تأريض الأجهزة وتدريعها وحمايتها من الصواعق: مصدر أعطال يُستهان به

تأريض الأجهزة وتدريعها وحمايتها من الصواعق: مصدر أعطال يُستهان به

قد تنشأ انحرافات القراءة أو أعطال الاتصال المتقطعة من الأسلاك أو الربط أو جودة التغذية أو التعرض للاندفاعات العابرة. شخّص التركيب كاملاً قبل استبدال المرسل. وميّز أثناء المراجعة بين التأريض الوقائي ومرجع الإشارة وتدريع الكابل.

افصل بين مفهوم الربط الوقائي ومرجع الإشارة

يحدّ الربط الوقائي من جهود اللمس الخطرة ويوفر المسار المطلوب لتيار العطل. أما مرجع الإشارة وتدريع الكابل فلكل منهما وظيفة مختلفة. وقد تخلّ فروق المرجع بالإشارة عندما يدخل تيار غير مرغوب في دائرتها أو تتجاوز الواجهة حد الجهد المشترك.

تستخدم بعض الدوائر التناظرية منخفضة التردد نقطة اتصال واحدة محددة لمرجع الإشارة. ولا يعني ذلك فصل تأريض الحماية في الميدان أو استبدال شبكة ربط المصنع بنقطة أرضي معزولة واحدة. اتبع أدلة المعدات والتصميم الكهربائي ومتطلبات السلامة السارية.

توصيل نهايات التدريع: طرف واحد أم الطرفان؟

يوفر تدريع الكابل مساراً لتيارات التداخل، وتتوقف فعاليته على التردد وممانعة النهاية ونظام الربط المتساوي الجهد. ويشيع التوصيل من طرف واحد في بعض الدوائر التناظرية منخفضة التردد. وقد تحتاج دوائر أخرى إلى الربط من الطرفين أو حول المحيط، خصوصاً عند الترددات الأعلى.

اختر توصيل التدريع من أدلة الجهازين وتصميم EMC في الموقع. وإذا كان الربط من الطرفين قد يحمل تياراً منخفض التردد غير مرغوب فيه، فقيّم الربط المتساوي الجهد أو العزل أو ترتيباً سعويّاً معتمداً. لا تفصل موصل حماية أو تبتكر نهاية ميدانية لمعالجة الضوضاء.

من أين تدخل آثار الصواعق إلى الجهاز فعلياً

قد تدخل الاندفاعات عبر التغذية والإشارة والاتصالات وفروق جهد الأرضي بعد صاعقة مباشرة أو قريبة. حدّد مواقع أجهزة SPD ونسّقها عند الكابلات المكشوفة أو حدود مناطق الحماية، وقد يتطلب ذلك حماية عند الطرفين. جهاز SPD واحد عند مرسل واحد لا يشكّل تصميماً كاملاً للحماية من الصواعق.

يعمل جهاز الحماية من الاندفاعات العابرة (SPD) بتقييد الجهد العابر إلى الأرضي، لذلك يحتاج إلى اتصال أرضي قصير ومباشر ومنخفض الممانعة. أما تثبيته على لوحة مطلية مع سلك رفيع طوله متر فلا يحقق الغرض؛ والحماية تتحقق بربطه مباشرةً بقضيب أرضي نظيف.

قائمة عملية لفحص التأريض

تحقّق من شبكة الربط الوقائي ووصلات مرجع الإشارة المقصودة. لا تنزع تأريض الميدان باعتباره علاجاً عاماً لحلقات التأريض.

افحص كل تدريع وفق رسم النهايات المعتمد، بما في ذلك الاستمرارية والطول المكشوف ومداخل الكابلات وأي ربط مطلوب من الطرفين.

افصل حوامل الكابلات. لا تضع كابلات 4–20 mA والاتصال الرقمي في الحامل نفسه مع كابلات المحركات والقدرة، واجعل التقاطع بزاوية قائمة عندما يلزم.

اربط SPD بطريقة صحيحة. لا تتجاوز فعالية واقي الاندفاع جودة ربطه بالأرضي: قصير وعريض ومباشر.

افحص شبكة تأريض المصنع. توصيل أرضي جهاز بشبكة متآكلة أو مفصولة ليس تأريضاً فعّالاً.

أسئلة الفنيين

س1. لماذا تنحرف قراءتي عندما تبدأ مضخة؟

من الأسباب المحتملة هبوط التغذية والاقتران الحثي وفروق المرجع وحدود الواجهة وتغير العملية فعلياً. سجّل تغيرات التغذية والإشارة مع الزمن بأمان، وافحص المسارات وقارِن الحدث قبل تغيير أي ربط. هذا العرض لا يثبت وجود مسار أرضي ثانٍ.

س2. هل أؤرّض التدريع عند المرسل أم اللوحة؟

اتبع متطلبات المعدات وEMC في الموقع. يشيع التوصيل عند اللوحة فقط لبعض الحلقات التناظرية، لكن الواجهات الرقمية والحماية من الاندفاعات والربط المتساوي الجهد قد تحتاج ترتيباً مختلفاً.

س3. هل أحتاج إلى حماية من الاندفاعات لكل حلقة؟

استند إلى تقييم مخاطر الصواعق والاندفاعات في الموقع، وتعرّض الكابلات، وحدود مناطق الحماية، وتصنيفات تحمل المعدات. وراعِ توافق الإشارة والجهد وHART ومتطلبات المناطق الخطرة حيث تنطبق؛ فمجرد وجود الجهاز خارج المبنى لا يحدد تصميماً كاملاً لـSPD.

س4. هل يمكن استخدام التدريع كموصل احتياطي؟

أبداً. التدريع حاجز للتداخل وليس موصلاً للعمل؛ واستخدامه لحمل التيار يبطل وظيفته ويقرن الضوضاء مباشرةً بالإشارة.

أدلة تقنية ذات صلة

• إشارات خرج مرسل المستوى الراداري: اختيار الإشارة المناسبة
• صيانة مرسل المستوى الراداري: ما يلزم فعله وما لا يستحق العناء

ناقش تطبيق القياس لديك مع METRAVON

مراجع تقنية

• توصيل نهايات التدريع والربط المتساوي الجهد