Uziemienie, ekranowanie i ochrona odgromowa przyrządów: niedoceniane źródło usterek

Uziemienie, ekranowanie i ochrona odgromowa przyrządów: niedoceniane źródło usterek

Okresowe przesunięcia wskazania lub usterki komunikacji mogą wynikać z okablowania, połączeń wyrównawczych, jakości zasilania lub narażenia na przepięcia. Przed wymianą przetwornika zdiagnozuj całą instalację. Oddzielnie oceniaj uziemienie ochronne, potencjał odniesienia sygnału i ekran kabla.

Oddziel ochronne połączenia wyrównawcze od odniesienia sygnału

Ochronne połączenia wyrównawcze ograniczają niebezpieczne napięcia dotykowe i zapewniają wymaganą drogę prądu zwarciowego. Odniesienie sygnału i ekran kabla pełnią inne funkcje. Różnice potencjałów odniesienia mogą zakłócać sygnał, gdy niepożądany prąd wpływa do jego obwodu lub interfejs przekracza granicę napięcia wspólnego.

Niektóre analogowe obwody niskiej częstotliwości używają jednego określonego połączenia odniesienia sygnału. Nie oznacza to odłączania uziemień ochronnych na obiekcie ani zastępowania połączonej sieci zakładowej jednym izolowanym punktem uziemienia. Przestrzegaj instrukcji urządzeń, projektu elektrycznego i obowiązujących wymagań bezpieczeństwa.

Zakończenie ekranu: z jednej czy obu stron?

Ekran kabla zapewnia drogę prądom zakłócającym; skuteczność zależy od częstotliwości, impedancji zakończenia i układu połączeń wyrównawczych. Podłączenie z jednej strony jest częste w niektórych analogowych obwodach niskiej częstotliwości. Inne obwody, zwłaszcza przy wyższych częstotliwościach, mogą wymagać połączenia obustronnego lub na całym obwodzie ekranu.

Dobierz zakończenie ekranu według instrukcji urządzeń na obu końcach i zakładowego projektu EMC. Gdy połączenie obustronne może przewodzić niepożądany prąd niskiej częstotliwości, oceń połączenia wyrównawcze, separację lub zatwierdzony układ pojemnościowy. Nie odłączaj przewodu ochronnego ani nie wymyślaj zakończenia na obiekcie, by usunąć szum.

Którędy wyładowanie atmosferyczne oddziałuje na przyrząd

Przepięcia mogą docierać przez zasilanie, sygnały i komunikację oraz różnice potencjału ziemi po bezpośrednim lub pobliskim wyładowaniu. Rozmieść i skoordynuj ograniczniki SPDs na granicach narażonych odcinków kabli lub stref ochronnych, co może wymagać ochrony na obu końcach. Jeden SPD przy jednym przetworniku nie stanowi kompletnego projektu ochrony odgromowej.

Ogranicznik przepięć (SPD) ogranicza impuls, odprowadzając prąd do ziemi, dlatego potrzebuje krótkiego, bezpośredniego połączenia uziemiającego o małej impedancji. SPD przykręcony do malowanej płyty i połączony metrem cienkiego przewodu daje pozorną ochronę; SPD połączony bezpośrednio z czystą szyną uziemiającą chroni.

Praktyczna lista kontroli uziemienia

Zweryfikuj sieć ochronnych połączeń wyrównawczych i zamierzone połączenia odniesienia sygnału. Nie usuwaj uziemień na obiekcie jako uniwersalnego sposobu na pętle masy.

Sprawdź każdy ekran według zatwierdzonego rysunku zakończeń, uwzględniając ciągłość, odsłoniętą długość, dławiki i wymagane połączenia na obu końcach.

Rozdziel trasy kablowe. Nie układaj kabli 4–20 mA ani cyfrowych w tym samym korycie co kable silnikowe i zasilające; niezbędne skrzyżowania wykonuj pod kątem prostym.

Prawidłowo połącz SPD z układem wyrównawczym. Ochrona jest tak dobra jak jej połączenie z ziemią: krótkie, szerokie i bezpośrednie.

Sprawdź zakładową siatkę uziemiającą. Uziemienie przyrządu podłączone do skorodowanej lub odłączonej siatki nie spełnia swojej funkcji.

Pytania techników

Pytanie 1. Dlaczego wskazanie zmienia się przy rozruchu pompy?

Możliwe przyczyny to zapady napięcia, sprzężenie indukcyjne, różnice odniesienia, granice interfejsu i rzeczywiste zmiany procesu. Bezpiecznie rejestruj zasilanie i sygnał, sprawdź trasy i porównaj zdarzenie ze wskazaniami, zanim zmienisz połączenie wyrównawcze. Sam objaw nie dowodzi istnienia drugiej drogi uziemienia.

Pytanie 2. Uziemić ekran przy przetworniku czy w szafie?

Stosuj wymagania EMC urządzeń i zakładu. Połączenie tylko w szafie jest częste w niektórych pętlach analogowych, ale interfejsy cyfrowe, ochrona przepięciowa i połączenia wyrównawcze mogą wymagać innego układu.

Pytanie 3. Czy każda pętla potrzebuje ochrony przepięciowej?

Korzystaj z zakładowej oceny ryzyka wyładowań i przepięć, narażenia kabli, granic stref ochronnych i wytrzymałości urządzeń. Uwzględnij zgodność sygnału, napięcia, HART i wymagania stref zagrożonych wybuchem, jeśli mają zastosowanie; sama lokalizacja na zewnątrz nie określa kompletnego projektu SPD.

Pytanie 4. Czy mogę użyć ekranu jako zapasowej żyły?

Nigdy. Ekran służy do ekranowania, a nie przewodzenia prądu roboczego; użycie go do tego celu niweczy jego funkcję i wprowadza zakłócenia bezpośrednio do sygnału.

Powiązane poradniki techniczne

• Sygnały wyjściowe radarowego przetwornika poziomu: wybór właściwego
• Konserwacja radarowego przetwornika poziomu: co robić, a na co nie tracić czasu

Omów swoje zastosowanie pomiarowe z METRAVON

Źródła techniczne

• Zakończenie ekranu i połączenia wyrównawcze