자동화 캐비닛. 접지 방법

산업 자동화 시스템의 접지 기술은 갈바닉 결합 및 갈바닉 절연 회로에서 매우 다릅니다. 문헌에 설명된 대부분의 방법은 갈바닉 결합 회로와 관련이 있으며, 절연 DC-DC 컨버터 가격의 급격한 하락으로 인해 그 비중이 최근 크게 감소했습니다.

3.5.1. 갈바닉 결합 회로

갈바닉 결합 회로의 예는 표준 0 ... 5 V 신호의 소스와 수신기 연결입니다(그림 3.95, 그림 3.96). 올바르게 접지하는 방법을 설명하려면 올바르지 않음(그림 3.95) 및 올바름(그림 3.96, 설치) 옵션을 고려하십시오. 그림 3.95에서 다음 오류가 발생했습니다.

나열된 오류는 수신기 입력의 전압이 신호 전압과 간섭 전압의 합과 같다는 사실로 이어집니다. 이러한 결점을 없애기 위해 큰 구리 막대를 접지 도체로 사용할 수 있지만 그림 1과 같이 접지를 수행하는 것이 좋습니다. 3.96, 즉:

공통 접지선을 통해 통신을 약화시키는 일반적인 규칙은 랜드를 아날로그, 디지털, 전원 및 보호로 나눈 다음 한 지점에서만 연결하는 것입니다. 갈바닉 결합 회로의 접지를 분리할 때 일반적인 원칙이 사용됩니다. 높은 수준의 간섭이 있는 접지 회로는 간섭 수준이 낮은 회로와 별도로 수행해야 하며 하나의 공통 지점에만 연결해야 합니다. 이러한 회로의 토폴로지로 인해 신호의 소스 및 수신기를 포함하여 회로에 "더러운" 접지 영역이 나타나지 않고 접지 회로에 폐쇄 루프가 형성되지 않은 경우 여러 접지 지점이 있을 수 있습니다. , 전자기 간섭에 의해 유도된 전류가 순환합니다.

접지 도체를 분리하는 방법의 단점은 인접한 접지 도체 사이의 상호 인덕턴스가 중요한 역할을 할 때 고주파에서 낮은 효율입니다.

긴 도체 길이는 또한 고주파에서 중요한 접지 저항을 증가시킵니다. 따라서 한 지점의 접지는 최대 1MHz의 주파수에서 사용되며 10MHz 이상의 여러 지점에서 접지하는 것이 좋습니다. 1 ~ 10MHz의 중간 범위에서 가장 긴 도체가 접지 회로는 간섭 파장의 1/20 미만입니다. 그렇지 않으면 다지점 체계 [Barnes]가 사용됩니다.

단일 지점 접지는 종종 군사 및 우주 응용 분야에서 사용됩니다[Barnes].

3.5.2. 신호 케이블 차폐

이 경우는 산업 자동화 시스템에서 가장 일반적이기 때문에 트위스트 차폐 쌍을 통해 신호를 전송할 때 스크린 접지를 고려하십시오.

간섭 주파수가 1MHz를 초과하지 않으면 케이블을 한쪽에서 접지해야 합니다. 양쪽에서 접지되면(그림 3.97) 전자기 간섭을 수신하는 안테나로 작동하는 폐루프가 형성됩니다(그림 3.97에서 간섭 전류의 경로는 점선으로 표시됨). 스크린을 통해 흐르는 전류는 스크린 내부의 인접한 전선과 전선에 유도 간섭의 원인이 됩니다. 쉴드 내부의 편조 전류의 자기장은 이론적으로 0과 같지만 케이블 제조의 기술 확산과 편조의 0이 아닌 저항으로 인해 쉴드 내부 와이어의 픽업 중요할 수 있습니다. 따라서 화면은 한 쪽과 신호 소스 쪽에만 접지해야 합니다.

케이블 피복은 신호 소스 측에서 접지되어야 합니다. 접지가 수신기 측면에서 수행되면 (그림 3.98) 간섭 전류가 그림과 같은 경로를 따라 흐를 것입니다. 3.98 점선, 즉 케이블 코어 사이의 커패시턴스를 통해 케이블 코어에 간섭 전압을 생성하고 결과적으로 차동 입력 사이에 간섭 전압을 생성합니다. 따라서 신호 소스 측면에서 브레이드를 접지해야 합니다(그림 3.99). 이 경우 간섭 전류가 통과할 수 있는 경로가 없습니다. 이 다이어그램은 차동 신호 수신기를 보여줍니다. 두 입력 모두 접지에 대한 무한 저항을 갖습니다.

신호 소스가 접지되지 않은 경우(예: 열전대) 차폐는 양쪽에서 접지될 수 있습니다. 이 경우 간섭 전류에 대한 폐쇄 루프가 형성되지 않습니다.

1MHz 이상의 주파수에서 스크린의 유도 저항이 증가하고 용량성 픽업 전류가 스크린에 큰 전압 강하를 생성하며, 이는 브레이드와 도체 사이의 커패시턴스를 통해 내부 도체로 전송될 수 있습니다. 또한 간섭파장(1MHz 주파수에서 간섭파장 300m, 주파수 10MHz~30m)에 필적하는 케이블 길이로 브레이드의 저항이 증가한다("접지모델" 참조). 섹션), 이는 브레이드의 간섭 전압을 급격히 증가시킵니다. 따라서 고주파수에서 케이블 피복은 양쪽뿐만 아니라 그 사이의 여러 지점에서도 접지되어야 합니다(그림 3.100). 이 점들은 서로 간섭 파장의 1/10 거리에서 선택됩니다. 이 경우 전류의 일부가 케이블 브레이드를 통해 흐르고 상호 인덕턴스를 통해 중앙 코어에 간섭을 전달합니다. 용량성 전류도 그림에 표시된 경로를 따라 흐를 것입니다. 그러나 3.98에서는 간섭의 고주파 성분이 감쇠됩니다. 케이블 접지 지점 수의 선택은 차폐선 끝의 간섭 전압 차이, 간섭 주파수, 낙뢰 보호 요구 사항 또는 차폐된 경우 차폐선을 통해 흐르는 전류의 크기에 따라 달라집니다. 접지.

중간 옵션으로 커패시턴스를 통해 두 번째 스크린 접지를 사용할 수 있습니다(그림 3.99). 동시에 고주파에서 화면은 한쪽에서 저주파에서 양면에서 접지되는 것으로 나타났습니다. 이것은 간섭 주파수가 1MHz를 초과하고 케이블 길이가 간섭 파장보다 10 ... 20배 짧은 경우에 의미가 있습니다. 여러 중간 지점에서 아직 접지를 수행할 필요가 없을 때. 커패시턴스 값은 다음 공식으로 계산할 수 있습니다. , 여기서 간섭 스펙트럼 경계의 상위 주파수는 접지 커패시터의 커패시턴스(오옴의 분수)입니다. 예를 들어, 1MHz의 주파수에서 0.1uF 커패시터의 저항은 1.6옴입니다. 커패시터는 자체 인덕턴스가 낮은 고주파수여야 합니다.

넓은 주파수 범위에서 고품질 차폐를 위해 이중 스크린이 사용됩니다(그림 3.101) [Zipse]. 내부 실드는 신호 소스 쪽의 한쪽에 접지되어 용량성 간섭이 그림에 표시된 메커니즘을 통과하는 것을 방지합니다. 3.98 및 외부 실드는 고주파 간섭을 줄입니다.

모든 경우에 스크린은 금속 물체 및 지면과의 우발적인 접촉을 방지하기 위해 절연되어야 합니다.

간섭 주파수는 자동화 장비의 민감한 입력이 감지할 수 있는 주파수입니다. 특히 아날로그 모듈의 입력에 필터가 있는 경우 차폐 및 접지 시 고려해야 하는 최대 노이즈 주파수는 필터 통과대역의 상한 차단 주파수에 의해 결정됩니다.

적절한 접지가 있더라도 긴 케이블을 사용하더라도 간섭은 여전히 ​​스크린을 통과하므로 디지털 형태로 신호를 전송하거나 광 케이블을 통해 신호를 장거리로 전송하거나 측정 정확도에 대한 요구 사항이 증가하는 것이 좋습니다. . 이를 위해 예를 들어 아날로그 입력 모듈을 사용할 수 있습니다. 리얼랩!디지털 RS-485 인터페이스 또는 RS-485 인터페이스의 광섬유 변환기가 있는 시리즈(예: RealLab의 유형 SN-OFC-ST-62.5/125) .

실험적 비교를 해봤습니다 다양한 방법 3.5m 길이의 차폐 연선(센티미터당 0.5회 감김)을 통한 신호 소스(저항 20kOhm의 서미스터) 연결. RealLab!의 데이터 수집 시스템 RL-40AI가 있는 악기 증폭기 RL-4DA200이 사용되었습니다. 증폭 채널 이득은 390이었고 대역폭은 1kHz였습니다. 그림 1의 회로에 대한 간섭 유형 3.102-a는 그림에 나와 있습니다. 3.103.

3.5.4. 변전소의 케이블 스크린

변전소에서 자동화 신호 케이블의 편조 (스크린)에서 접지 수준의 고전압 전선 아래에 놓여지고 한쪽이 접지되면 스위치에 의한 전류 전환 중에 수백 볼트의 전압이 유도 될 수 있습니다. 따라서 전기 안전을 위해 케이블 편조는 양쪽에서 접지됩니다.

주파수 50Hz의 전자기장으로부터 보호하기 위해 케이블 스크린도 양쪽에서 접지됩니다. 이것은 50Hz의 주파수를 갖는 전자기 픽업이 브레이드를 통해 등화 전류의 흐름에 의해 발생하는 픽업보다 크다는 것이 알려진 경우에 정당화됩니다.

3.5.5. 낙뢰 보호용 케이블 실드

낙뢰 자기장으로부터 보호하기 위해 개방 구역을 통과하는 자동화 시스템의 신호 케이블은 금속 파이프강철과 같은 강자성 물질. 파이프는 자기 스크린 [Vijayaraghavan]의 역할을 합니다. 이 재료는 강자성이 아니기 때문에 스테인리스 스틸을 사용할 수 없습니다. 파이프는 지하에 매설하고 지상에 있을 때는 약 3미터마다 접지해야 합니다[Zipse]. 케이블은 차폐되어야 하고 차폐는 접지되어야 합니다. 스크린의 접지는 접지에 대한 저항을 최소화하면서 매우 고품질이어야 합니다.

건물 내부의 자기장은 철근콘크리트 건물에서 약해지고 벽돌 건물에서는 약해지지 않는다.

낙뢰 보호 문제에 대한 근본적인 해결책은 이미 매우 저렴하고 SN-OFC-ST-62.5/125 유형의 변환기를 통해 RS-485 인터페이스에 쉽게 연결되는 광섬유 케이블을 사용하는 것입니다.

3.5.6. 차동 측정을 위한 접지

신호 소스에 접지에 대한 저항이 없으면 차동 측정 중에 "플로팅 입력"이 형성됩니다(그림 3.105). 부동 입력은 대기 전기(접지 유형 섹션 참조) 또는 연산 증폭기의 입력 누설 전류에 의해 정적으로 충전될 수 있습니다. 전하와 전류를 접지로 배출하기 위해 아날로그 입력 모듈의 전위 입력에는 일반적으로 내부적으로 1MΩ ~ 20MΩ 저항이 포함되어 있어 아날로그 입력을 접지에 연결합니다. 다만, 간섭 정도가 높거나 신호원의 저항이 높으면 20MΩ의 저항이 충분하지 않을 수 있으므로 저항이 수십 kΩ ~ 1MΩ인 외부 저항이나 간섭 주파수에서 동일한 저항(그림 3.105).

3.5.7. 스마트 센서

최근에는 센서의 변환 특성을 선형화하기 위한 마이크로컨트롤러를 내장한 소위 스마트 센서(예: "온도, 압력, 습도 센서" 참조)가 급속히 보급 및 개발되고 있다. 스마트 센서는 디지털 또는 아날로그 형태의 신호를 제공합니다[Caruso]. 센서의 디지털 부분과 아날로그 부분이 결합되어 있기 때문에 접지가 올바르지 않으면 출력 신호가 높은 수준소음.

Honeywell의 센서와 같은 일부 센서에는 전류 출력이 있는 DAC가 있으므로 외부 부하 저항(약 20kΩ[Caruso])이 필요하므로 유용한 신호는 양단에 걸친 전압 강하 형태로 획득됩니다. 센서 출력 전류가 흐를 때 부하 저항.

캐비닛이 서로 연결되어 접지 회로에 폐쇄 루프를 생성합니다(그림 참조). 3.69, "건물 보호 접지", "접지 도체", "전자기 간섭" 섹션;

왼쪽 캐비닛의 아날로그 및 디지털 접지 도체는 넓은 영역에 걸쳐 병렬로 실행되므로 디지털 접지의 유도성 및 용량성 픽업이 아날로그 접지에 나타날 수 있습니다.

전원 공급 장치(보다 정확하게는 음극 단자)는 접지 단자가 아닌 가장 가까운 지점에서 캐비닛 본체에 연결되므로 간섭 전류가 캐비닛 본체를 통해 흐르고 전원 공급 장치 변압기를 관통합니다(그림 3.62 참조). ,);

하나의 전원 공급 장치는 두 개의 캐비닛에 사용되어 접지 도체의 길이와 인덕턴스를 증가시킵니다.

오른쪽 캐비닛에서 접지 터미널은 접지 터미널에 연결되지 않고 캐비닛 본체에 직접 연결됩니다. 이 경우 캐비닛 본체는 벽을 따라 지나가는 모든 전선의 유도 픽업 소스가 됩니다.

오른쪽 캐비닛의 중간 행에서 아날로그 및 디지털 접지가 블록의 출력에 직접 연결되어 있습니다. 이는 잘못된 것입니다(그림 참조). 3.95, 그림. 3.104.

이러한 단점은 그림에서 제거됩니다. 3.108. 이 예에서 추가적인 배선 개선은 가장 민감한 아날로그 입력 모듈에 대해 별도의 접지 도체를 사용하는 것입니다.

캐비닛(랙) 내에서 아날로그 모듈을 별도로 그룹화하고 디지털 모듈을 별도로 그룹화하여 케이블 덕트에 배선을 할 때 디지털 및 아날로그 접지 회로의 병렬 통과 섹션 길이를 줄이는 것이 바람직합니다.

3.5.9. 분산 제어 시스템

특성 치수가 수십 및 수백 미터인 특정 영역에 분산된 제어 시스템에서 갈바닉 절연 없이 입력 모듈을 사용하는 것은 불가능합니다. 갈바닉 절연만이 전위가 다른 지점에 접지된 회로를 연결할 수 있습니다.

개방 구역을 통과하는 케이블은 뇌우("번개 및 대기 전기", "낙뢰 보호용 케이블 차폐" 섹션 참조) 및 강력한 부하를 전환할 때 자기장(섹션 "전기 변전소의 케이블 차폐" 참조) 동안 자기 충격으로부터 보호해야 합니다. ). 케이블 스크린의 접지에 특히 주의하십시오("신호 케이블 차폐" 섹션 참조). 지리적으로 분산된 제어 시스템을 위한 근본적인 솔루션은 광섬유 또는 무선 채널을 통한 정보 전송입니다.

디지털 표준에 찬성하여 아날로그 표준에 의한 정보 전송을 거부함으로써 좋은 결과를 얻을 수 있습니다. 이를 위해 분산 제어 시스템의 모듈을 사용할 수 있습니다. 리얼랩! Reallab의 NL 시리즈! . 이 접근 방식의 핵심은 입력 모듈이 센서 근처에 위치하여 아날로그 신호로 전선 길이를 줄이고 신호가 디지털 채널을 통해 PLC로 전송된다는 것입니다. 이 접근 방식의 변형은 ADC 및 디지털 인터페이스가 내장된 센서(예: NL-1S 시리즈의 센서)를 사용하는 것입니다.

3.5.10. 민감한 측정 회로

열악한 전자기 환경에서 매우 민감한 측정 회로의 경우 배터리 공급 [플로팅] 및 광섬유 전송과 함께 "플로팅" 접지("접지 유형" 섹션 참조)를 사용하면 최상의 결과를 얻을 수 있습니다.

3.5.11. 작동 장비 및 드라이브

펄스 제어 모터, 서보 모터, PWM 제어 액추에이터의 전원 공급 회로는 자기장을 줄이기 위해 트위스트 페어로 만들어야 하며, 방사 간섭의 전기 구성 요소를 줄이기 위해 차폐도 해야 합니다. 케이블 스크린은 한쪽이 접지되어야 합니다. 이러한 시스템의 센서를 연결하기 위한 회로는 별도의 스크린에 배치되어야 하며 가능한 경우 작동 장치에서 공간적으로 떨어져 있어야 합니다.

산업 네트워크의 접지

RS-485 인터페이스를 기반으로 하는 산업용 네트워크는 갈바닉 절연 모듈을 의무적으로 사용하는 차폐 연선 케이블로 수행됩니다. 3.110). 근거리(약 10m)의 경우 주변에 간섭원이 없으면 화면을 사용할 수 없습니다. 장거리(표준에서는 최대 1.2km의 케이블 길이 허용)에서 원격 지점의 접지 전위 차이는 몇 단위, 심지어는 수십 볼트에 이를 수 있습니다("신호 케이블 차폐" 섹션 참조). 따라서 차폐를 통해 흐르는 전류를 방지하고 이러한 전위를 균등화하려면 케이블 차폐를 접지해야 합니다. 단 한 점(어느 쪽이든 상관없이). 또한 낙뢰 또는 강력한 부하의 전환 중에 전자기 유도에 의해 고전류가 유도될 수 있는 접지 회로의 넓은 영역 폐쇄 루프를 방지합니다. 이 전류는 상호 인덕턴스를 통해 중앙 와이어 쌍을 유도합니다. e. 포트 드라이버 칩이 손상될 수 있습니다.

차폐되지 않은 케이블을 사용하는 경우 대기 전기로 인해 큰 정전기(수 킬로볼트)가 케이블에 유도되어 갈바닉 절연 요소를 파괴할 수 있습니다. 이 효과를 방지하려면 갈바닉 절연 장치의 절연 부분을 0.1 ... 1 MΩ과 같은 저항을 통해 접지해야 합니다(그림 3.110에서 점선으로 표시).

위에 설명된 효과는 뇌우 동안 여러 지점에서 접지(또는 접지 부족)할 때 뇌우 동안 여러 이더넷 네트워크 카드에 장애가 발생하는 동축 케이블이 있는 이더넷 네트워크에서 특히 두드러집니다.

저대역폭 이더넷 네트워크(10Mbps)에서 실드는 한 지점에만 접지해야 합니다. 고속 이더넷(100Mbps) 및 기가비트 이더넷(1Gbps)에서는 "신호 케이블 차폐" 섹션의 권장 사항에 따라 여러 지점에서 차폐 접지를 수행해야 합니다.

열린 공간에 케이블을 배치할 때 "신호 케이블 차폐" 섹션에 설명된 모든 규칙을 사용해야 합니다.

3.5.12. 폭발성 물체 접지

폭발성 산업 시설("위험 시설 자동화" 섹션 참조)에서 접지 회로 설치 시 연선솔더의 차가운 흐름으로 인해 나사 단자의 접촉 압력 지점이 약해질 수 있기 때문에 코어를 함께 납땜하기 위해 납땜을 사용하는 것은 허용되지 않습니다.

RS-485 인터페이스 케이블의 실드는 위험 지역 외부의 한 지점에서 접지됩니다. 위험 구역 내에서 접지된 도체와 우발적으로 접촉하지 않도록 보호해야 합니다. 본질 안전 회로는 전기 장비의 작동 조건에서 요구하지 않는 한 접지해서는 안 됩니다(GOST R 51330.10, "신호 케이블 차폐" 섹션).

3.6. 갈바닉 절연

갈바닉 절연회로의 (절연)은 접지와 관련된 대부분의 문제에 대한 근본적인 해결책이며, 그 사용은 산업 자동화 시스템의 사실상 표준이 되었습니다.

갈바닉 절연을 구현하려면 회로의 절연된 부분에 에너지를 공급하고 신호를 교환해야 합니다. 에너지는 절연 변압기(DC-DC 또는 AC-DC 컨버터)를 사용하거나 자동 전원(갈바닉 배터리 및 축전지)을 사용하여 공급됩니다. 신호 전송은 광 커플러 및 변압기, 자기 결합이 있는 요소, 커패시터 또는 광섬유를 통해 수행됩니다.

갈바닉 절연의 기본 아이디어는 전도성 간섭이 전달될 수 있는 경로가 전기 회로에서 완전히 제거된다는 것입니다.

갈바닉 절연은 다음 문제를 해결합니다.

차동 아날로그 신호 수신기의 입력에서 공통 모드 잡음 전압을 거의 0으로 줄입니다(예를 들어, 그림 3.73에서 접지에 대한 열전대의 공통 모드 전압은 입력에서 차동 신호에 영향을 미치지 않습니다. 입력 모듈);

큰 공통 모드 전압에 의한 고장으로부터 입력 및 출력 모듈의 입력 및 출력 회로를 보호합니다(예를 들어, 그림 3.73에서 접지에 대한 열전대의 공통 모드 전압은 절연 파괴 전압).

갈바닉 절연을 사용하기 위해 자동화 시스템은 자동 절연 서브시스템으로 나뉘며, 이들 사이의 정보 교환은 갈바닉 절연 요소를 사용하여 수행됩니다. 각 하위 시스템에는 자체 로컬 접지 및 로컬 전원 공급 장치가 있습니다. 하위 시스템은 전기 안전 및 간섭에 대한 로컬 보호를 위해서만 접지됩니다.

갈바닉 절연이 있는 회로의 주요 단점은 DC-DC 컨버터의 간섭 수준이 증가하지만 디지털 및 아날로그 필터링을 사용하는 저주파 회로에 대해 충분히 작게 만들 수 있다는 점입니다. 고주파에서 접지에 대한 서브시스템의 커패시턴스와 갈바닉 절연 요소의 처리량 커패시턴스는 갈바닉 절연 시스템의 장점을 제한하는 요소입니다. 접지에 대한 커패시턴스는 광 케이블을 사용하고 절연 시스템의 기하학적 치수를 줄임으로써 줄일 수 있습니다.

갈바닉 절연 회로를 사용할 때 " 절연 전압"라고 오해하는 경우가 많다. 특히, 입력 모듈의 절연 전압이 3kV라고 해서 작업 조건에서 입력이 그렇게 높은 전압이 될 수 있다는 의미는 아니다. 외국 문헌에서는 절연을 설명하기 위해 3가지 기준을 사용한다. 특성: UL1577, VDE0884 및 IEC61010 -01, 그러나 갈바닉 절연 장치에 대한 설명이 항상 참조하는 것은 아닙니다. 따라서 "절연 전압"의 개념은 외국 장치에 대한 국내 설명에서 모호하게 해석됩니다. 주요 차이점은 경우에 따라 우리는 절연에 무기한 적용할 수 있는 전압에 대해 이야기하고 있습니다. (작동 절연 전압) , 다른 경우에는 보호 관찰전압 (절연 전압), 1분 동안 샘플에 적용됩니다. 최대 몇 마이크로초. 테스트 전압은 작동 전압의 최대 10배가 될 수 있으며, 항복이 발생하는 전압은 테스트 펄스의 지속 시간에 따라 달라지기 때문에 생산 중 가속 테스트를 위한 것입니다.

탭. 3.26은 IEC61010-01 규격에 따른 동작 전압과 시험(시험) 전압의 관계를 나타냅니다. 표에서 볼 수 있듯이 작동 전압, 상수, rms 또는 테스트 전압의 피크 값과 같은 개념은 크게 다를 수 있습니다.

가정용 자동화 장비의 전기 절연 강도는 사용 설명서에 "절연 전압"으로 표시된 전압에서 60초 동안 주파수 50Hz의 정현파 전압으로 GOST 51350 또는 GOST R IEC 60950-2002에 따라 테스트됩니다. 예를 들어, 2300V의 테스트 절연 전압에서 절연의 작동 전압은 300V에 불과합니다(표 3.26 실효값, 50/60Hz,

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오늘 우리는 유지 보수 인력과 안정적인 작동을 주요 목표로하는 변전소 및 산업용 접지에 대해 이야기 할 것입니다. 많은 사람들이 접지에 대한 주제를 오해하고 있습니다. 산업 시스템, 잘못된 연결은 위반 및 고장으로 인해 나쁜 결과, 사고 및 비용이 많이 드는 다운타임으로 이어집니다. 간섭은 임의의 변수로 특별한 장비 없이는 탐지하기가 매우 어렵습니다.

접지 버스의 간섭 소스

간섭의 소스 및 원인은 번개, 정전기, 전자기 복사, "시끄러운" 장비, 50Hz 주파수의 220V 전원 공급 장치 네트워크, 스위치 네트워크 부하, 마찰 전기, 갈바니 커플, 열전 효과, 전해, 전도체 움직임이 될 수 있습니다. 자기장 등. 산업계에서는 오작동이나 인증되지 않은 장비의 사용과 관련하여 많은 간섭이 발생합니다. 러시아에서는 간섭이 표준에 의해 규제됩니다. R 51318.14.1, GOST R 51318.14.2, GOST R 51317.3.2, GOST R 51317.3.3, GOST R 51317.4.2, GOST 51317.4.4, GOST R.451317 R 51522, GOST R 50648. 디자인용 산업용 장비간섭 수준을 줄이기 위해 최소한의 속도로 저전력 소자 기반을 사용하고 도체 및 차폐의 길이를 줄이려고합니다.

"공통 접지" 주제에 대한 기본 정의

보호 접지- 감전으로부터 사람을 보호하기 위해 접지 장치를 통해 장비의 전도성 부품을 접지와 연결합니다.
접지 장치- 접지 도체 세트(즉, 접지와 접촉하는 도체) 및 접지 도체.
공통 와이어 - 예를 들어 PSU 및 장치의 공통 와이어와 같이 전위가 측정되는 시스템의 도체입니다.
신호 접지- 신호 전송 회로의 공통 와이어 접지에 연결.
신호 접지는 다음과 같이 나뉩니다. 디지털토지와 비슷한 물건. 신호 아날로그 접지는 아날로그 입력 접지와 아날로그 출력 접지로 구분되는 경우가 있습니다.
포스 그라운드- 큰 전류가 흐르는 보호 접지에 연결된 시스템의 공통 와이어.
견고하게 접지된 중성선 b - 접지 전극에 직접 또는 낮은 저항을 통해 연결된 변압기 또는 발전기의 중성선.
제로 와이어- 단단히 접지된 중성선에 연결된 전선.
절연 중성 b - 접지 장치에 연결되지 않은 변압기 또는 발전기의 중성선.
제로화- 3상 전류 네트워크에서 변압기 또는 발전기의 접지된 중성선 또는 단상 전류 소스의 접지된 출력과 함께 장비 연결.

APCS 접지는 일반적으로 다음과 같이 세분화됩니다.

1. 보호 접지.
2. 작업장 또는 FE.

접지 목적

인명 피해를 방지하기 위해 보호 접지가 필요합니다. 전기 충격위험 지역을 제외하고 공급 전압이 42V AC 또는 110V DC인 장비용. 그러나 동시에 보호 접지는 종종 프로세스 제어 시스템의 간섭 수준을 증가시킵니다.

절연된 중성선이 있는 전기 네트워크는 단일 절연 오류로 소비자의 전원 공급이 중단되는 것을 방지하는 데 사용됩니다. 접지된 중성선이 있는 네트워크에서 접지에 대한 절연 파괴가 발생하는 경우 보호가 트리거되고 전원이 공급되기 때문입니다. 네트워크가 중단되었습니다.
신호 접지는 단순화하는 역할을 합니다. 전기 회로및 더 저렴한 장치 및 산업 시스템.

신호 접지는 응용 목적에 따라 기본 접지와 화면 접지로 나눌 수 있습니다. 기준 접지는 전자 회로에서 기준 및 신호 전송에 사용되며 실드 접지는 실드를 접지하는 데 사용됩니다. 스크린 접지는 케이블 스크린, 차폐, 계기 케이스를 접지하고 컨베이어 벨트, 전기 구동 벨트의 마찰 부품에서 정전기를 제거하는 데 사용됩니다.

접지 유형

자동화 시스템에 대한 접지 회로의 유해한 영향을 완화하는 방법 중 하나는 간섭에 대한 민감도가 다르거나 다른 전력의 간섭 소스인 장치에 대해 접지 시스템을 별도로 구현하는 것입니다. 접지 도체의 별도 설계로 한 지점에서 보호 접지에 연결할 수 있습니다. 어디에서 다른 시스템근거는 별의 광선이며 그 중심은 건물의 보호 접지 버스에 대한 접촉입니다. 이 토폴로지로 인해 더러운 접지 노이즈가 깨끗한 접지 도체를 통해 흐르지 않습니다. 따라서 접지 시스템은 분리되어 있고 다른 이름을 가지고 있지만 궁극적으로 모두 보호 접지 시스템을 통해 지구와 연결됩니다. 유일한 예외는 "떠있는"땅입니다.

전원 접지

자동화 시스템은 전자기 릴레이, 마이크로파워 서보모터, 솔레노이드 밸브전류 소비가 I / O 모듈 및 컨트롤러의 전류 소비를 크게 초과하는 기타 장치. 이러한 장치의 전원 회로는 별도의 꼬인 전선 쌍으로 만들어지며(방사 간섭을 줄이기 위해) 그 중 하나는 보호 접지 버스에 연결됩니다. 이러한 시스템의 공통 와이어(일반적으로 전원 공급 장치의 음극 단자에 연결된 와이어)는 전원 접지입니다.

아날로그 및 디지털 접지

산업 자동화 시스템은 아날로그-디지털입니다. 따라서 아날로그 부분의 소스 중 하나는 시스템의 디지털 부분에 의해 생성되는 간섭입니다. 접지 회로를 통한 간섭의 통과를 방지하기 위해 디지털 및 아날로그 접지는 하나의 공통 지점에서만 함께 연결된 연결되지 않은 도체 형태로 만들어집니다. I/O 모듈과 산업용 컨트롤러에는 이를 위한 별도의 출력이 있습니다. 아날로그 접지(A.GND) 및 디지털(D.GND).

"떠있는"땅

"부동" 접지는 시스템의 작은 부분의 공통 와이어가 보호 접지 버스(즉, 접지)에 전기적으로 연결되어 있지 않을 때 발생합니다. 이러한 시스템의 일반적인 예로는 배터리 미터, 차량 자동화, 항공기 온보드 시스템 또는 우주선. 부동 접지는 소신호 측정 기술에서 더 자주 사용되며 산업 자동화 시스템에서는 덜 자주 사용됩니다.

갈바닉 절연

갈바닉 절연은 많은 접지 문제를 해결하며 실제로 프로세스 제어 시스템에서 사용되었습니다. 갈바닉 절연(절연)을 구현하려면 절연 변압기를 통해 에너지를 공급하고 광 커플러 및 변압기, 자기 결합이 있는 요소, 커패시터 또는 광섬유를 통해 회로의 절연된 부분에 신호를 전송해야 합니다. 전기 회로에서 전도 간섭의 전송이 가능한 경로는 완전히 제거됩니다.

접지 방법

갈바닉 결합 회로의 접지는 분리 회로의 접지와 매우 다릅니다.

갈바닉 결합 회로의 접지

갈바닉 결합 회로의 사용을 피하는 것이 좋으며 다른 옵션이 없는 경우 이러한 회로의 크기를 다음과 같이 지정하는 것이 바람직합니다.
기회가 적고 동일한 캐비닛 내에 위치합니다.

표준 신호 0 ... 5 V의 소스 및 수신기의 잘못된 접지 예

다음은 오류입니다.

• 고부하(DC 모터) 전류가 신호와 동일한 접지 버스에 흐르고 접지 전압 강하가 발생합니다.
• 차동이 아닌 신호 수신기의 단극 포함을 사용했습니다.
• 디지털과 아날로그 부분의 갈바닉 절연이 없는 입력 모듈을 사용하여 간섭을 포함하는 디지털 부분의 전원 공급 전류가 출력을 통해 흐릅니다. AGND저항에 걸쳐 추가적인 간섭 전압 강하를 생성합니다. R1

이러한 오류는 수신기 입력의 전압이 빈신호 전압의 합과 동일 투표및 간섭 전압 VGrounds = R1(Ipit + IM)
이러한 단점을 극복하기 위해 접지선으로 큰 동봉을 사용할 수 있으나 아래와 같이 접지를 하는 것이 좋습니다.

할 필요가:

• 모든 접지 회로를 한 지점에 연결하십시오(이 경우 간섭 전류 나는 R1);
• 신호 수신기의 접지 도체를 동일한 공통 지점에 연결하십시오 (이 경우 전류 이핏더 이상 저항을 통해 흐르지 않습니다. R1, 하지만
  도체 저항에 걸친 전압 강하 R2신호 소스의 출력 전압에 추가되지 않음 투표)

표준 신호 0…5V의 소스 및 수신기의 올바른 접지 예

공통 접지선을 통해 연결을 약화시키는 일반적인 규칙은 토지를 다음으로 나누는 것입니다. 비슷한 물건, 디지털, 힘그리고 보호한 지점에서만 연결이 이어집니다.

갈바닉 결합 회로의 접지를 분리할 때 일반적인 원리가 사용됩니다. 노이즈 레벨이 높은 접지 회로는 노이즈 레벨이 낮은 회로와 별도로 수행해야 하며 하나의 공통 지점에만 연결해야 합니다. 그러한 회로의 토폴로지가 신호의 소스와 수신기를 포함하여 회로에 "더러운" 접지 영역이 나타나지 않고 전자기 간섭을 수신하는 폐쇄 루프가 형성되지 않는 경우 여러 접지 지점이 있을 수 있습니다. 접지 회로에서.

갈바닉 절연 회로의 접지

설명된 문제에 대한 근본적인 해결책은 시스템의 디지털, 아날로그 및 전원 부분을 별도로 접지하여 갈바닉 절연을 사용하는 것입니다.

전원 섹션은 일반적으로 보호 접지 버스를 통해 접지됩니다. 갈바닉 절연을 사용하면 아날로그 및 디지털 접지를 분리할 수 있으며, 이는 차례로 전원 및 디지털 접지에서 아날로그 접지를 통한 노이즈 전류의 흐름을 제거합니다. 아날로그 접지는 저항을 통해 보호 접지에 연결할 수 있습니다. RAGND.

공정 제어 시스템에서 신호 케이블의 스크린 접지

잘못된 예( 양쪽에) 낮은 주파수에서 케이블 실드 접지, 간섭 주파수가 1MHz를 초과하지 않으면 케이블을 한쪽에서 접지해야 합니다. 그렇지 않으면 안테나로 작동하는 폐쇄 루프가 형성됩니다.

케이블 스크린의 잘못된(신호 수신기 측) 접지의 예. 케이블 피복은 신호 소스 측에서 접지되어야 합니다. 수신기 측에서 접지가 수행되면 간섭 전류가 케이블 코어 사이의 커패시턴스를 통해 흐르고 이에 따라 차동 입력 간에 간섭 전압이 생성됩니다.

따라서 신호 소스 측면에서 브레이드를 접지해야합니다.이 경우 간섭 전류가 통과 할 수있는 경로가 없습니다.

올바른 쉴드 접지(고주파 신호에는 오른쪽의 추가 접지가 사용됨). 신호 소스가 접지되지 않은 경우(예: 열전대) 차폐는 양쪽에서 접지될 수 있습니다. 이 경우 간섭 전류에 대한 폐쇄 루프가 형성되지 않기 때문입니다.

1MHz 이상의 주파수에서 스크린의 유도 저항이 증가하고 용량성 픽업 전류가 스크린에 큰 전압 강하를 생성하여 브레이드와 도체 사이의 커패시턴스를 통해 내부 도체로 전달될 수 있습니다. 또한 간섭파장(1MHz 주파수에서 간섭파장 300m, 주파수 10MHz~30m에서 간섭파장)에 필적하는 케이블 길이로 편조저항이 증가하여 간섭파장 상의 간섭전압이 급격히 증가한다. 드리다. 따라서 고주파에서 케이블 편조는 양쪽뿐만 아니라 그 사이의 여러 지점에서도 접지되어야 합니다.

이 점들은 서로 간섭 파장의 1/10 거리에서 선택됩니다. 이 경우 전류의 일부가 케이블 브레이드를 통해 흐를 것입니다. 나는 지구, 상호 인덕턴스를 통해 중앙 코어에 간섭을 전송합니다.

용량성 전류도 그림 1에 표시된 경로를 따라 흐를 것입니다. 그러나 21에서는 간섭의 고주파 성분이 감쇠됩니다. 케이블 접지 지점 수의 선택은 차폐선 끝의 간섭 전압 차이, 간섭 주파수, 낙뢰 보호 요구 사항 또는 차폐된 경우 차폐선을 통해 흐르는 전류의 크기에 따라 달라집니다. 접지.

중간 옵션으로 다음을 사용할 수 있습니다. 커패시턴스를 통한 화면의 두 번째 접지. 동시에 고주파에서 화면은 한쪽에서 저주파에서 양면에서 접지되는 것으로 나타났습니다. 이것은 간섭 주파수가 1MHz를 초과하고 케이블 길이가 간섭 파장보다 10 ... 20배 짧은 경우, 즉 여러 중간 지점에서 아직 접지할 필요가 없는 경우에 의미가 있습니다.

내부 차폐는 표시된 경로를 따라 용량성 간섭의 통과를 배제하기 위해 신호 소스 쪽의 한쪽에 접지되고 외부 차폐는 고주파 간섭을 줄입니다. 모든 경우에 스크린은 금속 물체 및 지면과의 우발적인 접촉을 방지하기 위해 절연되어야 합니다. 장거리 신호 전송의 경우 또는 측정 정확도에 대한 요구 사항이 증가하려면 신호를 디지털 형식으로 전송하거나 더 나은 방법으로 광 케이블을 통해 전송해야 합니다.

변전소에서 자동화 시스템의 케이블 스크린 접지

변전소에서 자동화 시스템의 신호 케이블의 편조 (스크린)에서 접지 수준의 고전압 전선 아래에 놓여지고 한쪽이 접지되면 전류를 전환하는 동안 수백 볼트의 전압이 유도 될 수 있습니다. 스위치. 따라서 전기 안전을 위해 케이블 편조는 양쪽에서 접지됩니다. 주파수 50Hz의 전자기장으로부터 보호하기 위해 케이블 스크린도 양쪽에서 접지됩니다. 이것은 50Hz의 주파수를 갖는 전자기 픽업이 브레이드를 통해 등화 전류의 흐름에 의해 발생하는 픽업보다 크다는 것이 알려진 경우에 정당화됩니다.

낙뢰 보호를 위한 접지 케이블 실드

번개 자기장으로부터 보호하기 위해 열린 영역을 통과하는 프로세스 제어 시스템의 신호 케이블(접지된 차폐 포함)은 강철로 만들어진 금속 파이프(소위 자기 차폐)에 배치되어야 합니다. 지하가 더 낫습니다. 그렇지 않으면 3미터마다 접지하십시오. 자기장은 다른 재료와 달리 철근 콘크리트 건물 내부에 거의 영향을 미치지 않습니다.

차동 측정을 위한 접지

신호 소스에 접지에 대한 저항이 없는 경우 차동 측정은 부동 입력을 생성합니다. 플로팅 입력은 대기 전력 또는 연산 증폭기의 입력 누설 전류에 의해 정적으로 충전될 수 있습니다. 전하와 전류를 접지로 배출하기 위해 아날로그 입력 모듈의 잠재적 입력에는 일반적으로 내부적으로 아날로그 입력을 접지에 연결하는 1~20MΩ 저항이 포함되어 있습니다. 그러나 간섭이 크거나 신호원이 큰 경우 20MΩ의 저항으로도 충분하지 않을 수 있으므로 수십 kΩ ~ 1MΩ 값의 외부 저항 또는 동일한 용량의 커패시터를 추가로 사용해야 합니다. 간섭 주파수에서의 저항.

스마트 센서 접지

요즘은 이른바 스마트 센서내부에 마이크로컨트롤러가 있어 센서의 출력을 선형화하여 디지털 또는 아날로그 형태의 신호를 제공합니다. 센서의 디지털 부분과 아날로그 부분이 결합되어 있기 때문에 접지가 올바르지 않으면 출력 신호의 노이즈 레벨이 증가합니다. 일부 센서에는 전류 출력이 있는 DAC가 있으므로 20kΩ 정도의 외부 부하 저항이 필요하므로 센서 출력 전류가 흐를 때 부하 저항에서 전압 강하 형태로 유용한 신호를 얻습니다.

부하 전압은 다음과 같습니다.

Vload = Vout – Iload R1+ I2 R2,

즉, 현재에 따라 다릅니다. I2, 여기에는 디지털 접지 전류가 포함됩니다. 디지털 접지 전류는 노이즈를 포함하고 부하 양단의 전압에 영향을 줍니다. 이 효과를 없애기 위해서는 아래와 같이 접지회로를 만들어야 합니다. 여기에서 디지털 접지 전류는 저항을 통과하지 않습니다. R21부하에서 신호에 노이즈를 도입하지 않습니다.

스마트 센서의 적절한 접지:

자동화 시스템 장비로 캐비닛 접지

APCS 캐비닛을 설치할 때는 이전에 언급된 모든 정보를 고려해야 합니다. 접지 제어 캐비닛의 다음 예는 다음과 같이 나뉩니다. 조건부로에 옳은, 더 낮은 소음 수준을 제공하고, 잘못된.

다음 그림과 차이가 있을 때마다 디지털 오류가 악화되고 아날로그 오류가 증가하는 예가 있습니다(잘못된 연결은 빨간색으로 강조 표시됨, GND는 접지된 전원 핀을 연결하기 위한 핀). 다음과 같은 "잘못된" 연결이 여기에서 이루어집니다.

• 캐비닛은 서로 다른 지점에 접지되어 있으므로 접지 전위가 다릅니다.
• 캐비닛이 서로 연결되어 접지 회로에 폐쇄 회로가 생성됩니다.
• 왼쪽 캐비닛의 아날로그 및 디지털 접지 도체는 넓은 영역에서 병렬로 실행되므로 디지털 접지의 유도성 및 용량성 픽업이 아날로그 접지에 나타날 수 있습니다.
• 산출 접지전원 공급 장치는 접지 단자가 아닌 가장 가까운 지점에서 캐비닛 본체에 연결되므로 간섭 전류가 캐비닛 본체를 통해 흐르고 전원 공급 장치 변압기를 관통합니다.
• 하나의 전원 공급 장치는 두 개의 캐비닛에 사용되어 접지 도체의 길이와 인덕턴스를 증가시킵니다.
• 오른쪽 캐비닛에서 접지 단자는 접지 단자가 아니라 캐비닛 본체에 직접 연결되는 반면 캐비닛 본체는 벽을 따라 흐르는 모든 전선에 유도 간섭의 원인이 됩니다.
• 중간 행의 오른쪽 캐비닛에서 아날로그 및 디지털 접지는 블록의 출력에 직접 연결됩니다.

나열된 단점은 산업 자동화 시스템 캐비닛의 적절한 접지의 예를 통해 제거됩니다.

추가하다. 이 예에서 배선의 장점은 가장 민감한 아날로그 입력 모듈에 대해 별도의 접지 도체를 사용한다는 것입니다. 캐비닛(랙) 내에서 아날로그 모듈을 별도로 그룹화하고 디지털 모듈을 별도로 그룹화하여 케이블 덕트에 배선을 할 때 디지털 및 아날로그 접지 회로의 병렬 통과 섹션 길이를 줄이는 것이 바람직합니다.

원격 제어 시스템의 접지

특성 치수가 수십 및 수백 미터인 특정 영역에 분산된 시스템에서는 갈바닉 절연 없이 입력 모듈을 사용하는 것이 불가능합니다. 갈바닉 절연만이 전위가 다른 지점에 접지된 회로를 연결할 수 있습니다. 최고의 솔루션신호 전송을 위한 광섬유 및 내장 ADC 및 디지털 인터페이스와 센서의 사용입니다.

작동 장비 및 APCS 드라이브 접지

펄스 제어 모터, 서보 모터 및 PWM 제어 액추에이터의 전원 공급 회로는 자기장을 줄이기 위해 트위스트 페어가 되어야 하고 방사 간섭의 전기 구성 요소를 줄이기 위해 차폐되어야 합니다. 케이블 스크린은 한쪽이 접지되어야 합니다. 이러한 시스템의 센서를 연결하기 위한 회로는 별도의 스크린에 배치되어야 하며 가능한 경우 작동 장치에서 공간적으로 떨어져 있어야 합니다.

산업 네트워크의 접지 RS-485, 모드버스

인터페이스 기반의 산업용 네트워크가 차폐됨 꼬인 쌍필수 사용 갈바닉 절연 모듈.

근거리(약 15m) 및 주변 소음원이 없을 경우 화면을 사용할 수 없습니다. 최대 1.2km 정도의 긴 길이에서 서로 멀리 떨어진 지점의 접지 전위 차이는 수십 볼트에 이를 수 있습니다. 전류가 쉴드를 통해 흐르는 것을 방지하려면 케이블 쉴드를 한 지점에서만 접지해야 합니다. 차폐되지 않은 케이블을 사용하는 경우 대기 전기로 인해 큰 정전기(수 킬로볼트)가 케이블에 유도되어 갈바닉 절연 요소를 비활성화할 수 있습니다. 이 효과를 방지하려면 갈바닉 절연 장치의 절연 부분을 저항(예: 0.1 ... 1 MΩ)을 통해 접지해야 합니다. 점선으로 표시된 저항은 또한 차폐 케이블의 경우 접지 오류 또는 높은 갈바닉 절연 저항으로 인한 고장 가능성을 줄입니다. 저대역폭 이더넷 네트워크(10Mbps)에서 실드는 한 지점에만 접지해야 합니다. 고속 이더넷(100Mbps) 및 기가비트 이더넷(1Gbps)의 경우 실드를 여러 지점에서 접지해야 합니다.

폭발성 산업 시설의 접지

폭발성 물체에서 연선으로 접지를 설치할 때 솔더의 차가운 흐름으로 인해 나사 단자의 접촉 압력이 약해질 수 있으므로 코어를 함께 납땜하기 위해 납땜을 사용할 수 없습니다.

인터페이스 케이블의 화면은 위험 지역 외부의 한 지점에서 접지됩니다. 위험 구역 내에서 접지된 도체와 우발적으로 접촉하지 않도록 보호해야 합니다. 본질 안전 회로전기 장비의 작동 조건( GOST R 51330.10, p6.3.5.2). 또한 외부 전자기장의 간섭(예: 건물 옥상에 위치한 무선 송신기, 가공 전력선 또는 근처의 고전력 케이블)이 본질 안전 장치에서 전압이나 전류를 생성하지 않는 방식으로 설치해야 합니다. 회로. 이것은 전자기 간섭 소스에서 본질 안전 회로를 차폐하거나 제거하여 달성할 수 있습니다.

공통 번들 또는 채널에 배치할 때 본질 안전 및 본질 안전 회로가 있는 케이블은 절연 재료 또는 접지된 금속의 중간 층으로 분리되어야 합니다. 금속 피복 또는 차폐 케이블을 사용하는 경우 분리가 필요하지 않습니다. 접지 금속 구조물뇌우 또는 강력한 장비를 전환할 때 스파크가 발생할 수 있는 파손 및 접촉 불량이 없어야 합니다. 폭발성 산업 시설에서 절연 중성선이 있는 배전 네트워크는 주로 절연 손상 시 위상 대 접지 단락 및 보호 퓨즈 트립 중 스파크 가능성을 제거하는 데 사용됩니다. 에 대한 보호를 위해 정전기해당 섹션에 설명된 접지를 사용하십시오. 정전기는 폭발성 혼합물을 점화할 수 있습니다.

10.17. 접지 전극 시스템에서 서비스 건물로의 입력은 직경이 6mm 이상인 강철 도체, 각각 직경이 5mm 이상인 아연 도금 강선 3 묶음, 전원 또는 제어 케이블을 사용하여 수행할 수 있습니다. 단면적이 25mm 이상인 알루미늄 도체 사용. 강철 도체는 접지 전극에 직접 용접됩니다. 전원 또는 제어 케이블의 알루미늄 코어는 강철-알루미늄 전환 인서트를 사용하여 강철 버스에 연결되며, 한쪽 끝은 미리 알루미늄으로 코팅되어 있습니다(알루미늄 층으로 코팅). 접지 장치 대신에 어댑터 인서트는 비 합금 부품으로 회로의 연결 버스에 용접되고 알루미늄 부품으로 케이블의 알루미늄 도체에 용접됩니다. 케이블 코어와 트랜지션 인서트의 접합부는 글립탈 에나멜로 두 번 코팅되고 역청질 덩어리로 채워진 주철 슬리브로 둘러싸여 있습니다.

다음 연결 기술이 사용됩니다. 강철 스트립의 한쪽 끝은 90mm 거리에서 주석 도금 된 다음 필요한 섹션의 케이블에 대해 길쭉한 알루미늄 러그가 만들어집니다. 주석 도금 스트립과 팁은 3개의 볼트로 조이고 조인트가 납땜됩니다. 강대를 회로의 연결대에 용접하고, 선심부에 케이블 심선을 삽입하고 집게로 5~6곳을 눌렀다. 도킹이 끝나면 강철 스트립과 팁의 접합부가 MCH-70 주철 커플 링에 배치되고 역청 덩어리가 부어집니다.

10.18. 프로젝트가 건물에 접지 버스를 설치하는 것을 제공하지 않는 경우 장비 접지는 다음과 같이 수행해야합니다. 접지 도체 또는 세 개의 접지 실드에서 나오는 접지 도체 묶음에서 하나의 연속 도체가 모든 외부 캐비닛의 접지 볼트에 연결되어 도체의 연결 지점 앞에서 첫 번째 캐비닛에 닫히는 링을 형성합니다. ; 다른 연속 도체는 전원 패널, 제어 패널 섹션 및 원격 디스플레이의 접지 볼트에 연결됩니다.

한 줄의 캐비닛 접지는 10.16 절에 따라 수행됩니다. 한 행의 도체 접지 캐비닛과 TS의 변압기, 케이블 캐비닛 및 기타 장비에서 나오는 도체를 접지 도체에서 나오는 접지 도체에 연결하는 것은 볼트로 고정된 다이 클램프를 사용하여 이루어집니다.

10.19. 여러 접지 캐비닛, 전원 패널, 콘솔 섹션 및 기타 장비의 접지 도체에 대한 직렬 연결은 금지됩니다.

10.20. 신호 제어 장치를 접지하기 위해 가열 파이프, 레일, 외장 및 케이블 갑옷을 사용하는 것은 금지되어 있습니다.

건물에 놓을 때 보호 접지의 접지 도체는 다른 접지 도체, 케이블 및 금속 구조물과 격리되어야 합니다.

신호등 교량, 콘솔, 신호등, 지역의 릴레이 캐비닛 접지 철도전기 견인 및 자율 견인

일정하고 전기 견인력이있는 철도 섹션에서 교류

10.21. 신호등 교량 및 콘솔, 신호등 및 릴레이 캐비닛의 금속 부품 접지는 여행용 초크 변압기의 중간 단자에 연결하여 수행됩니다.

근처에 초크 변압기가 없는 경우 접지 도체는 특수 클립 클립을 사용하여 트랙션 레일에 연결됩니다.

철근 콘크리트 마스트의 신호등 금속 장비는 접지 도체로 상호 연결해야 합니다(그림 53 및 54).

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그림 54. 10m 길이의 철근 콘크리트 원심 분리 마스트에 신호등 장비 접지

신호등 다리의 크로스바 또는 콘솔의 크로스바는 접지 도체로 계단에 연결됩니다.

여행용 초크 변압기의 중간 출력에서 ​​금속 마스트 또는 릴레이 캐비닛이있는 신호등으로가는 접지 도체는 신호등을 기초 또는 헤드 아래에 부착하기위한 볼트 중 하나의 너트 아래에 연결됩니다. 릴레이 캐비닛을 베이스에 부착하기 위한 볼트. 여행용 초크 변압기의 중간 출력에서 ​​철근 콘크리트 마스트, 신호등 다리 또는 콘솔이있는 신호등으로가는 접지 도체는 사다리 바닥에 용접 된 볼트 너트 아래에 연결됩니다.

인접한 릴레이 캐비닛과 신호등을 접지 할 때 여행용 초크 변압기 중간 단자의 접지 도체는 릴레이 캐비닛의 볼트 머리 아래에 연결됩니다. 신호등의 접지는 신호등과 릴레이 캐비닛 사이에 공개적으로 놓인 접지 도체에 의해 수행됩니다.

신호등 교량의 금속 구조물 접지의 신뢰성을 높이기 위해 두 번째 접지 도체가 랙을 따라 놓입니다. 이 도체의 한쪽 끝은 브리지의 크로스 멤버에 용접된 볼트로 고정되고 다른 쪽 끝은 인덕터-변압기의 중간 출력으로 연결됩니다. 헤드의 콘센트는 접지 도체에 용접됩니다. 두 개의 헤드가 있는 경우, 즉 트윈 브리지 포스트가 있는 경우 두 헤드의 출구가 용접됩니다.

콘솔 접지 복제는 신호등 다리 접지 복제와 유사하게 수행됩니다. 이 경우 접지 도체는 콘솔 포스트의 바닥에 용접된 볼트에 연결됩니다.

10.22. 접지 도체로 직경이 12mm 이상인 원형 강철을 DC 전기 견인이 있는 지역에서 사용하고 AC 전기 견인이 있는 지역에서 최소 10mm를 사용해야 합니다. 볼트 아래에 연결하기 위한 접지 도체의 끝 부분에는 페룰 또는 링이 있어야 합니다(그림 55).

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10.26. 릴레이 캐비닛에서 피뢰기를 접지하기 위한 클램프는 단면적이 20mm 이상인 구리 도체가 있는 릴레이 캐비닛의 금속 케이스에 가능한 한 가장 짧은 방법으로 연결해야 합니다.

자율 견인 기능이 있는 철도 구간에서

10.27. 릴레이 캐비닛은 캐비닛의 금속 케이스를 케이블 박스의 접지 장치에 연결하여 접지됩니다.

연결선으로 중계 캐비닛과 케이블 박스 사이에 놓이는 케이블의 금속 외피와 갑옷을 함께 납땜해야 합니다.

직경이 20mm 이상인 구리 접지선은 갑옷과 케이블 외피의 접합부에 납땜되고 릴레이 캐비닛과 케이블 박스의 금속 케이스에 연결됩니다.

금속 외피가 없는 케이블의 경우 이 연결은 직경 5mm의 아연 도금 강선 3개로 만들 수 있습니다. 배선 하네스는 최소 30-40cm 깊이의지면에 놓고 지상에서 최소 0.4m 떨어진 케이블 박스 저전압 접지 스위치의 접지 도체에 연결됩니다.

전기 또는 열 용접 또는 금속 클립을 사용하여 연결해야 합니다.

10.28. 자동 차단, 자동 기관차 및 건널목 신호의 신호 및 추적 장치의 전류 전달 부분에서 발생하는 전위를 균등화하고 줄이려면 릴레이 캐비닛의 금속 케이스를 신호등 또는 신호등 다리의 금속 부분과 연결해야 합니다. 접지 점퍼가 있는 콘솔.

접지 케이블 박스

10.29. 접지 케이블 박스의 경우 직경이 20mm 이상, 길이가 2.5m인 강철 막대 1개로 구성된 표준 접지 장치가 사용됩니다. 5mm 접지 전극을 설치하고 접지 도체를 배치하려면 최소 0.6m 깊이의 트렌치를 파야합니다.

10.30. 단상 지락의 경우 차단 작동하는 보호 장치가 장착 된 자동 차단 고전압 신호 라인의 전력 타워의 저압 및 고전압 장비를 접지하기위한 공통 접지 도체를 설치할 수 있습니다.

공통 접지 도체를 사용하여 고전압(1kV 이상의 전압) 및 저전압(최대 1kV) 장비에서 그에 대한 하강은 분리되어 서로 다른 접지봉에 용접되거나(깊은 접지 전극의 경우) ) 하나의 막대에 있지만 다른 위치에 있습니다.

10.31. 접지 도체는 트렌치 바닥을 따라 지지대로 가져와 지지대를 따라 놓고 케이블 상자의 접지 볼트에 연결합니다. 에게 나무 지지대접지 도체는 브래킷과 철근 콘크리트 도체에 부착됩니다. 직경 2.5-4mm의 와이어 클램프가 서로 0.5-0.6m 떨어진 곳에 설치됩니다.

10.32. 접지 장치의 저항은 표 39에 주어진 값을 초과해서는 안됩니다.

컴퓨터 장비 및 자동화의 기존 접지 회로는 일반적으로 다음과 같이 나뉩니다.

1. 보호 접지 회로(PE).
2. 작업 접지 회로 (РЗ).

1. 보호 접지

지정된 유형의 접지는 작동 중인 전기 설비의 절연이 손상된 경우 가능한 손상으로부터 사람을 보호합니다. 자동화된 공정 제어 시스템과 관련된 물체의 기존 전기 설비에서 접지(제로화)는 다음 위치에서 수행되어야 합니다.

• 다음 장치용 금속 하우징: 계측, AC(제어 장치), 개폐 장치(제어 장치), 조명 장치, 신호 장치 및 보호 요소, 게이트 밸브용 전기 드라이브, 전기 모터 MU(제어 장치);
• 전기 장치, 장치, 컴퓨터 기술 및 자동화 요소와 관련된 기타 수단이 장착 된 경우 금속으로 만든 콘솔 및 모든 목적의 보드. 동시에 이 요구 사항은 (~)에 대해 42V 또는 일정 전류에 대해 110V를 초과하는 전압을 가진 장비와 금속으로 만들어진 보조 구조를 포함하는 경우 이러한 콘솔 및 보드의 개방 및/또는 제거 가능한 부품에 적용됩니다. 그 목적은 AC 및 전기 수신기를 설치하는 것입니다.
• 전원 및 제어 케이블의 커플링 및 갑옷, 금속으로 만든 외피; 도체(전선 및/또는 케이블)의 유사한 외피 및 금속 호스; 강철로 만들어진 전기 배선용 파이프 및 금속으로 만들어진 기타 전기 배선 요소;
• 금속으로 만들어진 도체의 외피 및 회로를 구성하는 케이블의 외장 "U"는 도체와 함께 금속으로 만들어진 단일 구조에 위치하는 (~)의 경우 42V 또는 고정 전류의 경우 110V를 초과하지 않습니다. , 금속으로 만들어진 구조를 접지하거나 중화해야 하는 요소.

다음 네트워크 요소에는 일부 접지 도체가 필요하지 않습니다.

• 케이스와 이러한 구조 사이에 안정적인 전기 접촉이 있는 경우 이미 접지된 금속 구조에 장착된 자동화에 사용되는 수단 및 장치;
• 울타리, 콘솔 등의 탈착식 및 개방 부품. (~)의 경우 42V 이하 또는 일정한 전류의 경우 110V 이하의 전압을 가진 장비가 장착된 경우; · 특수 분리 파이프를 통해 네트워크에 연결되거나 이중 절연이 있는 전기 수신기의 하우징. 이러한 수신기는 접지 시스템에 연결되어서는 안 됩니다. PUE의 요구 사항(1.7.70절)에 따라 고려되는 전기 설비(접지)의 중성 도체는 다음과 같을 수 있습니다.
• 금속으로 만든 트레이 및 금속 상자;
• 알루미늄으로 만든 케이블 덮개;
• 금속으로 만들어진 전기 배선을 보호하는 파이프;
• 구리 또는 강철 스트립 등과 같은 유사한 목적으로 사용되는 도체;
• TN 시스템의 경우 "0" 작동 도체가 단상 전력 소비자로 가는 분기를 제외하고 이러한 목적으로 사용됩니다. 후자의 영점 조정은 영점(세 번째) 보호 도체를 따라 수행됩니다.

접지 요소

접지 도체의 모든 연결은 특수 플래그 및 클램프를 사용하여 용접, 납땜, 볼트 연결을 통해서만 허용됩니다.
비철 금속으로 만든 보호 도체가 접지 노드에 연결된 경우 특수 러그로 종단해야 하며 유연한 구리 점퍼는 양면이어야 합니다.
볼트로 연결하는 경우 스프링 와셔(잠금 와셔는 옵션)를 필수로 사용해야 합니다.

공정 제어 시스템의 보호 접지 유형

전기 수신기, 콘솔 및 실드와 같은 제품에는 접지 노드가 장착되어 있습니다. 보호 도체직접 연결되고 다중 단면 실드가 있는 지지 프레임은 모든 프레임의 접지 노드를 통과하는 스트립 강으로 연결됩니다. 진동에 민감한 전기 수신기를 접지할 때 유연한 구리 점퍼가 사용됩니다.

기술적 수단의 접지

자동화된 공정 제어 시스템의 보호 접지는 일반적으로 설비의 전원 공급 시스템에서 사용 가능한 기존 접지 도체에 연결된 주전원에서 시작됩니다. 보호 접지 주전원(SVT 및 SA 모두)은 접지 전극 자체에 최대한 가깝게 위치해야 하는 단일 지점에서 보호 접지에 연결됩니다. 중성선 TN-C(TN-C-S, TN-S)가 있는 단일 접지 노드에서 공정 제어 시스템의 보호 접지선이 연결됩니다. 지정된 노드는 전원 보드 SVT 또는 SA에 있습니다.
이 배전반(RS)이 중립 접지가 있는 변전소에서 충분히 멀리 떨어져 있으면 표시된 영역에 4선 회로가 사용됩니다(3상 및 작동하는 "0" 도체 1개, TN-C). 배전반에서 시작하여 이미 5선식(3상, TN-c 및 제로 보호, TN-S).
쉴드 자체에 재접지 기능이 있어야 합니다. 이 요구 사항은 변전소와 배전반 사이의 TN-C를 통해 흐르는 전류의 변화로 인한 접지에 대한 차폐 자체의 전위 변동을 줄여야 할 필요성에서 비롯됩니다.

ICU 접지

자동화된 공정 제어 시스템의 모든 기술적 수단에서 ICU 장비( 정보 기술). 여기에는 다음이 포함됩니다.

• 기본 기능(입력, 검색, 표시, 저장 등)을 수행하거나 메시지 및 데이터의 관리를 수행하는 장비;
• 공급 전압이 600V를 초과하지 않는 장비.

일반적으로 ICU에는 다음이 포함됩니다. 다음 유형(유형) 전체 공정 제어 시스템의 작동에 다소간 사용되는 장비:

• PC의 일부로 사용되거나 PC와 함께 사용되는 컴퓨팅 장치(별도의 경우와 없는 경우 모두)
• 단말 장비;
• 터미널;
• PC 등

2. 작업장

다른 이름 특정 시스템자동화된 공정 제어 시스템에 사용되는 기술적 수단의 "제로 시스템". 또한 여러 정보 소스에서 작업 접지는 기능, 물리적, 논리적, 정보용, 회로 등이라고도 합니다.

널 시스템에는 접지 도체와 접지 전극 자체의 두 가지 요소만 포함됩니다. 이 시스템에는 큰 확산 전류가 발생하기 때문에 개인 접지 도체가 있어야 합니다. 후자는 단락 중에, 전기 용접 중에 발생할 수 있습니다. 이것은 접지 장치의 개별 지점 사이에 상당한 전위차를 생성할 뿐만 아니라 지구와 관련하여 자연 및/또는 인공 접지 도체의 특정 지점 전위의 상당한 변동을 생성합니다.

모든 전기 장비의 작동은 SVT를 전기 드라이브, 기술 장치, 로컬 제어 시스템 등과 연결하는 정보 전송을 위한 라인에서 간섭의 원인인 고전력 자기장의 출현으로 이어집니다. 위에서 언급한 신호의 전력은 몇 와트에 불과하며 전압 값은 수 V에서 수십 mV, 그 이하입니다. 이것은 생성된 간섭이 성능 면에서 유용한 신호와 비교할 수 있다는 사실을 설명하며, 이로 인해 후자의 심각한 왜곡이 발생할 수 있습니다. 따라서 이러한 간섭으로부터 보호하는 것이 필수적입니다. 그리고 접지 문제의 정성적 솔루션은 공정 제어 시스템과 통신 라인을 보호하는 가장 중요한 방법 중 하나입니다.

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