Bestaande aardingsketens van computerapparatuur en automatisering zijn gebruikelijk om:

1. Beschermende grondketens (ZZ).
2. Ketens van werkgronding (RD).

1. Beschermende aarding

Het opgegeven aardingstype beschermt een persoon uit de waarschijnlijke lazen in geval van schade aan de isolatie van de bediende elektrische installatie. In bestaande elektrische installaties van objecten met betrekking tot de ACS TP is aarding (versterking) vereist op:

• metalen structuren van de volgende apparaten: KIP, AU (besturingsapparaten), RU (bedieningsapparaten), verlichtingsinrichtingen, alarminrichtingen en beschermingselementen, schokaandrijvingen, enz., Elektrische motoren (controlemechanismen);
• de consoles gemaakt van metaal, evenals schilden van enig doel, als ze elektrische apparaten, instrumenten, andere middelen hebben gemonteerd met betrekking tot elementen van computerapparatuur en automatisering. Tegelijkertijd is de gespecificeerde vereiste van toepassing op openings- en / of verwijderbare delen van deze consoles en schilden in gevallen waarin er apparatuur zijn met spanningen van meer dan 42V-software (~) of 110V op Const-stromingen, evenals gesmeed hulpconstructen, benoeming hiervan is de installatie van AU- en elektrische apparaten op hen;
• koppelingen en pantser van kabels zoals kracht en controle, hun schelpen gemaakt van metaal; Soortgelijke schelpen en metalwear-geleiders (draden en / of kabels); Pijpen voor elektrische bedrading gemaakt van staal en andere elementen van elektrische bedrading gemaakt van metaal;
• geleiderschelpen gemaakt van metaal, evenals kabelpantantencomponenten van een ketting, "U" waarin niet hoger is dan 42V-waarden (~) of 110V op constroom, die zich bevinden op uniforme structuren van metaal, samen met geleiders , elementen waarvan de ontwerpen van metaal zijn gemaakt om te worden gemalen of resetten.

Sommige aardgeleiders hoeven niet te worden gebruikt voor de volgende netwerkelementen:

• middelen en apparaten die worden gebruikt voor automatisering, die zijn gemonteerd op reeds geaarde metalen structuren, als er een constant elektrocontact is tussen hun gebouwen en gespecificeerde structuren;
• verwijderbare en openingsdelen van hekken, consoles, etc. In gevallen waarin inrichting is gemonteerd met een spanning van niet meer dan 42V-software (~) of 110V op constroom; · Behuizingen van elektrische apparaten die zijn verbonden met het netwerk door speciale scheidingstroming, of hebben dubbele isolatie. Dergelijke ontvangers zijn verboden om verbinding te maken met het aardingssysteem. Volgens de vereisten van PUE (P.1.7.70) kunnen nulgeleiders in de elektrische installaties in overweging (aarding) handelen:
• trays gemaakt van metaal en Tkzhe metalen doos;
• kabelschalen gemaakt van al;
• leidingen die elektrische bedrading van metaal beschermen;
• geleiders gebruikt voor soortgelijke doeleinden van koper of stalen stroken, enz.;
• voor TN-systemen worden "0" -bedieningsgeleiders gebruikt voor deze doeleinden, behalve als het gaat om takken die naar een enkelfasige elektrische apparaten gaan. De recente is gebaseerd op de beschermingsgeleider van de nul (3e).

Elementen van aarding

Alle verbindingen met aardgeleiders mogen alleen worden uitgevoerd door lassen, solderen, vastbonnen aansluitingen, met behulp van speciale vlaggen en klemmen.
In gevallen waarin het is verbonden met de aardrijke knooppunten van beschermende geleiders van non-ferrometalen, moeten ze worden beëindigd door speciale tips, en flexibele jumpers van koper moeten een dubbelzijdig einde hebben.
Bij gebruik van verbindingen met behulp van bouten, is het vereist om veerringen (optie - stop) te gebruiken.

Typen beschermende aarding ACS TP

Dergelijke producten zoals elektrische apparaten, consoles en schilden zijn uitgerust met aardnopen waaraan de beschermende geleider rechtstreeks is aangesloten, en de ondersteunende frames met multidimensionale schilden verbinden het strookstaal dat door de aardkleurige knooppunten van alle frames passeert. In gevallen waarin het gaat om aarding van elektrische acepten die aan trillingen worden blootgesteld, wordt een flexibele jumper gebruikt.

Aarding van technische middelen

De beschermende aarding van de ACS TP wordt genomen van de snelweg, die verbinding maakt met de bestaande aardingsman die tentoont in het doel van de elektrische toevoer van het object. De beschermingsbaardweg (zowel SVT als CA) zijn op een enkel punt verbonden met een beschermende grond, die zo dicht bij de aarding zelf moet worden geplaatst. In een enkel knooppunt van de nuldraad verbindt TN-C (TN-C-S, TN-S) het hoofdgerechten van de beschermende aarding van de ACS TP. Het opgegeven knooppunt bevindt zich op Power Boards Svt of CA.
Als dit distributieverschild (RIS) ver genoeg is van TP met een doof- en loable-neutraal, gebruikt het opgegeven gebied een 4-bits-geleider (drie fase en één werkende "0" -geleider, TN-C). Beginnend met een distributiebield, reeds 5-tiene (drie fase, TN-C en nul beschermende, TN-S).
Het schild zelf moet worden uitgerust met re-grond. De aangegeven vereiste volgt op hun behoefte om de fluctuaties in het potentieel van het schild zelf te verminderen ten opzichte van de aarde, die te wijten zijn aan veranderingen in de stroom die vloeit volgens TN-C tussen TP en RSR.

Aarding voor OIT

Op een technische middelen van ACS TP is er een verplichte apparatuurapparatuur (informatietechnologieën). Dit bevat:

• apparatuur die de basisfunctie uitvoert (invoer, zoek, weergave, opslag, enz.) of berichten- en gegevensbeheer;
• apparatuur, waarvan de voedingsspanning niet hoger is dan 600 V.

In het algemeen zijn de volgende soorten apparatuur opgenomen in het aantal apparatuur, dat, in meer of mindere mate, gebruikt om door de gehele ACS TP te functioneren:

• computing-apparaten die op de pc worden gebruikt of samen met hen (zowel in individuele behuizingen als zonder hen);
• terminal-apparatuur;
• terminals;
• PC, enz.

2. Werkgronding

Andere naam van het opgegeven systeem "Zero-systeem" van de technische middelen die in de ACS TP worden gebruikt. Bovendien wordt in een aantal informatiebronnen ook de werkgrond genoemd als een functionele, fysieke, logische, informatie, circuit, enz.

Er zijn slechts twee elementen in een nulsysteem: aardingsgeleiders en eigenlijk aarding. De aanwezigheid van een persoonlijke aarding voor dit systeem is noodzakelijk, vanwege het optreden van stromingen van het verspreiden van grote waarden. Dit laatste kan optreden bij de KZ, in het proces van elektrisch lassen, enz. Dit creëert aanzienlijke potentiële verschillen tussen de individuele punten van de aardingsinrichting, evenals aanzienlijke fluctuaties in de potentialen van bepaalde punten van natuurlijke en / of kunstmatige ingang met betrekking tot de aarde.

De werking van elektrische apparatuur leidt tot het optreden van magnetische velden van hoog vermogen, die bronnen van interferentie zijn in lijnen bedoeld voor het verzenden van informatie die SVT verbindt met elektrische aandrijvingen, technologische aggregaten van lokale controlesystemen, enz. De kracht van de bovenstaande signalen van het gehele aandeel van Watt, en de spanningswaarde van verschillende V, naar verschillende tientallen MV en nog minder. Dit wordt verklaard door het feit dat de nodige interferentie vergelijkbaar is in hun indicatoren met de signalen die bruikbaar zijn, die kunnen leiden tot ernstige verstoringen van de laatste. Daarom is de bescherming van deze interferentie uiterst noodzakelijk. En de hoogwaardige oplossing van aardingsproblemen is een van de belangrijkste methoden voor het beschermen van de ACS TP- en communicatielijnen.

zie ook.

Vandaag zullen we het hebben over aarding in TP en Industrial, waarvan de hoofddoelstellingen aanwezig zijn en stabiel werken. Velen begrijpen het onderwerp van aarding in industriële systemen, en de onjuiste verbinding leidt tot slechte gevolgen, ongevallen en zelfs dure downtime als gevolg van overtredingen en breuk. Interferenties zijn een willekeurige variabele, om te detecteren die erg moeilijk is zonder speciale apparatuur.

Bronnen van interferentie op de grond van de band

Bronnen en oorzaken van interferentie kunnen rits, statische elektriciteit, elektromagnetische straling, "lawaaierige" apparatuur, 220 V-voeding met een frequentie van 50 Hz, schakelbare netwerkbelastingen, tribo-elektriciteit, galvaniseren paren, thermo-elektrisch effect, elektrolytische, geleiderbeweging in een magnetisch Veld, enz. In de industrie is er veel interferentie gerelateerd aan fouten of het gebruik van niet-gecertificeerde apparatuur. In Rusland wordt de interferentie gereguleerd door de normen - P 51318.14.1, GOST R 51318.14.2, GOST R 51317.3.2, GOST R 51317.4.2, GOST R 51317.4.4, GOST R 51317.4.11, GOST R51522, GOST R 50648. Gebruik op het ontwerp van industriële apparatuur om het interferentieniveau te verkleinen, een low-power element base met minimale snelheid en probeer de lengte van de geleiders en afscherming te verminderen.

De hoofddefinities op het onderwerp "algemene aarding"

Beschermende aarding - Verbinding van geleidende delen van apparatuur met grondgemalen door een aardapparaat om een \u200b\u200bpersoon te beschermen tegen schade aan de stroom.
Aardingsapparaat - de totaliteit van de aarding (dat wil zeggen, de geleider die in contact komt met de aarde) en aardingsgeleiders.
De algemene draad is een geleider in het systeem ten opzichte waarin de potentialen worden geteld, bijvoorbeeld de algemene draad van BP en het apparaat.
Signaalgrond - Verbinding van de grond van de totale draad van signaaloverbrengingsketens.
Signaalgrond is verdeeld in digitaal Aarde I. analoog. Het signaal-analoog land wordt soms verdeeld in de analoge ingangen van de aarde en het land van analoge uitgangen.
Vermogensgrond - de algemene draad in het systeem, verbonden met het beschermende land, waardoor de hoge stroomstromen stroomt.
Plug-en losse neutraalb is een transformator of generatorneutraal bevestigd aan de aarding direct of door lage weerstand.
Nuldraad - draad verbonden met een doof-aardneutraal.
Geïsoleerde neutraalb - een transformatorneutraal of generator, niet bevestigd aan de aardingsinrichting.
Stadium - Aansluiting van apparatuur met een doof- en loaable transformatorneutraal of generator in driefasige huidige netwerken of met een dooflus-uitvoer van een single-fasen stroombron.

ARMONING ACS TP is gebruikelijk om:

1. Beschermende aarding.
2. Opererende aarding of fe.

Makelaars

De beschermende grond is noodzakelijk om mensen te beschermen tegen elektrische schok voor apparatuur met een voedingsspanning van 42 tot afwisselend of van 110 V DC, met uitzondering van explosieve zones. Maar tegelijkertijd leidt de beschermende aarding vaak tot een toename van het niveau van interferentie in ACS TP.

Elektrische netwerken met een geïsoleerde neutraal worden gebruikt om consumentenbrekes te voorkomen met een enkele isolatieschade, aangezien, wanneer de isolatie is geïsoleerd in netwerken met een doof- en losse neutraal, het netwerk wordt geactiveerd en de voeding wordt gestopt.
Het signaleringsgrond wordt gebruikt om het elektrische circuit en de goedkoop van apparaten en industriële systemen te vereenvoudigen.

Afhankelijk van het doel van gebruik kunnen signaallands worden verdeeld in het basis- en scherm. Het basisland wordt gebruikt om te verwijzen en het signaal in het elektronische circuit te verzenden en het scherm Land wordt gebruikt om de schermen te ondergrond. Scherm Aarde wordt gebruikt voor het afscherming van het kabelschermen, instrumentbehuizingen, evenals voor het verwijderen van statische ladingen van rubberen onderdelen van de transportlinten, elektrische riemen.

Soorten terreinen

Een van de manieren om de schadelijke effecten van de aardingsketens op het automatiseringssysteem te verzachten, is de afzonderlijke uitvoering van aardingssystemen voor apparaten die verschillende gevoeligheid hebben voor interferentie of interferentiebronnen van verschillende voeding dienen. Een afzonderlijke uitvoering van aardgeleiders maakt u in staat om op één punt verbinding te maken met een beschermende aarde. Tegelijkertijd zijn verschillende landensystemen de stralen van de sterren, waarvan het centrum contact is met de band van de beschermende aarding van het gebouw. Dankzij deze topologie gaat de interferentie van het "vies" land niet door op de bedrading van het "schone" land. Ondanks het feit dat de aardingssystemen zijn verdeeld en verschillende namen hebben, zijn uiteindelijk allemaal met de aarde verbonden via het beschermende grondsysteem. De uitzondering is slechts een "zwevend" land.

Power Aarding

In automatiseringssystemen, elektromagnetische relais, micromoger-servomotoren, magneetventielen en andere apparaten, waarvan de consumptiestroom aanzienlijk de huidige invoer / uitvoermodules en controllers overschrijdt. De stroomschakelingen van dergelijke apparaten worden uitgevoerd door een afzonderlijk paar retineerbare draden (om de geëmitteerde interferentie te verminderen), waarvan er één is verbonden met de beschermende grondbus. De algemene draad van een dergelijk systeem (meestal een draad die is verbonden met de negatieve uitgang van de voeding) is een vermogensgrond.

Analoog en digitaal land

Industriële automatiseringssystemen zijn analoog digitaal. Daarom is een van de bronnen van het analoge gedeelte de interferentie die is gecreëerd door het digitale deel van het systeem. Om de passage van interferentie door de aardingsketens te elimineren, wordt het digitale en analoog land uitgevoerd in de vorm van niet-gerelateerde geleiders, alleen met elkaar verbonden in één gemeenschappelijk punt. Daarvoor hebben I / O-modules en industriële controllers afzonderlijke conclusies. Analoog land (A.GND) en digitaal (D.gnd).

"Zwevend" land

Het "drijvende" land wordt gevormd in het geval wanneer de gedeelde draad van een klein deel van het systeem elektrisch wordt verwijderd uit de beschermende aardingsbus (dat is, met de grond). Typische voorbeelden van dergelijke systemen zijn batterijmeetinstrumenten, autoautomatisering, vliegtuig- of ruimtevaartuigsysteem. Drijvend land wordt vaker gebruikt in de techniek van kleine signalen en minder vaak in industriële automatiseringssystemen.

Galvanische isolatie

Electroplating-beslissingen lost veel aardingsproblemen op en het gebruik ervan is eigenlijk in ACS TP geworden. Om Galvanic Junction (Isolatie) uit te voeren, is het noodzakelijk om de energie te leveren aan de ontkoppelende transformator en signaaloverdracht in een geïsoleerd deel van de ketting door optocouplers en transformatoren, elementen met magnetische binding, condensatoren of vezels. In het elektrische circuit wordt het pad volledig geëlimineerd door de transmissie van geleidende interferentie.

Werkwijzen voor aarding

In de aarding voor galvanisch gerelateerde ketens is heel anders dan de aarding van rassen van kettingen.

Aarding galvanisch gerelateerde ketens

We raden aan om het gebruik van galvanisch gerelateerde ketens te vermijden en als er geen andere optie is, is het wenselijk dat de grootte van deze ketens is
de mogelijkheden zijn klein en dat ze zich binnen één kabinet bevinden.

Een voorbeeld van onjuiste aarding van de bron en een standaard signaalontvanger 0 ... 5 v

De volgende fouten zijn hier toegestaan:

• de stroom van de krachtige lading (DC-motor) gaat verder langs dezelfde aardingsband als een signaal, waardoor de spanning van de aarde een daling van de spanning van de aarde creëert;
• gebruikte unipolaire schakeling op de signaalontvanger en niet differentieel;
• ingangsmodule zonder galvaniseren isolatie van digitale en analoge delen, dus de stroomstroom van het digitale deel dat de interferentie bevat, verloopt de uitvoer Agnd. en creëert een extra daling van de interferentievordering op het verzet R1

Beselecteerde fouten leiden tot het feit dat de spanning bij de invoer van de ontvanger Vvcgelijk aan de som van de spanning van de Cigala Vvy en spanningsinterferentie VONE \u003d R1 · (UPIT + IM)
Om dit tekort te elimineren, kunt u een koperbar van een grote dwarsdoorsnede gebruiken als een aardgeleider, maar het is beter om de grond te draaien zoals hieronder wordt getoond.

Moeten doen:

• alle grondketens zijn op één punt verbonden (met interference-stroom IM R1);
• explorer Aarding van de signaalontvanger om aan hetzelfde gemeenschappelijk punt te bevestigen (terwijl deze actueel is Opgeven niet langer doorbereikt door weerstand R1, maar
  de spanningsval op de geleidingsweerstand R2. vouwt niet met de uitgangsspanning van de signaalbron Vvy)

Een voorbeeld van de juiste aarding van de bron en de standaardsignaalontvanger 0 ... 5 v

De algemene regel van communicatie over de algehele gronddraad is de divisie van het land op analoog, digitaal, silia en beschermend Met hun daaropvolgende verbindingen alleen op één punt.

Bij het scheiden van de gronden van galvanisch gerelateerde schakelingen wordt een algemeen principe gebruikt: het aardingscircuit met een groot geluidsniveau moet afzonderlijk van de ketens met een laag geluidsniveau worden uitgevoerd, en zij mogen alleen in één gemeenschappelijk punt worden aangesloten. Aardingpunten kunnen enigszins zijn als de topologie van een dergelijke keten niet leidt tot het uiterlijk van het "vies" land in het circuit, dat het bron- en ontvangersignaal omvat, en ook als gesloten contouren die elektromagnetische interferentie nemen niet in de grond worden gevormd circuit.

Aarding galvanisch ontelukkige ketens

De radicale oplossing van de beschreven problemen is het gebruik van galvaniseerisolatie met afzonderlijke aarding van digitale, analoge en krachtonderdelen van het systeem.

Het vermogensdeel wordt meestal geaard door de beschermende aardbus. Het gebruik van galvaniserende isolatie maakt het analoog en digitaal land in staat te delen, en dit elimineert op zijn beurt de stroom van interferentiesstromen van geweld en digitaal land. Analoog land kan worden aangesloten op beschermende aarding door weerstand Ragnd.

Aarding van schermkabels in ACS TP

Een voorbeeld van onjuist ( van twee kanten) Stel het kabelscherm op bij lage frequenties, als de interferentiefrequentie niet hoger is dan 1 MHz, moet de kabel aan één kant worden geaard, anders wordt een gesloten lus gevormd, die als antenne zal werken.

Een voorbeeld van onjuiste (uit de signaalontvanger) van een kabelschermgrond. De kabelspoort moet worden geaard uit de signaalbron. Als de grond van de zijkant van de ontvanger wordt gemaakt, zal de interferentiestroom door de capaciteit tussen de kabeladers stromen, die het creëren en daarom tussen de differentiële inputs, de interferentiespanning.

Daarom is het noodzakelijk om de overall uit de signaalbron te beperken, in dit geval is er geen pad voor het passeren van de stroom.

Juiste schermgronding (extra aarding aan de rechterkant wordt gebruikt voor het geval van een hoogfrequent signaal). Als de signaalbron niet is geaard (bijvoorbeeld thermokoppel), dan kan het scherm aan beide zijden worden geaard, aangezien in dit geval de gesloten lus voor de interferentiestroom niet wordt gevormd.

Bij frequenties van meer dan 1 MHz neemt de inductieve weerstand van het scherm toe, en de stromingen van de capacitieve pompen creëren er een grote spanning druppel op, die kan worden overgedragen aan inwendige aderen door de tank tussen de laatste en de aderen. Bovendien is met een kabellengte, vergelijkbaar met een golflengte van interferentie (de lengte van de interferentiegolf in een frequentie van 1 MHz 300 m, met een frequentie van 10 MHz - 30 m), de weerstand van de roman toeneemt, welke Verhoogt de interferentiespanning dramatisch op het algemeen. Daarom moet de kabelspoorts op hoge frequenties niet alleen aan beide zijden worden geaard, maar op verschillende punten tussen hen.

Deze punten worden gekozen op een afstand van 1/10 golflengten van interferentie één van de andere. In dit geval zal een deel van de stroom door de kabel doorgaan Imini.het verzenden van geen interferentie naar de centrale kern door middel van wederzijdse inductantie.

De capacitieve stroom zal ook langs het pad worden getoond in FIG. 21, wordt echter de hoogfrequente component van de interferentie verzwakt. De keuze van het aantal kabelveldpunten is afhankelijk van het verschil van interferentievoringen aan de uiteinden van het scherm, de frequentie van interferentie, de vereisten voor bescherming tegen bliksemschokken of uit de waarden van stromen die in het evenement door het scherm stroomt van zijn aarding.

Als een tussenoptie kunt u gebruiken tweede aardingscherm door capaciteit. Tegelijkertijd, met hoge frequentie, wordt het scherm aan beide zijden geaard, bij een lage frequentie - met één. Het is logisch wanneer de interferentiefrequentie groter is dan 1 MHz, en de kabellengte is 10 ... 20 keer minder dan de golflengte van de interferentie, dat wil zeggen wanneer het nog steeds niet in verschillende tussenpunten hoeft te worden gemalen.

Het binnenscherm wordt aan de ene kant geaard - van de signaalbronzijde om de passage van capacitieve interferentie langs het getoonde pad te elimineren, en het externe scherm vermindert de hoogfrequente tip. In alle gevallen moet het scherm worden geïsoleerd om te voorkomen dat de willekeurige contacten met metalen voorwerpen en aarde zijn. Om het signaal te verzenden naar een grote afstand of met meer vereisten voor meetnauwkeurigheid, moet u een signaal in digitale vorm of nog beter door de optische kabel verzenden.

Aarding van de schermen van kabels van automatiseringssystemen op elektrische onderstations

Op de elektrische onderstations op het algemene (scherm) van het automatiseringssysteem van het automatiseringssysteem, gelegd onder hoogspanningsdraden op de begane grond en geaard aan één zijde, kan de spanningswaarde van honderden volt worden geleid tijdens het schakelen van de huidige schakelaar. Daarom wordt het kabellam voor het doel van elektrische veiligheid van twee kanten geaard. Om te beschermen tegen elektromagnetische velden met een frequentie van 50 Hz, wordt het kabelscherm ook van beide kanten gemalen. Dit wordt gerechtvaardigd in gevallen waarin het weet dat de elektromagnetische punt met een frequentie van 50 Hz groter is dan de punt die wordt veroorzaakt door de stroom van de nivellerende stroom door de overall.

Grondkabelschermen voor Lightning Protection

Om te beschermen tegen het magnetische veld van ritssluiting, moeten de signaalkabels (met een geaard scherm) ACS TP, passeren door het open gebied, worden gelegd in metalen buizen van staal, het zogenaamde magnetische scherm. Het is beter onder de grond, anders is het elke 3 meter geaard. Het magnetische veld beïnvloedt zwakjes het gebouw van ZHE-beton, in tegenstelling tot andere materialen.

Differentiële meetgrond

Als de bron van het signaal geen weerstand tegen de grond heeft, wordt de "drijvende" ingang gevormd tijdens de differentiële dimensie. De "drijvende" ingang kan een statische lading veroorzaken van atmosferische elektriciteit of de ingangsstroom van de lekkage van de operationele versterker. Om de lading en stroom op de grond te verwijderen, bevatten de potentiële ingangen van de analoge ingangsmodules meestal in de weerstanden met weerstand van 1 tot 20 MΩ die de analoge ingangen van de aarde verbinden. Met een groot niveau van interferentie of een grote bron van signaal, kan zelfs de weerstand van 20 MΩ onvoldoende zijn en dan is het noodzakelijk om bovendien externe weerstanden te gebruiken met een par met tientallen tientallen tot 1 MΩ of condensatoren met dezelfde weerstand met dezelfde weerstand bij de interferentiefrequentie.

Grond intelligente sensoren

Nu wijdverspreid zogenaamde zogenaamde intelligente sensorenmet een microcontroller binnen voor linarisatie van de uitgang van de sensor, uitstekend een signaal in een digitaal of analoog formulier. Vanwege het feit dat het digitale deel van de sensor wordt gecombineerd met analoog, heeft met onjuiste aarding het uitgangssignaal een verhoogd geluidsniveau. Sommige sensoren hebben een DAC met een stroomuitvoer en vereisen daarom de aansluiting van de externe belastingsweerstand van ongeveer 20 kΩ, dus het bruikbare signaal in hen wordt verkregen in de vorm van een spanning die op de belastingweerstand valt wanneer de sensoruitgang stroomt stroomt.

Stressspanning is:

VNA \u003d VOUT - Инагр · R1 + I2 · R2,

dat is, het hangt af van de stroom I2.die een stroom van digitaal land omvat. De stroom van digitaal land bevat interferentie en beïnvloedt de stressspanning. Om dit effect te elimineren, moet het grondcircuit worden uitgevoerd zoals hieronder wordt getoond. Er is geen digitale grondstroom door weerstand R21 En maakt geen lawaai in het signaal op de lading.

Juiste aarding van intelligente sensoren:

Aardingskasten met automatiseringssystemen

Installatie van kasten ACS TP moet rekening houden met alle eerder geschetste informatie. De volgende voorbeelden van aarding van automatiseringskasten zijn gescheiden voorwaardelijk op de rechtsaf een kleiner geluidsniveau geven en onjuist.

Hier is een voorbeeld (de verkeerde verbindingen worden rood gemarkeerd; GND - de uitgang voor het verbinden van geaarde uitgang), waarin elk verschil van de volgende figuur de digitale deelstoringen schaadt en de analoge fout verhoogt. De volgende "verkeerde" verbindingen worden hier gemaakt:

• de aarding van de kasten wordt op verschillende punten gemaakt, daarom worden de potentialen van hun landen onderscheiden;
• kasten zijn onderling verbonden, die een gesloten circuit in het grondschakeling creëert;
• de geleiders van de analoge en digitale landen in de linker kast op het grote perceel zijn parallel, dus inductieve en capacitieve fittingen van digitaal land kunnen op het analoge land verschijnen;
• uitgang GND. De voeding is verbonden met de behuizing van de kast in het dichtstbijzijnde punt, en niet op de grondaansluiting, derhalve, boven het kabinetcase stroomt de interferentiestroom door de stroomtoevoertransformator;
• een enkele voeding wordt gebruikt voor twee kasten, die de lengte en inductantie van de aardgeleider verhoogt;
• in de rechterkant komen de bevindingen van de aarde niet op de grondterminal, maar rechtstreeks op het kabinetgeval, terwijl de kastbehuizing de bron van de inductieve punt wordt op alle draden die langs zijn muren passeren;
• in de rechterkast is een analoog en digitaal land rechtstreeks bij de uitvoer van de blokken aangesloten.

Aangeboden nadelen worden geëlimineerd door het voorbeeld van de juiste aarding van industriële automatiseringskasten:

Extra. Bovendien zou de bedrading in dit voorbeeld zijn om een \u200b\u200bafzonderlijke aardingsgeleider voor de meest gevoelige analoge ingangsmodules te gebruiken. Binnen het kabinet (rack) is het raadzaam om analoge modules afzonderlijk te groeperen, digitaal - afzonderlijk, zodat bij het leggen van draden in het kabelkanaal de lengte van de parallelle passage van de circuits van digitale en de analoge landen vermindert.

Aarding in onderlinge managementsystemen

In systemen, gedistribueerd op een bepaald grondgebied met karakteristieke afmetingen in tientallen en honderden meters, kunt u geen invoermodules gebruiken zonder galvaniseren. Alleen elektroplerende kruispunt stelt u in staat om ketens met verschillende potentialen op punten te verbinden. De beste oplossing voor het verzenden van signalen is vezels en gebruik van sensoren met ADC ingebouwd in hen en de digitale interface.

De basis van de uitvoerende uitrusting en rijdt ACS TP

PULSE CONTROLE MOTORENVOERINGSCIRCUITS, SERVO Motormotoren, PWM-besturingsapparaten moeten gedraaid paar worden gemaakt om het magnetische veld te verkleinen, evenals afgeschermd om de elektrische component van de geëmitteerde interferentie te verminderen. Het kabelscherm moet aan één kant worden geaard. Verbindingscircuits van sensoren Dergelijke systemen moeten in een afzonderlijk scherm worden geplaatst en zijn, indien mogelijk, ruimtelijk ver weg van de actuators.

Aarding in industriële netwerken RS-485, MODBUS

Een industrieel netwerk op basis van een interface wordt afgeschermd uitgevoerd gedraaid paar Met verplichte toepassing galvanische knooppuntmodules.

Voor korte segmenten (ongeveer 15 m) en bij afwezigheid van geluidsbronnen in de buurt, kan het scherm niet worden gebruikt. Bij grote lengtes van orde tot 1,2 km, kan het verschil in landpotentialen in afgelegen punten verschillende dozijn volt bereiken. Om te voorkomen dat de stroom van het huidige scherm, moet het kabelscherm alleen op elk moment worden geaard. Bij gebruik van de niet-afgeschermde kabel kan een grote statische lading (meerdere kilovolts) worden geleid door atmosferische elektriciteit, die in staat is om te gaan met galvaniseren elementen. Om dit effect te voorkomen, moet het geïsoleerde deel van het galvanische knooppuntapparaat door weerstand worden geaard, bijvoorbeeld 0,1 ... 1 MΩ. De weerstand van de slaglijn vermindert ook de kans op een uitsplitsing van de schade aan de grond of een grote weerstand van galvanische isolatie in het geval van het aanbrengen van een afgeschermde kabel. In de Ethernet-netwerken met een kleine bandbreedte (10 Mbps), moet de schermgrond slechts op één punt worden uitgevoerd. In Fast Ethernet (100 Mbps) en Gigabit Ethernet (1 GB / s), moet de schermgronden op verschillende punten worden uitgevoerd.

Aarding op explosieve industriële faciliteiten

Bij de explosieve objecten bij het installeren van aarding is de multi-core draad niet toegestaan \u200b\u200bom te gebruiken solderen voor digels die onderling leefden, omdat het mogelijk is om de contactdrukvliegtuigen in schroefvlakken in schroefklemmen te verzwakken.

Het interfacekabelscherm is op één punt buiten de explosieve zone geaard. Binnen een explosieve zone moet het worden beschermd tegen toevallig contact met de geleider. Intrinsiek veilige ketens mag niet worden geaard als dit niet vereist dat de werkomstandigheden van elektrische apparatuur ( Gost r 51330.10, P6.3.5.2). En moet op een zodanige wijze worden gemonteerd dat de tips van externe elektromagnetische velden (bijvoorbeeld van het dak van het radio-zendergebouw, van luchtlijnen van stroom of nabijgelegen kabels voor hoge vermogensoverdracht) geen spanningen of stroom in intrinsiek veilig hebben gemaakt circuits. Dit kan worden bereikt door intrinsiek veilige schakelingen uit de bron van elektromagnetische tip te verwijderen of te verwijderen.

Bij het leggen in een gedeelde balk of kanaal moeten kabels met vonkveilige en intrinsiek veilige ketens worden gescheiden door een tussenlaag van isolatiemateriaal of grondmetaal. Er is geen scheiding vereist als kabels met een metalen schaal of het scherm worden gebruikt. Aarding metalen structuren mogen geen pauzes en slechte contacten onderling hebben, die tijdens een onweersbui kunnen worden gewist of bij het schakelen van krachtige uitrusting. Bij explosieve industriële faciliteiten is het overwegend elektrische distributienetwerken met een geïsoleerde neutrale, om de mogelijkheid te elimineren om te vonken wanneer de fase kortsluiting aan het land is en reageert op bescherming voor isolatiebeschadiging. Om OT te beschermen. statische elektriciteit Gebruik de grond die in het juiste gedeelte wordt beschreven. Statische elektriciteit kan het ontsteking van een explosief mengsel veroorzaken.

Verkeerde aarding In 40% van de gevallen is het de oorzaak van dure downtime en schade aan de gevoelige apparatuur die wordt gebruikt in de olie-, automobiel- en mijnbouwindustrie. Het gevolg van onjuiste aarding kan optreden opkomende mislukkingen in de werking van systemen, een verhoogde meetfout, het falen van gevoelige elementen, het vertragen van de werking van het systeem vanwege het uiterlijk van fouten in de uitwisselingskanalen, instabiliteit van instelbare parameters, fouten in de gegevens verzameld. Grondvragen zijn nauw verwant aan screeningskwesties en -methoden. bestrijding van interferentie in elektronische systemen.

Aarding is het meest slecht begrepen door het onderwerp in automatisering.

De complexiteit van het probleem is te wijten aan het feit dat de bronnen van interferentie, ontvangers en de paden van hun passage in de ruimte worden verdeeld, het moment van hun uiterlijk is vaak willekeurig, en de locatie van a priori is onbekend. Het is ook moeilijk om geluidsmetingen uit te voeren. Het is bijna onmogelijk om een \u200b\u200bvrij nauwkeurige theoretische analyse te maken, omdat de taak meestal driedimensionaal is en beschreven door het systeem van differentiële vergelijkingen in particuliere derivaten.

Daarom moet de reden voor een bepaalde aardingsmethode, die, die strikt genomen, op wiskundige berekeningen moet vertrouwen, in de praktijk het nodig is om te doen op basis van ervaring en intuïtie. Het oplossen van grondproblemen is momenteel op het punt van begrip, intuïtie en geluk.

Studie van invloed van interferentieGerelateerd aan onjuiste aarding wordt gereduceerd tot de compilatie van plausibele vereenvoudigde modellen van het systeem, inclusief bronnen, ontvangers en manieren om de interferentie door te geven, gevolgd door het analyseren van hun invloed op de kenmerken van het systeem en de synthese van methoden om ze te bestrijden.

We zullen de problemen van het aarding van energie elektrische installaties niet overwegen. Dit is een afzonderlijk onderwerp dat in de literatuur in detail wordt beschouwd in de literatuur over de elektrische energie-industrie. Dit artikel praat alleen over Aarding gebruikt in industriële automatiseringssystemen Om hun stabiele werking te garanderen, evenals een aarding om personeel te beschermen tegen een elektrische schok, aangezien deze twee vragen niet kunnen worden beschouwd als geïsoleerde één van de andere, zonder de normen van het veiligheidssysteem te schenden.

Definities

Onder de aarding Begrijp zowel de verbinding met de grond en de verbinding met een "gemeenschappelijke draad" van het elektrische systeem, ten opzichte van waaruit het elektrische potentieel wordt gemeten. Bijvoorbeeld, een metalen behuizing wordt beschouwd in een ruimtevaartuig of vliegtuig "aarde". In een batterij-aangedreven ontvanger voor "Aarde", wordt het systeem van interne geleiders genomen, die gemeenschappelijke draad voor het gehele elektronische circuit zijn. In de toekomst zullen we precies zoiets gebruiken. "Aarde"Zonder dit woord in citaten te sluiten, omdat het lang een fysieke termijn is geworden. Het potentieel van de aarde in het elektrische systeem is niet altijd nul ten opzichte van de grondgrond. Bijvoorbeeld, in een vliegtuig, als gevolg van het genereren van elektrostatische lading, kan het potentieel van het land (korps) van het vliegtuig honderden en duizenden volt zijn ten opzichte van het oppervlak van de aarde.

De analoog van de aarde van het ruimteschip is "Zwevende" aarde " - het systeem van geleiders is niet verbonden met de grond, waarbij het potentieel in het elektrische subsysteem wordt geteld. In een analoge ingangsmodule met galvaniseren kan het interne analoge land van de module niet op de grond worden aangesloten of om ermee verbinding te maken via een grote weerstand, zeg 20 MΩ.

Onder beschermende aarding Begrijp de elektrische aansluiting van geleidende delen van de apparatuur met de grond door het aardapparaat om het personeel te beschermen tegen elektrische schok.

Aardingsapparaat Ze noemen de totaliteit van de aarding (dat wil zeggen, de geleider die in contact komt met de aarde) en aardingsgeleiders.

Gemeenschappelijke draad (Geleider) wordt de geleider in het systeem genoemd ten opzichte van welke de potentialen worden geteld. Het is meestal gebruikelijk voor de voeding en elektronische apparaten die erop zijn aangesloten.

Een voorbeeld kan een draad zijn die gebruikelijk is voor alle 8 inputs van een 8-kanaals analoge ingangsmodule met enkele (niet-differentiële) ingangen. De algemene draad in veel gevallen is synoniem met de aarde, maar het kan helemaal niet verbonden zijn met de grond van de aarde.

Signaalgronding Bel de verbinding van de grond van de totale draad van signaaloverbrengingsketens.

Signaalgrond is verdeeld in digitale aarde en analoog. Het signaal-analoog land wordt soms verdeeld in de analoge ingangen van de aarde en het land van analoge uitgangen.

Macht We zullen de algemene draad in het systeem noemen, verbonden met beschermende grond, waarop een hoge stroomstromen (groot vergeleken met de stroom in het verzenden van signaal).

De basis van deze divisie van land ligt ander niveau van gevoeligheid voor interferentie Analoge en digitale kettingen, evenals signaal en krachtige (krachtige) kettingen, en in de regel galvanische isolatie tussen de opgegeven landen in industriële automatiseringssystemen.

Doof en losse neutraal Een transformatorneutraal wordt genoemd of de generator bevestigd aan de aarding direct of via een kleine weerstand (bijvoorbeeld via de huidige transformator).

Nuldraad Het wordt het draadnetwerk genoemd dat is aangesloten op een doof- en laped neutraal.

Geïsoleerde neutraal Een transformatorneutraal of een generator wordt genoemd, niet gehecht aan de aardingsinrichting.

Afwijzing Bel de aansluiting van apparatuur met een doof- en loaable neutraal van een transformator of een generator in driefasige huidige netwerken of met een doof- en losse uitvoer van een single-fasen stroombron.

Vervolgens zullen we ook de term gebruiken "Geleidend" - van het woord geleider (dirigent), dat is, gerelateerd aan de geleidbaarheid van het materiaal. De geleidende interferentie wordt bijvoorbeeld door de geleider geleid die twee ketens verbindt.

Makelaars

Beschermende aarding Het dient uitsluitend om mensen te beschermen tegen een elektrische schok.

De noodzaak om een \u200b\u200bbeschermende aarding uit te voeren, leidt vaak tot een toename geluidsniveauin automatiseringssystemen is deze vereiste echter noodzakelijk, dus de uitvoering van het signaal en de krachtige aarde moet gebaseerd zijn op de veronderstelling dat de beschermende grond ook verkrijgbaar is in overeenstemming met PUE. De beschermende grond kan niet alleen worden toegepast voor apparatuur met een voedingsspanning tot 42 V afwisselend of 110 V DC, behalve explosieve zones.

Zie voor meer informatie de sectie "Aarding bij explosieve industriële faciliteiten" en PUE (CH. 1.7).

Aardingsregels Om de interferentie uit een netwerk van 50 Hz in automatiseringssystemen te verminderen, hangt af of het netwerk wordt gebruikt met een doof en los of met een geïsoleerde neutraal. Aardneutraal De transformator bij het onderstation wordt uitgevoerd om de spanning te beperken, die op de draden van het 220/380-netwerk in relatief gemalen kan verschijnen met een directe blikseminslag of als gevolg van willekeurig contact met hogere spanningslijnen, of als gevolg hiervan van een uitsplitsing van de isolatie van huidige-band delen van het distributienetwerk.

Elektrische netwerken S. geïsoleerde neutraal Gebruikt om consumentenbrekes te vermijden met een enkele isolatieschade, sinds bij het testen van isolatie op aarde in netwerken met doof en losse neutraal Het beveiligings- en voedingsnetwerk stopt.

Bovendien, in kettingen met een geïsoleerde neutraal aarde-isolatietest Er is geen vonk die onvermijdelijk is in netwerken met een doof en laped neutraal. Deze eigenschap is erg belangrijk bij het voeden van de apparatuur in een explosieve zone. In de VS wordt ook de olie- en gas- en chemische industrie gebruikt aarding neutraal door weerstand, beperk de stroom op de grond in het geval van een kortsluiting.

Signaallandhet wordt gebruikt om het elektrische circuit en de goedkoop van apparaten en industriële automatiseringssystemen te vereenvoudigen. Bij gebruik van een signaalland als een gemeenschappelijke draad voor verschillende circuits, is het mogelijk om één gemeenschappelijke stroombron voor het hele elektrische circuit toe te passen in plaats van verschillende "zwevende" stroombronnen. Elektrische kettingen zonder een gemeenschappelijke draad (zonder land) kunnen altijd worden omgezet in een circuit met een gedeelde draad en vice versa volgens de regels die worden uiteengezet in werking.

Afhankelijk van het doel van gebruik kunnen signaallands worden onderverdeeld in basic en scherm. Basisgrond Gebruikt voor referentie en signaaloverdracht in het elektronische circuit, en Scherm aardegewend aan grondschermen.

Scherm aarde Gebruikt om kabelschermen, afschermingswanden, instrumentbehuizingen, evenals voor het verwijderen van statische ladingen uit het wrijven van delen van transportlinten, elektrische riemen, enz.

Algemene kwesties van aarding

Beschermende aarding van gebouwen

Zoals beschermende grondgeleiders gebruiken natuurlijke en kunstmatige vermeldingen. De natuurlijke aardingsmachines omvatten bijvoorbeeld staal- en versterkte betonkaders van industriële gebouwen, metalen ontwerpen van industriële doeleinden, stalen buizen van elektrische bedrading, aluminium kabelschalen, metalen stationaire open pijpleidingen van alle op waarden, met uitzondering van pijpleidingen van brandbaar en Explosieve stoffen, rioolwater en centrale verwarming. Als hun geleidbaarheid voldoet aan de aardingsvereisten, worden extra geleiders voor aarding niet gebruikt. De mogelijkheid om versterkte concrete fundering van het gebouw te gebruiken, wordt verklaard door het feit dat de weerstand van het nat beton ongeveer gelijk is aan de weerstand van de aarde (150 ... 300 omm).

Kunstmatige (speciaal gemaakte) aarding Gebruikt wanneer de aardweerstand de geïnstalleerde PUE-normen overschrijdt.

Structureel zijn ze pijpen, hoeken, staven geplaatst in de grond verticaal tot een diepte van 3 m of horizontaal tot een diepte van ten minste 50 ... 70 cm. Om de uniformiteit van de verdeling van het potentieel van de aarde te verbeteren (aan Verminder de "stapspanning"), gebruik verschillende aardingsmiddelen, waardoor ze stalen streep verbinden. Gebruik op elektrische onderstations, gebruik raster van aarding.

Bij het verbinden van aarding wordt het niet aanbevolen om te vormen gesloten kringeen groot gebied, omdat het een "antenne" is, waarin het een hoge stroom kan circuleren tijdens bliksemontladingen.

De beste resultaten worden verkregen om de aarding van het rooster aan te sluiten wanneer het gebied van elk gaascircuit veel minder is dan het totale gebied dat onder de aarding bedekt is. Verschillende ontwerpen van aardapparatuur worden gegeven in de directory: "Aarding-apparaten van elektrische installaties" R.n. Karyakin.

Ondanks de aanbevelingen van vele auteurs, vermijd contouren bij het uitvoeren van bedrading van aardingsbanden op een gebouw, bijvoorbeeld in de praktijk bij het gebruik van natuurlijke aardingsmachines, is het vaak niet mogelijk om het te vermijden. Versterkte betonconstructies van industriële gebouwen bevatten metalen versterkingsstaven, die verbonden zijn door lassen. Het aardingssysteem van het gebouw is dus een metalen cel, waarvan het onderste gedeelte elektrisch verbonden is met de bodem. Een montagorganisatie biedt betrouwbaar contact tussen alle metalen structuren van het gebouw en trekt handelingen uit tot verborgen werk.

Grondcontact Om apparatuur aan te sluiten, is het een grondbout, gelast aan een metalen hypotheekontwerp van een kolomelement of een fundering van het gebouw.

Bij het installeren van grondsystemen moet u hiaten in de contouren vermijden, die kunnen worden geleid door de EMF met een magnetisch veld van bliksem om het uiterlijk van vonk en het mogelijke vuur van brandbare stoffen in het gebouw te voorkomen.

In gebouwen om de aangesloten apparatuur te plaatsen, wordt het aardgeleidersysteem uitgevoerd als een raster. Het raster voert zowel de grondfunctie als het elektromagnetische scherm van het gebouw uit. Op energiecentrales binnenshuis met industriële automatiseringsapparaten worden de wanden en het plafond afgeschermd met stalen platen, ramen en gaten voor airconditioning zijn gesloten met een kopernetwerk, de vloer wordt uitgevoerd uit elektrisch geleidende plastic. Het is noodzakelijk om aandacht te besteden aan de kwaliteit van de contacten in de aardingsketen.

In het artikel: Burleson J. Bedrading en aarding om problemen met de vermogenskwaliteit te voorkomen met industriële apparatuur// Textiel-, vezel- en filmindustrie Technische conferentie, 89 mei 1991. R. 5/15/6 De zaak wordt beschreven wanneer een slecht aangescherpte bout in het grondschakeling heeft geleid tot de mislukkingen van het systeem, de reden waarvoor enkele jaren werd doorzocht. Bij het ontwerpen van aarding kan de contacten van heterogene metalen niet worden gebruiktZodat gealknopleerde paren niet worden gevormd, die snelle corrosiepunten zijn.

Bij het installeren van de apparatuur in het gebouwde gebouw is het systeem van aardgeleiders in de regel al gemonteerd en is de band van de beschermende grond gescheiden door het gebouw.

Autonome aarding

Naar het systeem beschermende aarding Industriële faciliteit kan worden verbonden door energiecentrales die groot zijn aankoopstroom In de gronddraad. Daarom kan voor nauwkeurige metingen nodig zijn afzonderlijk land, uitgevoerd met behulp van kunstmatige aarding technologie in de grond. Een dergelijke aarding is verbonden met een gemeenschappelijke aarding van het gebouw op één punt met het oog op het gelijk maken van het potentieel tussen verschillende landen, wat belangrijk is wanneer de bliksemslagen zijn.

De tweede optie van autonoom, "schoon" land kan worden verkregen met behulp van een geïsoleerde draad, die nergens met de metalen structuren van het gebouw is verbonden, maar is verbonden met de hoofdterminal van de neutrale invoerinvoer in het gebouw. De band van een dergelijke aarding is gemaakt van koper, de doorsnede is ten minste 13 vierkante meter. mm.

Grondgeleiders

Geleiders die apparatuur met een aarding verbinden, moeten kort genoeg zijn om hun actieve en inductieve weerstand te verminderen. Voor efficiënte aarding op frequenties van meer dan 1 MHz moet de geleider korter zijn dan 1/20, en een betere 1/50 golflengte van de hoogste frequentieharmonische in het interferentiespectrum (zie ook gedeelte "Model van aarde"). Bij een frequentie van 10 MHz (golflengte van 30 m) en de lengte van de geleider is 7,5 m (1/4 van de golflengte), zal de module van zijn complexe weerstand bij de interferentiefrequentie gelijk zijn aan oneindigheid, dat wil zeggen, zo Geleider kan worden gebruikt als een isolator, maar niet voor de grond.

Als er filters in het automatiseringssysteem zijn voor de maximale frequentie van beïnvloeding van interferentie, kunt u de bovenste grensfrequentie van het filter nemen.

Om de daling van de spanning op de aarding te verminderen, is het noodzakelijk om de lengte ervan te verminderen. Inductieve weerstand van aardingsdraad Bij de interference frequentie is F:

XL \u003d 2 π F L L,

waar L. - de vermogensinductie van de draad, in standaardzaken gelijk aan ongeveer 0,8 μg / m, l. - Draadlengte.

Als de aardingsdraden in de buurt zijn, is er geen interferentie tussen wederzijdse inductantie, wat vooral essentieel is bij hoge frequenties.

Aardingsdraden mogen geen gesloten contouren vormen die ontvangers (antennes) van elektromagnetische tips zijn.

De aardgeleider mag geen andere metalen objecten aanraken, aangezien dergelijke willekeurige onstabiele contacten een bron van extra interferentie kunnen zijn.

Landmodel

Op basis van het bovenstaande kunt u het elektrische model van het aardingssysteem aanbieden dat is getoond in FIG. 1. Bij het opstellen van het model werd aangenomen dat het aardingssysteem bestaat uit aardelektroden die verband houden tussen een vaste aardingsbus, waaraan de grondplaat (terminal) is gelast. Aan de grondterminal is verbonden, bijvoorbeeld twee banden (twee geleider) aarding, waarop geaarde apparatuur op verschillende plaatsen is aangesloten.

Als aarding banden of aardingsgeleiders een van de ander sluiten, dan is er een magnetische verbinding met wederzijdse inductiecoëfficiënt m (Figuur 1).

Elke dirigent (banden) van het aardingssysteem heeft inductantie. Lulj weerstand Rij.en het wordt geleid door EMF Eij. Door elektromagnetische inductie. In verschillende delen van de aardingsbussen is de uitrusting van het automatiseringssysteem erop verbonden, dat interferentieturn levert in de aardband In21 ... In23veroorzaakt door beschreven in de sectie "Bronnen van interferentie op de band van de aarde" Redenen en stroomstroom die terugkeert naar de voeding via de landbus. In FIG. 1 is ook weergegeven weerstand tussen aarding elektroden Ronde En overloopstroom InzermiStroomt op aarde bijvoorbeeld met bliksemslagen of met een kortsluiting (K.Z.) naar het land van krachtige apparatuur.

Als een bandensignaal Aarding Het wordt tegelijkertijd gebruikt om het automatiseringssysteem aan te pakken (dit moet worden vermeden), dan is het noodzakelijk om rekening te houden met zijn weerstand. De weerstand van de koperdraad met een lengte van 1 m en een diameter van 1 mm is 0,022 ohm. In systemen industriële automatie Wanneer de locatie van de sensoren op een groot gebied, bijvoorbeeld in de lift of winkel, kan de lengte van de aardgeleider 100 m of meer bereiken. Voor een geleider zal een lengte van 100 m weerstand 2,2 ohm zijn. Met het bedrag van automatiseringssysteemmodules van de ene bron, gelijk aan 20, en het stroomverbruik van één module 0.1 en de spanningsdaling op de aardingsgeleiderweerstand bedraagt \u200b\u200b4,4 V.

Bij een frequentie van interferentie verhoogt meer dan 1 MHz de rol van inductieve weerstand van de aardingsketen, evenals de capacitieve en inductieve communicatie tussen de aardsecties. Aarding draden beginnen elektromagnetische golven uit te zenden en worden bronnen van ruis.

Bij hoge frequenties, de aardingsgeleider of het kabelscherm, gelegd parallel aan de vloer of de muur van het gebouw, vormt zich samen met gemalen metalen structuren met een lange rij met een golfweerstand van ongeveer 500 ... 1000 ohm, kortgesloten bij het einde. Daarom wordt de weerstand van de geleider voor hoogfrequente interferentie niet alleen bepaald door de inductie, maar ook verschijnselen die geassocieerd zijn met de interferentie tussen de invallende golf van interferentie en weerspiegeld van het grondeinde van de draad.

De afhankelijkheid van de module van de geïntegreerde weerstand van de aardgeleider tussen het punt van zijn aansluiting op geaarde apparatuur en het dichtstbijzijnde punt van de versterkte betonconstructie van het gebouw uit de lengte van deze geleider kan ongeveer worden beschreven door de formule voor de twee -Wire Transmission Air Line:

ZVX ≈ RB TG (2π L / λ),

waar Rv - Golfweerstand, L.- Grondgeleidende lengte, λ - Golflengte (λ ≈ c / f, met- Snelheid van licht in vacuo, gelijk aan 300.000 km / s, F.- Interferentiefrequentie).

De grafiek geconstrueerd volgens deze formule voor een standaard aardingsgeleider (scherm) met een diameter van 3 mm op een afstand tot de dichtstbijzijnde staaf van de versterkte betonfitting van het gebouw 50 cm (tegelijkertijd is de golfbestendigheid 630 ohms) , getoond in FIG. 2.

Merk op dat wanneer de lengte van de geleider 1/4 van de golflengte van de interferentie nadert, de weerstand heeft de neiging tot oneindig.

Aldus is de landband in het algemeen "Dirty" Aarde, de bron van interferentie heeft actieve en inductieve weerstand. Het is alleen uitgerust vanuit het oogpunt van bescherming tegen elektrische schokken, maar niet vanuit het oogpunt van signalering. Daarom, indien in de omtrek, inclusief de bron en ontvanger van het signaal, een deel van het "vuile" land omvat, wordt de interferentiespanning gevouwen met de spanning van de signaalbron en van toepassing op de invoer van de ontvanger (zie sectie " Geleidend indrukken ").

Soorten terreinen

Een van de manieren om de schadelijke effecten van de aardingsketens op het automatiseringssysteem te verzachten, is de afzonderlijke uitvoering van aardingssystemen voor apparaten die verschillende gevoeligheid hebben voor interferentie of interferentiebronnen van verschillende voeding dienen.

Afzonderlijke uitvoering van aardgeleiders stelt u in staat om ze uit te voeren verbinding met beschermende aarde op een gegeven moment. Tegelijkertijd zijn verschillende landensystemen de stralen van de sterren, waarvan het centrum contact is met de band van de beschermende aarding van het gebouw. Dankzij deze topologie gaat de interferentie van het "vies" land niet door op de bedrading van het "schone" land. Ondanks het feit dat aardingssystemen zijn gescheiden en verschillende namen hebben, zijn uiteindelijk allemaal met de aarde verbonden systeem van beschermende aarding.

De uitzondering is alleen "zwevend" land (zie sectie "Zwevende" aarde ").

Power Aarding

In automatiseringssystemen Elektromagnetische relais, micromoger-servomotoren, magneetventielen en andere apparaten kunnen worden gebruikt, wat de stroom van I / O-modules en controllers aanzienlijk overschrijdt. De stroomcircuits van dergelijke apparaten worden uitgevoerd door een afzonderlijk paar retineerbare draden (om te verminderen uitgezonden interferentie), Waarvan er een is verbonden met de beschermende aardbus. De algemene draad van een dergelijk systeem (meestal een draad die is verbonden met de negatieve uitgang van de voeding) is een vermogensgrond.

Analoog en digitaal land

Industriële automatiseringssystemen zijn analoog digitaal. Daarom is een van de bronnen van het analoge deel van het analoge deel de interferentie die is gecreëerd door het digitale deel van het systeem. Om de passage van interferentie door de aardingsketens te elimineren, wordt het digitale en analoog land uitgevoerd in de vorm van niet-gerelateerde geleiders, alleen met elkaar verbonden in één gemeenschappelijk punt. Daarvoor hebben I / O-modules en industriële controllers afzonderlijke conclusies van het analoge land (A.GND) en digitaal (D.gnd).

"Zwevend" land

Het "drijvende" land wordt gevormd in het geval wanneer de gedeelde draad van een klein deel van het systeem elektrisch wordt verwijderd uit de beschermende aardingsbus (dat is, met de grond). Typische voorbeelden van dergelijke systemen zijn batterijmeetinstrumenten, autoautomatisering, vliegtuig- of ruimtevaartuigsysteem. Het "drijvende" land kan worden verkregen en het gebruik van DC / DC of AC / DC-converters als de uitvoer van de secundaire voedingsbron erin niet is geaard. Met een dergelijke oplossing kunt u de geleidende tips volledig elimineren via de algehele gronddraad. Bovendien kan de toelaatbare Syphase-spanning 300 volt bereiken en meer, bijna 100 percentage wordt het onderdrukken van de passage van het eenvoudige systeem naar de uitvoer van het systeem, het effect van capacitieve interferentie wordt verminderd. Bij hoge frequenties van stromingen vermindert de laatste twee voordelen echter de laatste twee voordelen aanzienlijk.

Als het "drijvend" land wordt verkregen met behulp van elektroplerende inrichtingen op optocouplers en DC / DC-transducers, is het noodzakelijk om speciale maatregelen te nemen om laadaccumulatie in de containers tussen de aarde en de "drijvende" aarde te voorkomen, die tot een uitsplitsing kan leiden van optocouplers (zie secties "Galvanic Isolation"en "Statische elektriciteit"). Een voorbeeld van de vorming van "drijvend" land wordt getoond in FIG. 3.

Legende: Agnd. - analoog land; DGND.- digitale aarde; Gegevens.- informatiepoort van de module (in / uitvoergegevens); Dout.- Discrete uitgang; Legering- gelijkwaardige tank op de grond; Items- Lekstroom; Vpit- Terminal Power Supply Terminal.

De uitvoer van de AGND-module van de thermokoppelignalen is niet verbonden met de aarde. De voorwaardelijk getoonde opening in het beeld van de module symboliseert de galvanische kruising tussen de delen. Het analoge deel van de module heeft een equivalente tank op de grondlegering, die de capaciteit van de ingangscircuits op de grond omvat, de capaciteit van de printplaat aan de grond, de passagecapaciteit van de DC / DC van de converter en de optocouplers van de galvanische isolatie.

De omvang van deze container kan ongeveer 100 pf en meer zijn. Sinds de lucht en andere diëlektrics waarmee de containercontacten de legering niet oneindig elektrisch weerstand is, kan de capaciteit langzaam zijn, binnen enkele minuten of uren, laadt de huidige lekstroom op tot het potentieel van elektrofuncties, hoogspanningsstroom of potentieel geassocieerd met atmosferische elektriciteit (cm. secties "bliksem en atmosferische elektriciteit" en "statische elektriciteit").

Het potentieel op het "drijvende" land kan de spanning van de uitsplitsing van de isolatie van optocoules overschrijden en het systeem afleiden.

Als defensieve maatregelen, bij gebruik van het "drijvende" land, is het mogelijk om de verbinding van het "drijvende" deel van de grond te bevelen door de weerstand van de waarden van tientallen kiloom tot eenheden van mega. De tweede methode is het gebruik van batterijvoeding en informatietransmissie via een optische kabel.

Het "drijvende" land wordt vaker gebruikt in de technieken van kleine signalen en minder vaak - in industriële automatiseringssystemen .

Modellen van automatiseringssystemen

Voor verdere analyse en synthese van aardingssystemen is het noodzakelijk om de structuur van industriële automatiseringssystemen te vertegenwoordigen. Een dergelijke weergave geeft het model van typische analoge en discrete invoer- en uitvoermodules, gepresenteerd in FIG. 4, 5 en 6.

Deze cijfers gebruiken de volgende notatie: Agnd.- analoog land, DGND.- Digitale Aarde, GND.- Aarde van de voeding van de communicatiehaven, Gegevens.- informatiepoort van de module (in / uitvoer), AIN - analoge ingang, Dout.- Discrete output, DIN.- discrete ingang, Aout.- Analoge uitgang, VPIT - voedingsterminal; De kloof in het beeld van de module betekent galvanische isolatie tussen de onderdelen "gebroken". De analoge ingangs- en discrete uitgangsmodules zijn zonder galvaniserenisolatie (Fig. 4 A is een voorbeeld van het model van de CL8AI CL8AI van het bedrijf Nilap), met isolatie van analoge ingangen en zonder discrete uitgangen (Fig. 4 B - Voorbeeld van de Advantech Adam-4016 Module Model) en met gelijktijdig geïsoleerd zijn zowel analoge ingangen als discrete uitgangen (Fig. 4 V - een voorbeeld van het NL8TI-module-model van de Nijl AP).

Evenzo kunnen modules met discrete of telbare ingangen en discrete uitgangen zijn zonder galvaniserenisolatie (Fig. 5 A - een voorbeeld van het ADAM-4050 Advantech-module-model), met een ingangsisolatie (Fig. 5 B - een voorbeeld van de Advantech Adam4052 Module-model) en met isolatie Beide inputs en uitgangen (Fig. 5 V is een voorbeeld van het NL16DI-module-model van de Nijl AP).

Analoge uitgangsmodules worden meestal gemaakt met galvanische uitgangsisolatie (Fig. 6). Een ingangs- / uitgangsmodule kan dus maximaal drie verschillende terminals van de aarde bevatten.

In modellen in FIG. 4, 5 en 6 met het oog op vereenvoudiging worden niet weergegeven ingangsweerstand, die soms moet worden overwogen.

Galvanische isolatie

Galvanische isolatie De ketens zijn een radicale beslissing van de meerderheid van de grondgerelateerde problemen, en de toepassing ervan is daadwerkelijk de standaard geworden in industriële automatiseringssystemen.

Om Galvanic Junction (isolatie) uit te voeren, is het noodzakelijk om energie- en signaaloverdracht uit te voeren naar een geïsoleerd deel van de keten.

De energievoorziening wordt uitgevoerd door de ontkoppelende transformator (in DC / DC of AC / DC-transducers) of het gebruik van autonome stroombronnen (galvanische batterijen en batterijen). De signaaloverdracht wordt uitgevoerd door optocouplers en transformatoren, elementen met magnetische binding, condensatoren of vezels.

Om galvaniseren aan te brengen, is het automatiseringssysteem verdeeld in autonome geïsoleerde subsystemenWaartussen geen geleiders (galvanische aansluitingen) zijn. Elk subsysteem heeft zijn eigen lokale land. Subsystemen zijn alleen terrein om elektrische veiligheid en lokale interferentiebescherming te bieden.

Het belangrijkste nadeel van ketens met galvaniseren is verhoogd interferentieniveau van DC / DC-transducerWat echter voor laagfrequente circuits voldoende klein kan worden gemaakt met behulp van digitale en analoge filtering (zie de sectie "Interferentiekarakteristieken"). Bij hoge frequenties zijn de capaciteit van het aardsysteem en de capaciteit tussen de transformatorwikkelingen factoren die de voordelen van galvanisch geïsoleerde systemen beperken. Landcapaciteit kan worden verminderd door toe te passen optische kabel en het verminderen van de geometrische afmetingen van het galvanisch geïsoleerd subsysteem.

Een veel voorkomende fout bij het aanbrengen van galvanisch verre kettingen is de onjuiste interpretatie van het concept "Isolation Voltage". In het bijzonder, als de isolatiespanning van de invoermodule 3 kV is, betekent dit niet dat haar inputs onder de bedrijfsomstandigheden onder de hoogste spanning kunnen zijn.

Overweeg de methoden voor het beschrijven van de kenmerken van isolatie. In buitenlandse literatuur gebruiken drie normen hiervoor: Ul 1577, VDE 0884 en IEC 61010-01Maar in beschrijvingen van Galvanic Junction-apparaten worden niet altijd koppelingen gegeven. Daarom wordt het concept van "isolatiespanning" geïnterpreteerd in buitenlandse beschrijvingen van buitenlandse apparaten dubbelzinnig. Het belangrijkste verschil is dat we in sommige gevallen het hebben over spanning, die kan worden toegepast op de isolatie onbeperkte lange (werkspanning van isolatie), en in andere gevallen is het een testspanning (isolatiespanning), die op het monster wordt toegepast, Gedurende de tijd van 1 minuut naar verschillende microseconden. De testspanning kan 10 keer hoger zijn dan werken en is bedoeld voor versnelde tests tijdens het productieproces, aangezien de blootstelling aan isolatie ook afhankelijk is van de duur van de testpuls.

Tafel. 1 toont de verbinding tussen de werk- en test (test) isolatie-spanning volgens de standaard IEC 61010-01. Zoals te zien is uit de tabel, kunnen dergelijke concepten zoals bedrijfsspanning, constante, RMS of Peak-testspanning erg verschillen.

De elektrische sterkte van isolatie van binnenlandse automatiseringsmiddelen wordt getest door Gost 51350.of GOST R IEC 60950-2002Dat is, met een sinusoïdale spanning met een frequentie van 50 Hz gedurende 1 minuut bij een spanning, aangegeven in de bedieningshandleiding als een isolatiespanning. Bijvoorbeeld, met een testspanning van isolatie 2300 tot de bedrijfsspanning van isolatie slechts 300 V (tabel 1).

Bronnen van interferentie op de band van de aarde

Bronnen en oorzaken van interferentie kunnen bliksem, statische elektriciteit, elektromagnetische straling, "lawaaierige" apparatuur, 220 V-voeding, met een frequentie van 50 Hz, schakelbare netwerkbelastingen, tribo-elektriciteit, galvaniseren paren, thermo-elektrisch effect, elektrolytische processen, geleiderbeweging in een Magnetisch veld, enz.

Standaardisatie- en certificeringscentra in alle landen van de wereld staan \u200b\u200bniet toe dat de productie van apparatuur een bron van interferentie is onaanvaardbaar.

Het interferentieniveau kan echter niet gelijk zijn aan nul. In de praktijk zijn er in de praktijk vrij veel interferentiebronnen in verband met storingen of het gebruik van niet-gecertificeerde apparatuur.

In Rusland worden het toelaatbare niveau van interferentie en stabiliteit van apparatuur tot hun effecten genormaliseerd GOST R 51318.14.1, GOST R 51318.14.2, GOST R 51317.3.2, GOST R 51317.4.2, GOST R 51317.4.4, GOST R 51317.4.11, GOST R 51522, GOST R 50648.

Bij het ontwerpen van elektronische apparatuur om het interferentieniveau te verminderen, wordt een micromogene elementbasis gebruikt met minimaal voldoende snelheid, evenals het oefenen van de lengte van geleiders en afscherming.

Hekkenmerken

Het belangrijkste kenmerk van de interferentie is de afhankelijkheid van de spectrale dichtheid van de interferentie van de interferentie.

Interferentie beïnvloeden industriële automatiseringssystemen, heb een spectrum van nul frequentie naar de eenheden van Gigahertz (fig. 7). Interferenties die in de bandbreedte liggen van de analoge circuits hebben frequenties naar tientallen kilohertz. Digitale kettingen beïnvloeden de interferentie in de strip tot honderden megahertz. De obstakels van het Gigahertz-bereik van directe invloed op de automatiseringssystemen hebben echter niet, na het detecteren van niet-lineaire elementen, ze genereren low-frequentie-interferentie onder de grenzen van het waargenomen spectrum.

Bij signaleringscircuits en aardingscircuits van automatiseringssystemen is het volledige spectrum van mogelijke interferentie aanwezig. Alleen de interferentie wordt echter beïnvloed, waarvan de frequenties liggen in de bandbreedte van automatiseringssystemen. De gemiddelde vierkante waarde van de spannings (of de huidige) interferentie wordt bepaald door zijn spectrumbreedte:

waar: E2 (f) de spectrale vermogensdichtheid van interferentie, B2 / Hz is; FN en FB lagere en bovengrenzen van het interferentiespectrum. In het bijzonder hangt toe dat E2 (F) zwak afhangt van de frequentie, de verhouding is vereenvoudigd:

Om het effect van interferentie op het automatiseringssysteem te verkleinen, moet u de bandbreedte (FB - FN) analoge ingangs- en uitvoermodules van de bandbreedte (FB - FN) verkleinen. Bijvoorbeeld, als de tijdconstante van de sensor τ 0,3 s is, die ongeveer overeenkomt met de signaalbandbreedte

die beperking van de bandbreedte van de ingangsmodule van 0,5 Hz zal het interferentieniveau verminderen en daardoor de nauwkeurigheid van metingen verhogen, de aardingsvereisten, afscherming en installatie van het systeem verminderen. Het filter maakt echter een dynamische fout in de meetresultaten, afhankelijk van de frequentie (spectrum) van het ingangssignaal. Als een voorbeeld in FIG. 8 toont de afhankelijkheid van de meetfout van de RealLab-module! De NL-serie uit de frequentie: bij de frequentie van het ingangssignaal van 0,5 Hz (zoals in het overwogen voorbeeld), is de fout gemaakt door het filter -0,05%.

De krachtigste automatiseringssystemen is een belemmering met een frequentie van 50 Hz. Daarom, voor de onderdrukking gebruikt smalbandfilters, nauwkeurig geconfigureerd (met behulp van kwarts) naar de frequentie van 50 Hz. In FIG. 9 Als een voorbeeld wordt de amplitude-frequentierespons (frequentierespons) van een digitaal filter gebruikt dat wordt gebruikt in NL-analoge modules: het filter is zodanig geconfigureerd dat het 120 dB (met 6 bestellingen) interferentie met een frequentie van 50 verliest Hz. Opgemerkt moet worden dat de dynamische fout kenmerkend is voor alle bekende werkwijzen voor het verzwakken van de interferentie van de normale vorm, hoewel het vaak niet wordt aangegeven in de kenmerken van de analoge modules, die de gebruiker kan misleiden.

Met nog grotere traagheid van de sensoren of gecontroleerd systeem (bijvoorbeeld wanneer de sensor in de oven is, is de uitvoertijd van enkele uren), kunt u de vereisten van de interferentieniveau aanzienlijk verminderen door de procedure van meerdere metingen en extra digitale filtering in te voeren in de controller of computer. In het algemene geval, hoe langer de meettijd, hoe nauwkeuriger het signaal kan worden onderscheiden tegen de achtergrond van ruis.

Opgemerkt moet worden dat de aanwezigheid van een filter niet altijd bespaart van het effect van interferentie. Als bijvoorbeeld een hoogfrequente interferentie, vóór het invoeren van de invoermodule-ingang, wordt gedetecteerd of rechtgetrokken op niet-lineaire elementen, wordt een constante of laagfrequente component vrijgegeven uit het interferentiesignaal, dat niet langer kan worden verzwakt door het invoermodule-filter . Omdat niet-lineaire elementen bijvoorbeeld kunnen zijn, de contacten van heterogene metalen, beschermende diodes, stabiliden, varistoren.

Interferentie van het voedingsnetwerk

Voeding 220/380 V Met een frequentie van 50 Hz en voeding die erop is aangesloten, zijn bronnen van de volgende interferentie:

• achtergrondmet een frequentie van 50 Hz;
• spanningsemissies op de lozing van bliksem (fig. 10 A);
• korte termijn vervagende oscillaties bij het schakelen van inductieve belasting (fig. 10 b);
• hoogfrequente ruis((bijvoorbeeld, een belemmering van een werkend radio-station), opgelegd aan een sinusoïde van 50 Hz (fig. 10 V);
• infrang frequentieruisgemanifesteerd als instabiliteit in de tijd van de waarde van de gemiddelde gemiddelde waarde van de netspanning (Fig. 11);
• langetermijnverstoringen van de vorm van sinusoïden en harmonischen bij het sateren van de kern van de transformator en om andere redenen.

De redenen en bronnen van netwerkinterferentie kunnen lozijnen zijn van bliksem als de stroomvoorziening in de stroomlijn wordt ingevoegd, de elektrische apparaten, de elektrische apparaten, de elektrische toezichtsregelaars, relais, elektromagnetische kleppen, elektrische motoren, elektrische lasapparatuur, enz. Draaien.

De interferentiestroom stroomt op de totale draad van de voeding en de aarding (Fig. 12), waardoor een daling in de interferentievoeling op hun weerstand creëert, waarover deze in de volgende secties zal gaan (in Fig. 12 deze secties van de ketting wordt gemarkeerd in een vetlijn). De interferentiestroom is eigenlijk niet gesloten op het substation, maar door de interne weerstand van andere elektrische apparaten die zijn aangesloten op het elektrische netwerk, evenals via de kabelcapaciteit.

De meest significante interferentie in de aardingsbus van het netwerk 220 V (50 Hz) is de capacitieve stromen die door de capaciteit stroomt tussen de motorenwikkeling en zijn lichaam, stromingen tussen de netwerkwikkeling van de transformator en de kern, stromen door de condensatoren van netwerkfilters.

Het pad van de interferentiestroom door de capaciteit tussen de primaire wikkeling van de transformator en de geaard kernsparel3 wordt getoond in FIG. 12. Deze stroom stroomt ook door de gemeenschappelijke voeding en aarding.

De aanwezigheid van een container leidt tot het feit dat ongegrond elektrische apparaten worden "verslagen door een stroom". Bij afwezigheid van aarding is het potentieel van het metaalbehuizing van de instrumenten die is verbonden met het 220 V-netwerk van verschillende tientallen tot 220 V, afhankelijk van de lekweerstand tegen de aarde. Daarom moeten de instrumentbehuizingen in het 220 V-netwerk worden geaard.

Bij gebruik van DC / DC- en AC / DC-converters wordt een capacitieve en inductieve pers van zijn eigen generator van de converter aan de vijandelijke bron toegevoegd. Daarom is het in het algemeen het interferentieniveau op de algemene draad in DC / DC en AC / DC-transducers hoger dan in bronnen met een conventionele stroomtransformator, hoewel de passagecapaciteit van Spar1 in converters kan worden teruggebracht tot de PICOPARAD-eenheden in vergelijking met honderden van Picofrades voor gewone stroomtransformator.

Om interferentie in de stroombronnen te verminderen, worden afzonderlijke afscherming van de primaire en secundaire wikkelingen van de transformator gebruikt, evenals de scheiding van het signaal en de bodemgrond (fig. 13).

Bliksem en atmosferische elektriciteit

Bliksem is een van de gemeenschappelijke oorzaken van ongewenste overspanningen, mislukkingen en storingen in automatiseringssystemen. De lading die in de wolken is geaccumuleerd, heeft het potentieel van ongeveer een paar miljoen volt ten opzichte van het oppervlak van de aarde en is negatief. De duur van de lozing van de bliksem is een gemiddelde van 0,2 ° C, zelden tot 1 ... 1,5 S, de duur van de voorkant van de puls - van 3 tot 20 μs, de stroom is enkele duizenden versterkers en zelfs op tot 100 ka (fig. 14), de temperatuur in het kanaal dat 20.000 ° C bereikt, verschijnt een krachtig magnetisch veld en radiogolf. Bliksem kan ook worden gevormd tijdens stofstormen, sneeuwstormen, vulkanische uitbarstingen. De frequentie van schade aan de bliksem van gebouwen met een hoogte van 20 m en dimensies in termen van 100x100 m is 1 keer in 5 jaar, en voor gebouwen met maten van ongeveer 10x10 m - 1ping gedurende 50 jaar (RD 34.21.122-87 ).

Het aantal directe bliksemslagen naar de hoogte van 540 m van de Ostankino-televisietas is 30 opnames per jaar. Om te beschermen tegen directe blikseminslag, worden bliksemsystemen gebruikt, die bestaan \u200b\u200buit een pin (ritsscheidsrechter), die boven het gebouw, aarding is en hun dirigent verbindt. Het Lightning Conduction-systeem vormt een laag-imaginary pad om de bliksemstroom op de aarde door te geven en de structuur van het gebouw te overbruggen. Lightning Conduction moet zoveel mogelijk van het gebouw zijn om het effect van wederzijdse inductie te verzwakken, en tegelijkertijd dichtbij genoeg om het gebouw te beschermen tegen directe bliksem. Voor gebouwen met een groot deel van het dak zijn de bliksemsporen op het dak geïnstalleerd en combineren ze met stalen strips met aarding.

De aardnelheidsreiziger wordt afzonderlijk uitgevoerd van de beschermende aarding van het gebouw, maar elektrisch verbonden om de potentialen gelijk te maken en mogelijke intrinsicisten (RD 34.21.122-87) te elimineren.

Bliksemstroom, die langs de grond loopt, creëert een spanningsval erin, die de interface-stuurprogramma's kan uitvoeren als ze geen galvanisch knooppunt hebben en zich in verschillende gebouwen bevinden (met verschillende gronden).

In de hoogspanningslijnen wordt de lozing van bliksem geaccepteerd op de afschermingsdraad, die de ritssluiting in de grond inneemt door het aardmiddel. De afschermingsdraad wordt overfase draden getrokken, maar de fasedraden verminderen de EMF-puls als gevolg van het fenomeen van elektromagnetische inductie. Deze impuls passeert een transformatorstation waar het is verzwakt door vonklingsmachines. De resterende puls passeert in de consumentenlijn (fig. 10 A) en via de vermogenstransformator - in de aardingsketen van automatiseringssystemen (Fig. 12).

De Lightning-automatiseringssystemen worden beïnvloed door een elektromagnetische puls, die het elektroplerende afwijkingsinrichting kan uitvoeren en de draden van de kleine dwarsdoorsnede van de stroom veranderen, die wordt gegenereerd als gevolg van het fenomeen van elektromagnetische inductie. Het tweede natuurlijke fenomeen geassocieerd met een onweersbui is atmosferische elektriciteit. Het elektrische potentieel van de onweerswolk tijdens de regen kan tientallen miljoenen en zelfs tot 1 miljard volt zijn. Wanneer de spanning van het elektrische veld tussen de wolk en het oppervlak van de aarde 500 ... 1000 V / M bereikt, begint de elektrische ontlading met scherpe items (masten, pijpen, bomen, enz.).

De hoogspanning van het veld veroorzaakt door atmosferische elektriciteit kan de kosten in "drijvende" circuits beschadigen met een hoge isolatieweerstand ten opzichte van de grond van enkele duizenden volt en leiden tot een uitsplitsing van optocouplers in elektroplerende modules. Om te beschermen tegen atmosferische elektriciteit, moeten galvanisch geïsoleerde kettingen die geen laag op laag niveau naar de grond hebben, in een geaard elektrostatisch scherm worden geplaatst. In het bijzonder is atmosferische elektriciteit een van de redenen waarom industriële netwerken geplaveid zijn door afgeschermde gedraaide paar. Het kabelscherm moet alleen op één punt worden geaard (zie subsectie "aardingssignaalkabelschermen").

Opgemerkt moet worden dat bliksemlijnen die dienen te beschermen tegen directe blikseminrichting, de spanning van het elektrische gebied van atmosferische ladingen niet significant kunnen verminderen en de apparatuur niet beschermen tegen een krachtige elektromagnetische puls tijdens een onweersbui.

Statische elektriciteit

Statische elektriciteit vindt plaats op diëlektrische materialen. De omvang van de lading hangt af van de bewegingssnelheid van de wrijfinstanties, hun materiaal en de grootte van het contactoppervlak. Voorbeelden van wrijfinstanties kunnen zijn:

• riemaandrijving;
• transportband;
• synthetische kleding en schoenen op het menselijk lichaam;
• stroom van niet-geleidende vaste deeltjes (stof), gas of lucht door mondstuk;
• niet-geleidende vloeistofbeweging tank;
• autobanden die een niet-geleidende weg rijden;
• rubberrollen onder stoelen wanneer de stoelen worden verplaatst door niet-geleidende vloer.

De riemaandrijving bestaande uit een diëlektrische riem en twee katrollen is het meest voorkomende voorbeeld van een statische elektriciteitsgenerator.

Het potentieel van een statische lading op de riem kan 60 ... 100 kV, en de doorboorde luchtspleet - 9 cm bereiken. Daarom worden riemen bij explosieve industrie (liften, molens) gebruikt met geleidende additieven of metallisatie. Om kosten met riemen en andere elektrische artikelen te verwijderen, wordt een enthousiaste veer gemaakte metalen jakobsschelp of een borstel die betrekking heeft op een bewegend oppervlak wordt gebruikt.

Transportbanden worden geëlektrificeerd slechtere schijven als gevolg van lagere lintsnelheid.

Op de tweede manier vecht met statische elektriciteit Het is een installatie in de luchtbevochtiger van de binnenlucht om vochtigheid boven 50% te produceren.

Om de kosten op het menselijk lichaam te verminderen, wordt het gebruikt om de pols van werknemers, elektrisch geleidende vloeren, elektrisch geleidende kleding, lucht hydraterende.

Het resultaat van het optreden van statische elektrische ladingen kan een uitsplitsing zijn van invoercascades van meetsystemen, het uiterlijk van lijnen op elektrische monitoren, de overgang van triggers naar een andere staat, de foutstroom in digitale systemen, de isolatietest van galvanisch geïsoleerde kettingen met grotere weerstand tegen de grond, het ontsteking van het explosieve mengsel.

Om automatiseringssystemen te beschermen tegen storingen die worden veroorzaakt door statische elektriciteit, worden elektrostatische schermen gebruikt, verbonden met de schermgronding, evenals interface-converters met statische elektriciteitsbescherming (bijvoorbeeld, de NL_232C-interface-omzetter heeft bescherming tegen statische ladingen met een potentieel van maximaal ± 8 kV volgens IEC 1000 standaard -4-2).

Geleidende zakken

Geleidende posting- Dit is een belemmering die wordt overgedragen uit naburige elektrische circuits is niet door een elektromagnetisch veld, maar door de elektrische stroom te overbrengen volgens de geleiders die voor beide ketens, voornamelijk door middel van gemeenschappelijke gebieden van aarding of stroomcircuits zijn. Meestal is de bron van geleidende interferentie generatoren, een hoog stroomcircuit, een digitaal deel van analoog-naar-digitaal circuit, relais, DC / D- en AC / DC-transducers, stappenmotoren met gepulseerde kracht, krachtige ovens met PWM-controle, evenals interferentie van de netwerkvoeding die door het algemene grondgedeelte stroomt, en interferentie met de frequentie van de omzetting van ononderbroken voeding (UPS).

De meest typische reden voor het uiterlijk van geleidende interferentie in industriële automatiseringssystemen is onjuist voltooid.

Overweeg een voorbeeld (fig. 15). De stroomvoorziening van het digitale deel van de i-suppuding-module I POM passeert langs het totale gedeelte van de draad, dat de weerstand van de Robbout heeft en creëert een daling in de interferentiespanning door VP. Als de analoge ingang van de invoermodule onjuist is verbonden met de signaalbron (in FIG. 15 A getoond door de geboorde lijn) aan de ingang van de module wordt de som toegepast van de spanning van het gemeten signaal en de EU-interferentiespanning + VP.

Met een meer correcte aansluiting van de ingang van de "-" -module met een signaalbron (in figuur 15 A, toont het een dashelijn) aan de ingang van de module is er een syferme interferentie met VP, die, met onvoldoende Coëfficiënt van het SYPHAN-signaal, kan een fout maken in het meetresultaat. Om beide foutenbronnen te elimineren, moet de verbinding van het analoge en digitale land worden uitgevoerd op één gemeenschappelijk punt (fig. 15 B). In dit geval heeft de daling van de interferentiespanning op de aardgeleider geen invloed op het analoge deel van de module.

Elektromagnetische nodders

Elektromagnetische nodders Vanwege het fenomeen van elektromagnetische inductie: in een geleidend schakeling, dat zich in het elektromagnetische veld bevindt, verschijnt een inductiemiddel, als de contour open is of de inductiestroom is als de omtrek is gesloten. Bronnen van het elektromagnetische veld van interferentie kunnen een radiomodel zijn, een radiotelefoon, een radio-ingenieur, een radiostation, een cellulaire zender op het dak van een gebouw, een sprankelende motor, elektrische lasmachine, tram, fluorescentielampen, een thyristorregelaar , Computer, Televisie en radiostations, Mobiele telefoons, een digitaal deel van het meetsysteem, Regulatorrelais, Space Shortwall-straling, Lightning Strike, etc.

De bron van elektromagnetische interferentie kan ook een digitaal (discrete) automatiseringssysteem subsysteem zijn, zoals computer, relais, thyristors, krachtige uitgangen van discrete modules. Sterke bronnen van elektromagnetische interferentie zijn glasvezelzenders, terwijl ze een hoge stroom consumeren en werken bij hoge frequenties. Interferentie wordt geëmitteerd met behulp van willekeurige geleiders die een dipool of frame-antenne vormen. De dipoolantenne is een bron van een overwegend elektrisch veld in zijn omgeving, het raamwerk - de bron van het magnetische veld. In afstand van dergelijke bronnen van het dominante veld Nee, er is een transversale elektromagnetische golf. Echte systemen vormen een aantal stralende antennes bestaande uit geleiders, kabels en verschillende metalen oppervlakken.

Elektromagnetische interferentie is onderworpen aan alle geleidende onderwerpen, die in het onderhavige geval de rol van antennes spelen. Het vermogen van de geïnduceerde interferentie hangt af van het gebied van de contour bedekt met de geleider, of op de lengte van de draad. De hinder die in een dergelijke antenne is toevertrouwd, kan worden overgedragen aan signaalkettingen of grondschakeling, waardoor een stroom van fouten in digitale circuits of signaaloverdrachtsfout in analoog wordt veroorzaakt.

De meest voorkomende ontvangers van elektromagnetische interferentie zijn lange draden: grondketens, industriële netwerken (veldbus), kabels die sensoren en analoge ingangsmodules, informatiemecommunicatiekabels aansluiten. Lees meer over het beschermen van kabels van automatiseringssystemen van elektromagnetische interferentie. "Vermomde" ontvangers van elektromagnetische interferentie zijn metalen structuren in gebouwen: metalen rekken, ramen met een metalen frame, watertoevoerleidingen en bouwverwarming, beschermende contourgronding van het gebouw, enz.

De belangrijkste methoden voor het bestrijden van elektromagnetische overstromingen zijn om het gebied van de contour te verminderen, dat plaatsvindt, en het gebruik van een differentiële signaaltransmissiemethode in combinatie met gedraaide paren draden.

Maar zelfs in de lus met een klein gebied kan er een grote interferentie zijn als u de fout in Fig. 16: In het metalen frame van het rek (tabel) is er geen interferentie Ipom van bron I1die de spanning verder leidt Vpomin de tweede draai van de draad is dat, dat wil zeggen een transformatie van het interferentiesignaal door een kortgesloten beurt, gevormd door het rek van het rek.

Werkwijzen voor aarding

Aardtechnieken in industriële automatiseringssystemen verschilt sterk voor galvanisch verbonden en galvanisch verre ketens.

De meeste methoden die in de literatuur worden beschreven, verwijst naar galvanisch gerelateerde ketens, waarvan het aandeel onlangs aanzienlijk is afgenomen vanwege een scherpe daling van de prijzen voor DC / DC-transducers.

Aarding galvanisch gerelateerde ketens

Een voorbeeld van een galvanisch aangesloten keten is de aansluiting van de bron en ontvanger van het standaardsignaal 0 ... 5 V (fig. 17, 18).

Om te verduidelijken hoe correct het opzetten van aarding, overweeg dan de optie van onjuist (fig. 17) en de juiste (fig. 18) van de installatie.

In FIG. 17. De volgende fouten zijn toegestaan:

• de stroom van de krachtige belasting (DC-motor) stroomt langs dezelfde aardingsband als het signaal, waardoor een spanningsdruppel wordt gemaakt Vronen;
• gebruikte unipolaire schakeling op de signaalontvanger en niet differentieel;
• ingangsmodule zonder galvaniseren isolatie van digitale en analoge delen, dus de stroomstroom van het digitale deel dat de interferentie bevat, verloopt de uitvoer Agnd.en creëert een extra daling van de interferentievordering op het verzet R1.

Beselecteerde fouten leiden tot het feit dat de spanning bij de invoer van de ontvanger Vvcgelijk aan de som van de spanning van de Cigala Vvyen spanningsinterferentie VONE \u003d R1 · (UPIT + IM)

Om dit nadeel te elimineren, kunt u een koperbus van een grote dwarsdoorsnede als een aardgeleider gebruiken, maar het is beter om de grond te draaien zoals getoond in FIG. achttien:

namelijk:

• alle grondketens zijn op één punt verbonden (met interference-stroom IM R1);
• explorer Aarding van de signaalontvanger om aan hetzelfde gemeenschappelijk punt te bevestigen (terwijl deze actueel is Opgeven niet langer doorbereikt door weerstand R1en de spanningsval op de geleidingsweerstand R2. vouwt niet met de uitgangsspanning van de signaalbron Vvy).

De algemene regel van communicatie over de algehele gronddraad is de divisie van het land op analog, Digital, Power en beschermendmet hun daaropvolgende verbindingen alleen op één punt.

Bij het scheiden van de gronden van galvanisch gerelateerde schakelingen wordt een algemeen principe gebruikt: het aardingscircuit met een groot geluidsniveau moet afzonderlijk van de ketens met een laag geluidsniveau worden uitgevoerd, en zij mogen alleen in één gemeenschappelijk punt worden aangesloten.

Aardingpunten kunnen enigszins zijn als de topologie van een dergelijke keten niet leidt tot het uiterlijk van het "vies" land in het circuit, dat het bron- en ontvangersignaal omvat, en ook als gesloten contouren die elektromagnetische interferentie nemen niet in de grond worden gevormd circuit.

Het nadeel van de scheiding van aardleggers is een lage efficiëntie bij hoge frequenties, wanneer een grote rol wordt afgespeeld door de wederzijdse inductantie tussen de nabijgelegen grondgeleiders, die slechts galvaniseren verbindingen tot inductief vervangt, zonder problemen in het algemeen op te lossen.

De grote lengte van de geleiders leidt ook tot een toename van de aardingsweerstand, wat belangrijk is bij hoge frequenties.

Daarom wordt de aarding op één punt gebruikt bij frequenties tot 1 MHz, meer dan 10 MHz-aarding is beter op verschillende punten, en in het tussenbereik van 1 tot 10 MHz is het noodzakelijk om een \u200b\u200benkelpuntsschema te gebruiken als de langste Geleider in de grondketen is minder dan 1/20 van de golflengte van de interferentie.

Anders wordt een multipoint-regeling gebruikt. Aarding op één punt wordt vaak gebruikt in militaire en ruimtevaartapparaten.

Aarding galvanisch ontelukkige ketens

Een radicale oplossing van de beschreven problemen (Figa17 en 18) is het gebruik van galvaniserende isolatie met afzonderlijke aarding van digitale, analoge en krachtonderdelen van het systeem (fig. 19).

Het vermogensdeel wordt meestal geaard door de beschermende aardbus. Het gebruik van galvaniserende isolatie maakt het analoog en digitaal land in staat te delen, en dit elimineert op zijn beurt de stroom van interferentiesstromen van geweld en digitaal land.

Analoog land kan worden aangesloten op beschermende aarding door weerstand Ragnd. (Zie de secties "Drijvende" aarde "en" galvaniseren ") voor meer informatie.

Aardingssignaalkabelschermen

De transmissie van signalen op de kabel wordt in detail beschreven in het werk. Hier zullen we alleen de aarding overwegen bij het verzenden van een signaal over een gedraaide afgeschermde paar, aangezien deze zaak het meest typerend is voor industriële automatiseringssystemen.

Aangezien de lengte van de signaalkabel meestal tientallen en honderden meters is, moet het worden beschermd tegen een afwisselend magnetisch veld (het toepassen van gedraaide paar), elektrostatische ladingen en capacitieve automaten (afscherming).

Als de frequentie van de interferentie niet hoger is dan 1 MHz, moet de kabel aan de ene kant worden geaard. Als het van twee zijden (RIS20) is geaard, wordt een gesloten lus gevormd, die als antenne zal werken, die elektromagnetische interferentie (op de RIS20 wordt gebruikt, wordt het pad van de interferentie getoond door de stippellijn).

Interferentiestroom, passerend door het kabelscherm, wordt het gedempt op centrale kabeladers door middel van wederzijdse inductantie.

Als de aardingen van de aarding van de uiteinden van de kabel worden gescheiden door een significante afstand, kan er mogelijk een potentiële verschil zijn tussen hen, veroorzaakt door de zwervende stromingen in de grond of interferentie in de aardband.

De zwervende stromen zijn onderworpen aan geëlektrificeerd transport (trams, treinen van de metro- en spoorwegen), laseenheden, elektrochemische beschermingsinrichtingen, natuurlijke elektrische velden die worden veroorzaakt door filtratie van water in rotsen, diffusie van waterige oplossingen, enz.

De kabelspoort moet worden geaard uit de signaalbron. Als de grond van de zijde van de ontvanger wordt gemaakt, zal de interferentiestroom langs het pad in Fig. 21 Dash Line, dat is, door de capaciteit tussen de kabeladers, het creëren ervan en daarom is er geen interferentievordering tussen differentiële inputs.

Daarom is het noodzakelijk om de in het geheel van de bron van het signaal te mogen (fig. 22), in dit geval is er geen pad voor het passeren van een interferentie.

Als de signaalbron niet is geaard (bijvoorbeeld thermokoppel), dan kan het scherm aan beide zijden worden geaard, aangezien in dit geval de gesloten lus voor de interferentiestroom niet wordt gevormd.

Bij frequenties van meer dan 1 MHz neemt de inductieve weerstand van het scherm toe, en de stromingen van de capacitieve pompen creëren er een grote spanning druppel op, die kan worden overgedragen aan inwendige aderen door de tank tussen de laatste en de aderen.

Bovendien is op de lengte van de kabel, vergelijkbaar met de golflengte van de interferentie (de golflengte van de interferentie in een frequentie van 1 MHz 300 m, in een frequentie van 10 MHz - 30 m), neemt de weerstand van de pool toe (Zie het gedeelte "Model, Aarde"), dat scherp de interferentiespanning op koorts verhoogt.

Daarom moet bij hoge frequenties de kabelkoorts niet alleen aan beide zijden worden geaard, maar op verschillende punten tussen hen (RIS23).

Deze punten worden gekozen op een afstand van 1/10 golflengten van interferentie één van de andere. In dit geval zal een deel van de stroom door de kabel doorgaan Imini.het verzenden van geen interferentie naar de centrale kern door middel van wederzijdse inductantie.

De capacitieve stroom zal ook langs het pad worden getoond in FIG. 21, wordt echter de hoogfrequente component van de interferentie verzwakt. De keuze van het aantal kabelveldpunten is afhankelijk van het verschil van interferentievoringen aan de uiteinden van het scherm, de frequentie van interferentie, de vereisten voor bescherming tegen bliksemschokken of uit de waarden van stromen die in het evenement door het scherm stroomt van zijn aarding.

Als een tussenoptie kunt u gebruiken tweede aardingscherm door capaciteit (Fig. 22). Tegelijkertijd, met hoge frequentie, wordt het scherm aan beide zijden geaard, bij een lage frequentie - met één. Het is logisch wanneer de interferentiefrequentie groter is dan 1 MHz, en de kabellengte is 10 ... 20 keer minder dan de golflengte van de interferentie, dat wil zeggen wanneer het nog steeds niet in verschillende tussenpunten hoeft te worden gemalen.

De berekeningswaarde kan worden berekend door de formule Magnetron \u003d 1 / (2 · π · ƒ · xc)waar ƒ Topfrequentie van het interferentiespectrum, XS. - capacitieve weerstand van een aardingscondensator (aandeel van Ohm). Bijvoorbeeld, met een frequentie van 1 MHz-condensator met een capaciteit van 0,1 μF heeft 1,6 ohm-weerstand.

De condensator moet zeer frequentie zijn, met kleine zelfinductantie. Voor hoogwaardige afscherming in een breed frequentiespectrum wordt een dubbel scherm gebruikt (fig. 24).

Het binnenscherm wordt aan de ene kant geaard, van de signaalbronzijde om de doorgang van capacitieve interferentie langs het weg getoond in FIG. 21, en het externe scherm vermindert hoogfrequente tips.

In alle gevallen moet het scherm worden geïsoleerd om te voorkomen dat de willekeurige contacten met metalen voorwerpen en aarde zijn.

Merk op dat de interferentiefrequentie de frequentie is die gevoelige inputs van apparaten van automatiseringssystemen kunnen waarnemen. In het bijzonder, als de ingang van de analoge module een filter heeft, dan wordt de maximale frequentie van interferentie die moet worden overwogen wanneer afscherming en grond wordt bepaald door de bovengrensfrequentie van de filterbandbreedte.

Aangezien zelfs met de rechterweg, maar de lange hindlinekabel passeert door het scherm, vervolgens om een \u200b\u200bsignaal te verzenden naar een grote afstand of met verhoogde meetvereisten, moet u een signaal in digitale vorm of nog beter door de optische kabel verzenden. Hiervoor kunt u bijvoorbeeld analoge ingangsmodules reallab gebruiken! NL-serie of Adam-4000. en glasvezel-interface-converters RS-485, bijvoorbeeld, type SN-OFC-ST62.5 / 125 NILE AP of ADAM-4541/4542+ bedrijven Advantech.

Aarding van de schermen van kabels van automatiseringssystemen op elektrische onderstations

Op de elektrische onderstations op het algemene (scherm) van het automatiseringssysteem van het automatiseringssysteem, gelegd onder hoogspanningsdraden op de begane grond en geaard aan één zijde, kan de spanningswaarde van honderden volt worden geleid tijdens het schakelen van de huidige schakelaar. Daarom wordt het kabellam voor het doel van elektrische veiligheid van twee kanten geaard.

Om te beschermen tegen elektromagnetische velden met een frequentie van 50 Hz, wordt het kabelscherm ook van beide kanten gemalen. Dit wordt gerechtvaardigd in gevallen waarin het weet dat de elektromagnetische punt met een frequentie van 50 Hz groter is dan de punt die wordt veroorzaakt door de stroom van de nivellerende stroom door de overall.

Grondkabelschermen voor Lightning Protection

Om te beschermen tegen het magnetische gebied van bliksem, moeten de signaalkabels van automatiseringssystemen buitenlocatie worden gelegd in metalen leidingen van ferromagnetisch materiaal, bijvoorbeeld staal. Pijpen spelen de rol van een magnetisch scherm. Het is onmogelijk om roestvrij staal te gebruiken omdat dit materiaal niet ferromagnetisch is. Pijpen zijn verpakt onder de grond, en met de grondlocatie moeten ze rond elke 3 meter worden geaard. De kabel moet worden afgeschermd en het scherm is geaard. Aarding Het scherm moet zeer hoge kwaliteit worden geproduceerd met minimale weerstand tegen de grond.

In het gebouw is het magnetische veld verzwakt, als het gebouw wordt versterkt, en niet verzwakt als het baksteen is. De radicale oplossing voor de problemen van bliksembescherming is het gebruik van een glasvezelkabel, die al verdacht is en gemakkelijk is verbonden met de Rs.485-interface.

Differentiële meetgrond

Als de bron van het signaal geen weerstand tegen de grond heeft, wordt de "drijvende" ingang gevormd tijdens de differentiële dimensie. De "drijvende" entree kan een statische lading zijn van atmosferische elektriciteit (zie ook secties "bliksem en atmosferische elektriciteit", "drijvende aarde") of de ingangsstroom van de lekkage van de operationele versterker.

Om de lading en stroom op de grond te verwijderen, bevatten de potentiële ingangen van de analoge ingangsmodules meestal in de weerstanden met weerstand van 1 tot 20 MΩ die de analoge ingangen van de aarde verbinden. Echter, met een groot niveau van interferentie of een grote impedantie van de signaalbron, kan zelfs de weerstand van 20 MΩ onvoldoende zijn en dan is het noodzakelijk om bovendien externe weerstanden te gebruiken met een denominer van Dozents Com met 1 MΩ of condensatoren met hetzelfde weerstand bij de interferentiefrequentie (fig. 25).

Grond intelligente sensoren

Onlangs zijn de zogenaamde intelligente sensoren die een microcontroller bevatten voor lineariseerkarakteristiek van de sensorconversie-eigenschappen op grote schaal verkregen. Intelligente sensoren geven een signaal in digitaal of analoog formulier.

Vanwege het feit dat het digitale deel van de sensor wordt gecombineerd met analoog, heeft met onjuiste aarding het uitgangssignaal een verhoogd geluidsniveau.

Sommige sensoren, zoals Honeywell, hebben een DAC met een stroomuitvoer en vereisen daarom de aansluiting van de externe belastingsweerstand van de orde van 20 COM, dus het bruikbare signaal in hen wordt verkregen in de vorm van een spanning die op de belastingweerstand valt wanneer de sensoruitgang stroom stroomt.

Overweeg een voorbeeld (fig. 26).

Stressspanning is: VNA \u003d VOUT - Инэгр · R1 + I2 · R2,

dat is, het hangt af van de stroom I2.die een stroom van digitaal land omvat. De stroom van het digitale land bevat ruis en beïnvloedt in overeenstemming met de resulterende formule de stress op de belasting. Om dit effect te elimineren, moet het grondschakeling worden uitgevoerd zoals getoond in FIG. 27. Hier gaat de stroom van digitaal land niet door via weerstand R21 En daarom veroorzaakt geen geluid in de spanning van het signaal bij de belasting.

Aardingskasten met automatiseringssystemen

Installatie van kasten met apparatuur moet rekening houden met alle eerder geschetste informatie. Het is echter onmogelijk om van tevoren te zeggen, welke vereisten verplicht zijn, die niet zijn, aangezien een reeks verplichte vereisten afhangt van de noodzakelijke nauwkeurigheid van metingen en uit de omliggende elektromagnetische omgeving.

In FIG. 28 toont een voorbeeld waarin elk verschil van FIG. 29 verhoogt de waarschijnlijkheid van digitale onderdelenfouten en verslechtert een analoge fout.

In FIG. 28 De volgende "onjuiste" verbindingen worden gemaakt:

• de aarding van de kasten is gemaakt op verschillende punten, dus de potentialen van hun land zijn verschillend (Fig. 17 en 18);
• kasten zijn onderling verbonden, die een gesloten circuit in het grondschakeling creëert (zie Fig. 16, evenals secties "beschermende aarding van gebouwen", "grondgeleiders" en "elektromagnetische toppers");
• de geleiders van de analoge en digitale landen in de linker kast op het grote perceel zijn parallel, dus inductieve en capacitieve fittingen van digitaal land kunnen op het analoge land verschijnen;
• uitgang GND.de voeding is verbonden met de behuizing van de kast in het dichtstbijzijnde punt, en niet op de grondaansluiting, derhalve, boven het kabinetcase stroomt de interferentiestroom door de stroomvoorzieningstransformator (Fig. 12 en 13);
• een enkele voeding wordt gebruikt voor twee kasten, die de lengte en inductantie van de aardgeleider verhoogt;
• in de rechter kabinet zijn landconclusies verbonden, niet op de gemalen terminal, maar rechtstreeks op het kabinetcase. In dit geval wordt het kabinetcase de bron van de inductieve punt op alle draden die langs zijn muren passeren;
• in de rechterkast in de middelste rij is het analoge en digitale grond rechtstreeks aangesloten bij de uitvoer van de blokken, die onjuist is (Fig. 17, 18, 19)

De vermelde nadelen worden geëlimineerd in FIG. 29.

Een extra versterking van de bedrading in dit voorbeeld zou zijn om een \u200b\u200bafzonderlijke aardingsgeleider voor de meest gevoelige analoge ingangsmodules te gebruiken.

Binnen het kabinet (rack) is het raadzaam om analoge modules afzonderlijk te groeperen, digitaal - afzonderlijk, zodat bij het leggen van draden in het kabelkanaal de lengte van de parallelle passage van de circuits van digitale en de analoge landen vermindert.

Aarding in gedistribueerde besturingssystemen

In de besturingssystemen verdeeld op een bepaald terrein met karakteristieke afmetingen in tientallen en honderden meters, kunt u geen invoermodules gebruiken zonder een galvaniseerknooppunt. Alleen elektroplerende kruispunt stelt u in staat om ketens met verschillende potentialen op punten te verbinden.

Kabels die buitengebieden moeten worden beschermd, moeten worden beschermd tegen magnetische pulsen die ontstaan \u200b\u200btijdens een onweersbui (zie "Bliksem- en atmosferische elektriciteit" -secties, "Aardingsschermen van kabels voor bliksembescherming"), en van magnetische velden die verschijnen bij het schakelen van krachtige ladingen (zie "Schermen" van automatiseringssystemen op elektrische onderstations "). Speciale aandacht moet worden besteed aan de aarding van het kabelscherm (zie "Aarding signaalkabelschermen" sectie)

Een radicale oplossing voor een territoriaal gedistribueerd controlesysteem is de verzending van informatie over optische vezel of radiokanaal.

Geen slechte resultaten kunnen worden verkregen door te weigeren informatie over de analoge normen over te dragen ten gunste van digitaal. Hiervoor kunt u de bijbehorende modules gebruiken om gedistribueerde besturingssystemen te bouwen, zoals de ADAM-4000- of NL-serie. De essentie van deze aanpak is dat de invoermodule in de buurt van de sensor wordt geplaatst, waardoor de lengte van de draden met analoge signalen wordt verminderd, en het signaal wordt verzonden naar het digitale kanaal in de PLC.

Een verscheidenheid aan een dergelijke aanpak is het gebruik van sensoren met ADC en digitale interface die erin is ingebracht. Dergelijke sensoren hebben nu onder producten van vele bedrijven, zoals Pepperl + Fuchs, Siemens, Omron et al.; Dergelijke sensoren van de reeds genoemde NL-serie worden geproduceerd, zoals NL-1DT100-vochtigheidssensor.

Aarding van gevoelige meetketens

Voor het meten van ketens met een hoge gevoeligheid in een slechte elektromagnetische sfeer, geven de beste resultaten het gebruik van "drijvend" land (zie sectie "drijvende aarde") samen met batterij aangedreven en overdracht van informatie over vezels.

De basis van de uitvoerende uitrusting en rijdt ACS TP

PULSE CONTROLE MOTORENVOERINGSCIRCUITS, SERVO Motormotoren, PWM-besturingsapparaten moeten gedraaid paar worden gemaakt om het magnetische veld te verkleinen, evenals afgeschermd om de elektrische component van de geëmitteerde interferentie te verminderen.

Het kabelscherm moet aan één kant worden geaard.

Verbindingscircuits van sensoren Dergelijke systemen moeten in een afzonderlijk scherm worden geplaatst en zijn, indien mogelijk, ruimtelijk ver weg van de actuators.

Aarding in industriële netwerken

Interface-gebaseerd industrieel netwerk RS-485 Uitgevoerd gedraaid paar Met verplichte toepassing galvanische knooppuntmodules (Fig. 30).

Voor kleine afstanden (ongeveer 10 m), bij afwezigheid van in de buurt van interferentiebronnen, kan het scherm niet worden gebruikt. Op lange afstanden (de norm kan de lengte van de kabel op 1,2 km) het verschil in de potentialen van de aarde in de punten van elkaar verwijderd, kunnen verschillende eenheden bereiken en zelfs tientallen volt (zie de aarding van de screens van de signaalkabel " sectie).

Daarom, om de stroom van het huidige scherm te voorkomen dat deze potentialen niveaus, moet het kabelscherm alleen op één punt worden geaard (onverschillig voor welke). Het voorkomt ook het uiterlijk van een gesloten lus van een groot gebied in een grondschakeling, waarin de stroom van een grote waarde kan worden geleid door elektromagnetische inductie wanneer de bliksemschokken of het schakelen van krachtige ladingen.

Stroom door middel van wederzijdse inductantie brengt het centrale paar EMF-draden op, dat kan falen van de poortdrivers-chip.

Bij gebruik van een niet-afgeschermde kabel kan een grote statische lading (enigszins kilovolt) worden geleid door atmosferische elektriciteit, die in staat is om elementen van de Galvanische kruising te vergroten. Om dit effect te voorkomen, moet het geïsoleerde deel van het galvanische knooppuntapparaat door weerstand worden geaard, bijvoorbeeld 0,1 ... 1 MΩ.

Weerstand getoond in FIG. 30 slaglijn, vermindert ook de kans op een uitsplitsing van schade aan aarding of een grote weerstand van galvanische isolatie in het geval van het aanbrengen van een afgeschermde kabel.

De beschreven effecten in Ethernet-netwerken met een coaxiale kabel worden bijzonder sterk gemanifesteerd wanneer, bij het aarden op verschillende punten (of afwezigheid van aarding), verschillende netwerkethernet-printplaten falen tijdens een onweersbui.

In de Ethernet-netwerken met een kleine bandbreedte (10 Mbps), moet de schermgrond slechts op één punt worden uitgevoerd. In Fast Ethernet (100 Mbps) en Gigabit Ethernet (1 Gbit / s), moet de schermgronden op verschillende punten worden uitgevoerd, met behulp van de aanbevelingen van de sectie "Aarding van het signaalkabelschermen".

Het is noodzakelijk om de regels uit dit gedeelte te volgen en bij het leggen van een kabel in een open gebied.

Aarding op explosieve industriële faciliteiten

Bij de explosieve industriële faciliteiten bij het installeren van aarding is het soldeeringssolderen niet toegestaan \u200b\u200bom het solderen voor het searderen samen te gebruiken, omdat het mogelijk is om de contactdrukvliegtuigen in schroefvlakken in schroefklemmen te verzwakken.

Interfacekabelscherm RS-485 Aarding op één punt buiten de explosieve zone. Binnen een explosieve zone moet het worden beschermd tegen toevallig contact met de geleider. Intrinsiek veilige ketens mag niet worden geaard als dit niet vereist dat de werkomstandigheden van elektrische apparatuur ( Gost r 51330.10, P6.3.5.2).

Intrinsiek veilige ketens Moet zodanig worden gemonteerd dat de tips van externe elektromagnetische velden (bijvoorbeeld van het dak van het radiozendergebouw, van luchtleidingen van stroom of nabijgelegen kabels voor het verzenden van hoge vermogen) geen gevaarlijke spanning of stroom in intrinsiek hebben veroorzaakt veilige schakelingen.

Dit kan worden bereikt door intrinsiek veilige schakelingen uit de bron van elektromagnetische tip te verwijderen of te verwijderen.

Bij het leggen in een gedeelde balk of kanaal moeten kabels met sprankelende en intrinsiek veilige ketens worden gescheiden door een tussenlaag van isolatiemateriaal of geaarde metalen partitie. Er is geen scheiding vereist als kabels met een metalen schaal of het scherm worden gebruikt.

Aarding metalen structuren mogen geen pauzes en slechte contacten onderling hebben, die tijdens een onweersbui kunnen worden gewist of bij het schakelen van krachtige uitrusting.

Bij explosieve industriële faciliteiten is het overwegend elektrische distributienetwerken met een geïsoleerde neutrale, om de mogelijkheid te elimineren om te vonken wanneer de fase kortsluiting aan het land is en reageert op bescherming voor isolatiebeschadiging.

Om OT te beschermen. statische elektriciteit Gebruik de grond die in het juiste gedeelte wordt beschreven. Statische elektriciteit kan het ontsteking van een explosief mengsel veroorzaken. Bijvoorbeeld, met de capaciteit van het menselijk lichaam 100 ... 400 pf en het laadvermogen van 1 kV, zal de vonkontlading energie uit het menselijk lichaam 50 ... 200 ICD zijn, die voldoende kan zijn om het explosieve mengsel te ontsteken van IIC-groep (60 μJ).

Verificatie van aarding

Om aardingsproblemen te detecteren, worden oscilloscopen met "drijvende" (batterij) voeding en recorders gebruikt.

De recorders helpen om slechte ("ritselen") contacten te vinden in de keten van aarding en voeding van apparatuur, zelden opkomende mislukkingen in automatiseringssystemen. Om dit te doen, regelt het gebruik van een meerkanaals computerrecorder de parameter die belangen, de spanning in het stroomspanningscircuit, in de voeding 220 V en het spanningsverschil tussen verschillende punten van het aardingssysteem. Doorlopende opname van proces- en spanningsparameters stelt u in staat om een \u200b\u200bcausale relatie tussen de mislukkingen van de technologische parameters en spanningsemissies in de stroom- en aardingsketen vast te stellen.

Oscilloscopen met "drijvende" bevoegdheden stellen u in staat om de grootte en frequentie van interferentie op de grondaansluitingen in de montagekasten van automatiseringssystemen te regelen, het niveau in te schatten en de bron van het magnetische veld van interferentie te vinden met behulp van een antenne van verschillende beurten van de draad verbonden met de oscilloscoop.

Viktor Denisenko, Employee Neil AP Dit artikel is gepubliceerd in het tijdschrift "Stah" nr. 2 voor 2006

10.17. Toegang van de aarding tot een dienst-technisch gebouw kan worden uitgevoerd door een stalen geleider met een diameter van ten minste 6 mm, een harnas van drie stalen gegalvaniseerde draden met een diameter van ten minste 5 mm elk, vermogen- of bedieningskabel met aluminiumkabel met aluminium kernen met een dwarsdoorsnede van ten minste 25 mm. Stalen geleiders worden rechtstreeks aan de aarding gelast. Aluminium aderen van stroom- of bedieningskabels zijn verbonden met een stalen band met behulp van een stalen aluminium overgangsinzetstuk, één uiteinde is vooraf geteld (gecoat met laag aluminium). Het overgangsinzetstuk op de plaats van de aardingsinrichting wordt gelast met een ongeëvenaard onderdeel aan de contourverbindingsbus en een opgelegde aan aluminium kabeladers. De verbindingssite van de kabelkabel met tweemaal een overgangsinzetstuk is gecoat met glyfthalemail en komt binnen een gietijzeren koppeling in die wordt gegoten door een bitumenmassa.

Pas de volgende verbindingstechnologie toe. Het ene uiteinde van de stalen strip wordt geluisterd op een afstand van 90 mm, vervolgens wordt de uitgebreide aluminium tip gemaakt onder de kabel van het vereiste gedeelte. Little ritsen en tip worden getikt door drie bouten en de gezamenlijke plaats pikt. De stalen strip is aan de contourverbindingsstrip gelast en de kabeladers worden in de punt ingevoegd en de persklemmen op 5-6 plaatsen worden ingedrukt. Aan het einde van de docking wordt de locatie van de stalen strip en de punt geplaatst in de gietijzeren MCH-70-koppeling en goot een bitumenmassa.

10.18. In het geval dat het project niet voorziet in de aarding van aardingsbanden in gebouwen, is de aarding van de apparatuur als volgt noodzakelijk. Eén doorlopende geleider van het hoofd van aardingsgeleiders die uit de grond of vanuit het paneel van drie landen komen, maakt verbinding met de grondbouten van alle extreme statistieken, waarbij een ring wordt gevormd die wordt gesloten voordat de geleider aansluit op de eerste post; Andere continue geleiders zijn verbonden met de bouten van het aardingsvoeding, bedieningspaneelsecties en een scorebord op afstand.

Aarding De stations van één rij is gemaakt in overeenstemming met clausule 10.16. Aansluitende geleiders die de gastheren van één rij dragen, evenals geleiders die afkomstig zijn van TC-transformatoren, kabelkasten en andere apparatuur tot aardgeleider die uit aarding afkomstig is, wordt gemaakt met behulp van bouten kristallen klemmen.

10.19. Sequentiële verbinding met een aardingsgeleider van verschillende aardingsstatistieken, vermogenspanelen, paneelsecties en andere apparatuur zijn verboden.

10.20. Voor het aarden van de SCB-postapparaten is het verboden om verwarmingspijpen, rails, schelpen en kabelpantser te gebruiken.

Aarding beschermende aardgeleiders bij het leggen in het gebouw moeten worden geïsoleerd van andere aardingsgeleiders, kabels en metalen structuren.

Aarding van lichtbruggen, consoles, verkeerslichten, relaiskasten in gebieden van spoorwegen met elektrotherapie en autonome brander

In gebieden van spoorwegen met elektrotrederingsconstante en wisselstroom

10.21. Aarding van de metalen delen van de lichtbruggen en consoles, verkeerslichten en relaiskasten worden gemaakt door ze te bevestigen aan de middelste conclusies van Transformers 'Travel Choke.

In gevallen waarin er geen gasklepstransformatoren in de buurt is, verbindt de aardingsgeleider verbinding met de tractierail met behulp van een speciale klembeugel.

Metalen uitrusting van verkeerslichten op versterkte betonnen masten moet worden onderling verbonden door aardgeleiders (fig. 53 en 54).

https://pandia.ru/text/80/297/images/image071_4.gif "breedte \u003d" 463 "hoogte \u003d" 596 src \u003d "\u003e

Fig.54. Aarding van de apparatuur van verkeerslichten op een versterkte beton gecentrifugeerde mast 10 m lang

Een kruispunt van een lichtbrug of een graanconsole-grondgeleider zijn verbonden met de trap.

De aardgeleider die uit de middelste uitgang van de reisportetransformator naar de transformator komt met een metalen mast of relaiskast is verbonden onder de moer van een van de bouten voor het bevestigen van het verkeerslicht op de basis of onder het hoofd van de relaiskastmontage bout op de basis. De aardgeleider komt uit de gemiddelde uitgang van de reisgorteltransformator naar het verkeerslicht met een versterkte betonnen mast, een lichtbrug of een console, verbindt onder de moer van de bout, gelast aan de onderkant van de trap.

Bij het aarding van een aantal staande relaiskast en verkeerslichten is de aardingsgeleider van de gemiddelde uitvoer van de track choke-transformator verbonden onder het hoofd van de bevestigingsbout van de relaiskast; De aarding van het verkeerslicht wordt uitgevoerd door een aardingsgeleider, openlijk gelegd tussen het verkeerslicht en het relaiskast.

Om de betrouwbaarheid van aarding van metaalstructuren van lichtbruggen langs het rek te verhogen, is een tweede aardingsgeleider geplaveid. Het ene uiteinde van deze dirigent is gefixeerd met een bout die aan de dwarsbalk van de brug is gelast, en de andere gaat naar de gemiddelde uitvoer van de Transformer Gashendel. De outpit is gelast aan een aardingsgeleider. In de aanwezigheid van twee koppen, d.w.z. met gepaarde brugrekken zijn de edities van beide adopties gelast.

Duplicatie van aardingconsole wordt op dezelfde manier uitgevoerd met duplicatie van de aarding van de verlichtingsbrug. In dit geval verbindt de aardingsgeleider verbinding met de bout, gelast aan de bodem van het consolerrek.

10.22. Een ronde staal moet worden gebruikt met een diameter van ten minste 12 mm in gebieden met een elektrotherapie DC en ten minste 10 mm in gebieden met een elektrotherapie van wisselstroom. De uiteinden van de aardgeleider voor het verbinden onder de bout moeten een stripijzeren tip of ring hebben (fig.55).

0 "Style \u003d" Border-Collapse: Collapse "\u003e

10.26. In de relaiskast moeten de clips voor het aarding van de arrestanten worden bevestigd aan de metalen behuizing van de relaiskast met een koperen geleider met een dwarsdoorsnede van ten minste 20 mm.

In gebieden van spoorwegen met autonome last

10.27. Relaiskasten worden geaard door een metalen kastbehuizing aan te sluiten met een aardingsinrichting van een kabeldoos.

Als een verbindingsdraad is het noodzakelijk om de rotte metalen omhulsel en de kabelpantal te gebruiken, gelegd tussen de relaiskast en de kabelkast.

Een koperen aardingsdraad met een diameter van ten minste 20 mm wordt gesoldeerd aan de plaats van aansluiting van pantser en kabelschaal en maakt verbinding met de metalen behuizing van de relaiskast en de kabelbox.

Met kabels zonder metalen schaal kan deze verbinding worden uitgevoerd door een harnas van drie stalen gegalvaniseerde draad met een diameter van 5 mm. Kabelboom is in de grond gepaard met een diepte van ten minste 30-40 cm en is verbonden met aardgeleiders van de aardingskabelbox met een laagspanningskabel op een afstand van ten minste 0,4 m boven het grondoppervlak.

Bevestiging moet worden gemaakt door elektrisch of thermisch lassen of met metalen klemmen.

10.28. Om de potentialen die voortvloeien uit de huidige genererende delen van het signaal- en reisinrichtingen van het automatische blokkering, automatisch locomotief en overgangsalarm, is het noodzakelijk om de metalen onderdelen van de verkeerslichten of licht te combineren met metalen onderdelen van de verkeerslichten te combineren Bruggen en consoles naar gemalen jumpers.

Aardingskabelboxen

10.29. Voor aardingskabelboxen worden typische aardingsinrichtingen gebruikt, bestaande uit één stalen staaf met een diameter van ten minste 20 mm, een lengte van 2,5 m - de aarding en de aardgeleider die eraan is gelast van twee geretourneerde stalen gegalvaniseerde draad met een diameter van 5 mm. Om de aarding en pakking te installeren, moet de grondgeleider worden getest door een diepte van ten minste 0,6 m.

10.30 uur. Een algemene aardapparaat is toegestaan \u200b\u200bvoor het aarding van laagspannings- en hoogspanningsapparatuur van de vermogenssteunen van hoogspanningssignaallijnen van automatische blokkering, uitgerust met bescherming die werkt op afsluiten met single-fasen Aardse sluitingen.

Met een algemene aarding, de afdaling naar het van hoogspanning (spanning boven 1 kV) en laagspanning (maximaal 1 kV) -apparatuur moet worden gescheiden en gelast aan verschillende aardingsstaven of (in het geval van een diepe aarding) één staaf, maar op verschillende plaatsen.

10.31. De aardgeleider is samengevat tot de steun langs de onderkant van de geul, het is geplaveid langs de steun en maakt verbinding met de aardingsbout van de kabelkast. Aan de houten steun wordt de aardingsgeleider vastgemaakt met beugels en tot versterkte beton - klemmen van de draad met een diameter van 2,5-4 mm, geïnstalleerd op een afstand van 0,5-0,6 m van elkaar.

10.32. De weerstand van aardingsinrichtingen mag de waarden in Tabel 39 niet overschrijden.