Заземление в системах автоматизации, Как правильно реализовать заземление в пульте управления? Опции

[VaL_KX]

Здравствуйте.
Может быть мои вопросы будут глупы, но подскажите, пожалуйта, как правильно реализовать заземление в пульте управления?
Как я понимаю бывает сигнальное, защитное и экранное заземление. Сигнальное делится на цифровое и аналоговое.
1) К защитному подключаются корпус пульта, корпуса оборудования (движки например).
2) К аналоговому подключаются аналоговые земли (общие провода) от датчиков. Например есть модули ввода сименс, в инстукции нарисовано, что 0В от питания модуля и общие провода от датчиков подключаются к сигнальному заземлению (и рядом пометка выравнимание потенциалов).
3) А что такое цифровая земля? Что к ней то цепляется? По крайней мере в инструкция на модуля дискретного ввода сименс не видел никаких заземлений. И вроде как не рекомендуется отбъединять цифровую землю с аналоговой.
4) Как вообще реализуется правильное заземление? Берутся отдельные шины (например 3) аналоговой земли, цифровой земли и защитного заземления и к каждой цепляется свое оборудование (к шине с аналоговым заземлением общие провода от датчиков, к защитной - корпус пульта, клемма заземления от блока питания и т.д.)? А потом три шины соединяются в одной точке - клемме, к которой подключен РЕ провод от подвода питания к пульту (при 5-типроводном подключении).

Как должно быть правильно выполнено заземление в пульте управления с учетом минимума помех?

[VaL_KX]

Здравствуйте.
Может быть мои вопросы будут глупы, но подскажите, пожалуйта, как правильно реализовать заземление в пульте управления?
Как я понимаю бывает сигнальное, защитное и экранное заземление. Сигнальное делится на цифровое и аналоговое.
1) К защитному подключаются корпус пульта, корпуса оборудования (движки например).
2) К аналоговому подключаются аналоговые земли (общие провода) от датчиков. Например есть модули ввода сименс, в инстукции нарисовано, что 0В от питания модуля и общие провода от датчиков подключаются к сигнальному заземлению (и рядом пометка выравнимание потенциалов).
3) А что такое цифровая земля? Что к ней то цепляется? По крайней мере в инструкция на модуля дискретного ввода сименс не видел никаких заземлений. И вроде как не рекомендуется отбъединять цифровую землю с аналоговой.
4) Как вообще реализуется правильное заземление? Берутся отдельные шины (например 3) аналоговой земли, цифровой земли и защитного заземления и к каждой цепляется свое оборудование (к шине с аналоговым заземлением общие провода от датчиков, к защитной - корпус пульта, клемма заземления от блока питания и т.д.)? А потом три шины соединяются в одной точке - клемме, к которой подключен РЕ провод от подвода питания к пульту (при 5-типроводном подключении).

Как должно быть правильно выполнено заземление в пульте управления с учетом минимума помех?

[kdu]

Ну и пурги вы тут нагнали с заземлениями.... начните с того, какое конкретно оборудование у вас стоит - контроллер, датчики и пр.

[libra]

Лучше начать с главы 1.7 ПУЭ.

[LordN]

электронщик?
используйте термин "заземление" только в значении защитное.
а термин "экранирование" во всех остальных случаях.
дальше будет проще понять что и как делать.

[Михайло]

Чтобы не запутаться, есть два обозначения:
PE - Protective Earth, защитное заземление (для целей безопасности)
FE - Functional Earth, функциональное (рабочее) заземление (для целей помехозащиты/экранирования)

Общие характеристики:
1. Определение: проводник PE проводит ток только в случае аварийных режимов работы электрооборудования (при коротких замыканиях на корпус), проводник FE может проводить ток постоянно.
2. Требования к проводнику: в качестве PE можно использовать открытые металлоконструкции, неизолированные шины, FE - всегда изолированный проводник, закрытые шины.
3. Сечение проводников: сечение PE равно сечению фазных проводников, сечение FE диктуется требованиями нормальной помехозащиты и на практике сечение такого проводника даже может превышать сечение PE.

Деление проводника FE на аналоговую, цифровую и прочие земли - это интересно лишь для приборостроителей, это правило придумано в целях экономии пространства в приборах. Лучше придерживаться более жесткого правила:
Заземление лучше выполнять индивидуальным проводником, подключенным к центральной шине заземления устройства (шкафа, пульта и т.д.).
В случае защитного заземления данное правило обеспечивает бОльшую безопасность и вобщем-то закреплено юридически (есть пункт ПУЭ). В случае функционального заземления обеспечивается наименьшее сопротивление пути ухода помехи в землю.

[immer]

А шина PE и шина FE в щитах между собой соединяются ? Если да, то какой смысл делать разные шины ?

[VaL_KX]

2) К аналоговому подключаются аналоговые земли (общие провода) от датчиков. Например есть модули ввода сименс, в инстукции нарисовано, что 0В от питания модуля и общие провода от датчиков подключаются к сигнальному заземлению (и рядом пометка выравнимание потенциалов).

 _________1.jpg ( 114,24 килобайт ) Кол-во скачиваний: 149


Заземление для выравнивания потенциала - это какая-то независимая шина, которая объединяет аналоговые минусы и 0В? Или же эта шина еще и соединяется с общим функциональным заземлением?

P.S. За предыдущие ответы всех благодарю

[Михайло]

Не путайте защитное заземление и рабочее (функциональное) заземление с потенциалом "0 В", "общий", "аналоговый минус" и т.д. Они не всегда имеют соединение друг с другом, т.е. например "аналоговый минус" можно выполнить в обычном порядке, без соблюдения каких-то особых правил, просто проводочком соединив точки между собой, без использования шины.
Заземлению подлежат металлические нетокопроводящие части установки, PE - металлические корпуса, FE - экраны проводов или специальные зажимы на приборах для отвода помех на землю.

[Михайло]

А шина PE и шина FE в щитах между собой соединяются ? Если да, то какой смысл делать разные шины ?

Вообще в правилах безопасности (ПУЭ и др.) большая забота уделена проводнику PE, т.к. он собственно является защитным и связан с безопасностью. В ПУЭ нет понятия "шина FE", только "рабочее заземление", на практике ее часто обозначают знаком заземления и выполняют как PE и в конечном итоге путают с "обычным" заземлением. Я тоже так делаю. Стараюсь делать разные шины.

Что-то я поторопился с формулировкой:

2. Требования к проводнику: в качестве PE можно использовать открытые металлоконструкции, неизолированные шины, FE - всегда изолированный проводник, закрытые шины.

[КИП-Сервис]

Заземлению подлежат металлические нетокопроводящие части установки

А также - "диэлектрические токопроводящие" части!

[nick2]

товарищ хотел сказать:

металлические (то бишь токопроводящие) , которые в нормальном режиме не находятся под напряжением и по ним не протекает ток (нетокопроводящие)

[КИП-Сервис]

товарищ хотел сказать:

металлические (то бишь токопроводящие) , которые в нормальном режиме не находятся под напряжением и по ним не протекает ток (нетокопроводящие)

Так и эти - далеко не все.
В итоге "товарищ" просто вводит в заблуждение, хотя, наверное, искренне хотел помочь!

[VaL_KX]

Вообще в правилах безопасности (ПУЭ и др.) большая забота уделена проводнику PE, т.к. он собственно является защитным и связан с безопасностью. В ПУЭ нет понятия "шина FE", только "рабочее заземление", на практике ее часто обозначают знаком заземления и выполняют как PE и в конечном итоге путают с "обычным" заземлением. Я тоже так делаю. Стараюсь делать разные шины.

Шины делаете разные, но потом ведь все равно подцепляете обе эти шины к одному проводнику РЕ. Так ведь? Зачем делаете две шины? Чтобы не путаться или в чем преимущество такого разделения?

[Михайло]

Просто визуально-пространственное разделение по функционалу, чтобы не путаться.
На практике часто невозможно разделить PE и FE, ведь часто экран кабеля прикладывается к монтажной панели шкафа или к кабельной гребенке, которая имеет контакт с корпусом шкафа или сальники ЭМС... Да и две шинки иногда делать не хочется...

Я для себя проще проблему с шинками решил: я использую заземляющие наборные клеммы на ДИН-рейку вместо шинок.

А также - "диэлектрические токопроводящие" части!

Извините, когда составляю текст, не замечаю подвоха, правильно так:

открытые металлические части, нормально не находящиеся под напряжением, например, корпуса шкафов, пультов, коробок, металлоконструкции...

[Usach]

завели рака за камень...
шо - РЕ, шо - FE, а цеплять всё ето реально и физически можно только на корпус шкафа...
PE - приходит извне и цепляется на корпус шкафа с соединённой с ним спесиальной перемычкой дверкой... экран с подключаемых кабелей сплетается косичкой и цепляется тудой же...ну, это если проект стандартные жопорукие проектировщики рисовали... ... если проект нормальный, то в клеммнике наличествуют клеммы РЕ... тогда туды и цепляем...и никаких "аналоговых" и "цифровых" земель при етом у ПОДКЛЮЧАЕМЫХ кабелей - нет... это всё - чисто интимное дело схемотехники контроллера... "наруже" которого есть только клеммы - кудой ето цеплять... обо што всё строго прописано в инструкции в разделе "схема подключения"... надо просто выполнять требования этого раздела, использую мосх и наличествующие на контроллере клеммы правильно... если подключить как обычно (да-а! тут так фсё понятно!! ), то можно елементарно нахватать помех, а то и вообще - вход выбить... часто, при подключении контроллера и приводов к трансформаторам - запрещают землить выход последнего... при этом он землится на спесиальную клемму внутре себя...
собственно, резюмирую: правила зашытного заземления (PE) - согласно Библии... э-э-э...т.е. ПУЭ... а подключение к конкретному контроллеру - согласно инструксии на ентот контроллер... и - никакой самодеятельности!!

[libra]

А шина PE и шина FE в щитах между собой соединяются ? Если да, то какой смысл делать разные шины ?

Не всегда соединяються. Если соединяються , то большое значение имеет где и как.

[VaL_KX]

А что скажете про экранирование силового провода ПЧ и сигнальных проводов? Экранирование силовых проводов ПЧ с обоих сторон (у движка и в пульте)? Экранирование аналоговых датчиков только с одной стороны (со стороны источника сигнала)? Надо ли экранировать сигнальные провода, а именно дискретный сигнал (от датчика с дискретным сигналом или от реле откуда-то из вне), если провода проложены вместе с силовыми от частотника.

[Гость_Kagamine Len_*]

Все сигнальные провода должны быть экранированы.
Вместе лучше не прокладывать.

[libra]

если провода проложены вместе с силовыми от частотника.

Насколько помню: "если провода проложены вместе"- не допускается.

[Михайло]

1. По поводу ПЧ: кабель должен быть экранированный не только от ПЧ до двигателя, но и от фильтра/дросселя до ПЧ.
2. По поводу заземления экранов: в силу того, что в двух разных точках (например, у двигателя и у пульта) потенциал земли может отличаться, то заземление экрана с двух сторон может привести к значительному уравнительному току, протекающему по экрану. У сигнальных кабелей это может вызвать помехи, т.е. ухудшение электромагнитной обстановки. Для того, чтобы избежать уравнительных токов, необходимо соединить пульт и двигатель проводником выравнивания потенциала как можно бОльшего сечения (10-16 кв. мм), либо просто заземлять экран с одной стороны.
3. У Сименса написано: экран сетевого кабеля (от дросселя/фильтра до ПЧ заземлять с одной стороны, со стороны ПЧ). Про двигательный кабель не находил четких пояснений, но на схемах обычно рисуют заземление с двух сторон.
4. Экранировать дискретные сигналы не столь необходимо, как маловольтные аналоговые (аналоговые сигналы до 1 В). Лучше всего ловят помехи сигналы с небольшим током. Чтобы увеличить помехоустойчивость дискретных сигналов, источник сигнала нагружают резистором, так чтоб по кабелю бежал увеличенный ток...
5. Сигналы напряжения (0-10 В) требуют экранирования в бОльшей степени, чем сигналы тока (4-20 мА). Источник сигнала 0-10 В можно теоретически нагрузить резистором как и в случае дискретного сигнала. Физический смысл в том, что резистор потребляет энергию помех и энергию полезного сигнала. Если источник полезного сигнала имеет возможность выдать значительную энергию и для приемника, и для резистора, то соотношение "полезный сигнал/помехи" (сигнал/шум) увеличивается.

[kdu]

Автору: прочитайте внимательно эти 2 файла, это должно разрешить все Ваши вопросы. (в ПУЭ почитайте Глава 1.7. Заземление и защитные меры электробезопасности - термины и определения)

Прикрепленные файлы

 viktor_denisenko_aleksandr_halyavko_zashita_ot_pomeh_datchik.pdf ( 260,26 килобайт ) Кол-во скачиваний: 143
 ___.chm ( 2,02 мегабайт ) Кол-во скачиваний: 87

 

[phoph]

товарищ хотел сказать:

металлические (то бишь токопроводящие) , которые в нормальном режиме не находятся под напряжением и по ним не протекает ток (нетокопроводящие)

Нетокооведущие т.е. могут быть продящими ток но не находящиеся под рабочим напряжением