O valor nãopoderá ser inferior a 21V.



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7. Registo de resultados

Registar todos os testes e adicionar à documentação dainstalação KNX.

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