仪表总线(M-Bus)的电涌保护

　　M一Bus，用于传输设备的能耗计量读数。所有连接到M-Bu系统的设备都可以实现集中的数据读取，即:在现场直接读取数据，或从控制中心通过数据传输读取。这样可以提高承租者的居住质量，并且随时可以控制整座建筑物的能量预算。

　　下文针对这些系统的可用性要求，描述了对这些系统所采取的电涌保护措施。
　　
　　M一Bus
　　
　　M一Bus(仪表总线)是一种经济实惠的现场总线，用于传输消耗的能量数据。如图1所示，中央主控装置(在最简单的情况下，由计算机PC和串联的电平转换组成)通过总线与共享该总线的各个装置通信。通过使用M-bus的转发器，可以将该系统分成多个M一Bus段。每段最多可包含250个从属装置，如计热器、水表、电表、气表，以及各种类型的传感器和执行器。越来越多的制造商在他们生产的能耗计量器中补充完善了电气的M一Bus接口，包括协议层的内容。

M一Bus是欧洲标准，在标准EN1434中有相关描述。
　　
　　以前,每个建筑物的能耗数据通过网络传输电缆传送到主控站。而有建筑群分布很广的情况下，常常通过连接调制解调器进行数据传输。
　　
　　用于能耗费用结算和远端监控的M一Bus系统，主要应用于:
　　
当地和区域供暖系统
多户居民住宅
　　
　　电表数据的读取可以由中央或分散系统完成。如果这些电表的安装位置邻近，则选用简单而经济的中央系统架构。在此采用了每个电表到控制中心的星形连接。对于分散系统，数据首先通过安装在现场的计量器收集到子站中，然后再通过总线发送到控制中心。
　　
　　M-Bus是双线总线系统，由总线主控装置供电，且对地绝缘。在工作状态下，对共享M-Bus的所有其它装置，不存在参考地。最大总线电厌值为42V。
　　
　　网络的扩展能力以及最大比特率受限于连接于M一Bus的设备数量、保护接丝、电缆走线以及使用的电缆类型。
　　
　　所有连接M一Bus设备的电缆以及保护接线在M一Bus段中形成一个等效电容。此电容量大小决定了传输速率。
　　
　　每一M一Bus段的最大波特率可以根据下表确定(表1)。

　　
　　如果使用电涌保护器，则必须注意电涌保护器的电容和串联阻抗，在设计网络接人设备时，应予以考虑。下表给出了电容保护器的电容和串联阻抗值(表2)。
　　
　　N-Bus系统的电涌保护器的选型
　　
　　为了建立M一Bus系统，在建筑物外面也要敷设总线。因此，雷电放电的瞬间电涌可能危及这些设备，所以必须进行相应的保护。下面通过两个应用实例，来详细描述M一Bus系统的电涌保护。
　　
　　应用实例：具有外部防雷系统的建筑物
　　
　　建筑物具有外部防雷系统，则必须实施等电位连接。这包括将雷电保护系统、金属管道系统、建筑物中的金属装置连接到共用接地系统。首先，供电系统和信息系统的所有接地的部件必须连接到等电位连接系统中。所有进出建筑物的电源线和数据线及其他导线将通过电涌保护器间接连接到等电位连接系统中。如果在建筑物进口处末安装电涌保护器(例如:在低压配电的低压用电系统中)，则必须通知运营商，添加这些保护装置。
　　
　　保护电气设备和系统的进一步措施是采取电涌保护。在直接雷击的情况下，它可作为等电位连接的附加措施。
　　
　　如果等电位连接、过电压保护措施和外部防雷措施均得到有力地实施，那么，气系统的可靠性则大大提升。即便出现直接雷击，可以减少故障的发生。

　　雷电流和电涌保护器的级联应用
　　
　　雷电流和电涌保护器的级联应用的原则是能量协调。能量协调一船通过SPD之间至少15m长的连接电缆的阻抗来实现。如果无法这样做，可以通过安装能量协调的雷电流保护器DEHNblocMaxi系列和电涌保护器DEHNguard系列，电涌保护器概念与设备的实际情况相符合。
　　
　　另一种可能是使用复合雷电流电涌保护器DEHNventil。保护器将雷电流和电涌整合在一个装置中，不需要去隅线圈，作为完事预接线装置，用于各种低压系统(TN一C、TNS、TT)中(表3)。
　　

在DEHNventil和终端设备之间的电缆长度不超过5m的情况下，需要额外的电涌保护器就能提供足够的保护。对于更长电缆中，终端设备处必须安装额外的电涌保护器，如DEHNrail。
　　
　　表3、表4以及表5按照图2的编号列出应用的电涌保护器。

实用实例：无外部防雷系统的建筑物
　　
　　为了获得有效的电涌保护，M-Bus系统的接线如图3所示。

表6和表7列出所使用的电涌保护器。